Očni imunski sistem

*Očni imunski sistem*
Očni imunski sistem
	Ljudsko oko
Detalji
Sistem	Čulo vida – Imunski sistem
	Anatomska terminologija

Očni imunski sistem štiti oko od infekcija i regulira procese zarastanja nakon povreda. U unutrašnjosti oka nedostaju limfni sudovi, ali je visoko vaskularizirana, a mnoge imunske ćelije nalaze se u uvei, uključujući uglavnom makrofage, dendritske ćelije i mastocite.^[1] Te ćelije se bore protiv unutaročnih infekcija, a unutaročna upala može se manifestovati kao uveitis (uključujući iritis) ili retinitis. Očna rožnjača je imunski vrlo posebno tkivo. Njena stalna izloženost vanjskom svijetu znači da je osjetljiva na širok spektar mikroorganizama, a vlažna površina sluznice čini je posebno podložnom napadu. U isto vrijeme, nedostatak vaskulature i relativno imunsko odvajanje od ostatka tijela otežava imunsku odbranu. I na kraju, rožnjača je multifunkcionalno tkivo. Pruža velik dio refrakcijske moći oka, što znači da mora održavati izvanrednu prozirnost, ali i služiti i kao prepreka da patogeni ne dođu do ostatka oka, slično funkciji kože i epiderme u zaštiti dubljih tkiva. Imunske reakcije unutar rožnjače dolaze iz okolnih vaskulariziranih tkiva, kao i urođenih imunskih ćelija koje se nalaze unutar nje.

Imunske poteškoće rožnjače

Najvažnija funkcija rožnjače je propuštanje i lomljenje svjetlosti kako bi se omogućilo stvaranje slika visoke rezolucije na poleđini mrežnjače. Da bi se to postiglo, signalizira se da kolagen unutar rožnjače dostigne promjer od 30 nanometara i da je udaljen 60 nanometara, kako bi se smanjilo rasipanje svjetlosti.^[2]Nadalje, tkivo nije vaskularizirano i ne sadrži limfoidne ćelije ili druge odbrambene mehanizme, osim nekih dendritskih ćelija (DC).^[3] Oba ova faktora zahtijevaju mali broj ćelija unutar rožnjače. Međutim, potrebno je za održavanje imunskih ćelija na relativnoj udaljenosti, efektivno stvarajući vremensko kašnjenje između izlaganja patogenu i povećanja imunskog odgovora.^[4] Stoga mnogi zaštitni odgovori unutar rožnjače, poput vlaženja i ishrane, dolaze iz nelokalnih izvora, poput konjunktive.

Imunski odgovori rožnjače

Urođeni imunski odgovori brane oko od patogena i toksina na nediskriminatoran način. Oni pružaju prirođenu barijeru protiv infekcije rožnjače, a istovremeno služe i kao primarni način obrane prisutan od rođenja. Naprimjer, orbita i kapak mogu se zaštititi od traumatskih događaja^[4] i vanjskih ostataka koji mogu sadržavati mikroorganizme. Ostale komponente urođenog imunskog sistema uključuju suze, epitelne ćelije, keratocite, rožnjačne živce, sistem komplementa i interferone.

Stečeni imunski odgovori su puno specifičniji za patogene od njihovih urođenih imunskih odgovora. Ovi putevi su posredovani ćelijama i podrazumijeva se da ih u rožnjači djelomično kontroliraju Langerhansove ćelije. Te Langerhansove ćelije su ćelije koje prezentiraju antigene i uzimaju komade napadajućih patogena i koriste ih za izazivanje imunskog odgovora. Imunski odgovori posredovani ćelijama djeluju mnogo sporije, ali učinkovitije, ali mogu naštetiti okolnom tkivu, što rezultira oštećenjem vida.

Limfoidno tkivo povezano sa sluznicom

I urođeni i stečeni odgovor važni su za očnu obranu. Jedan od glavnih puteva, u koji su oba ugrađena, je mreža limfoidnih ćelija koje čine sluznicu povezanog limfoidnog tkiva (MALT). MALT je glavna komponenta svih organa sluznice, uključujući respiratorni, genitalni, probavni i očni trakt. Poznato je da se regulirane migracije imunskih ćelija javljaju između ovih organa sluznice. Međutim, uloga MALT-a u očnoj odbrani čovjeka nije u potpunosti shvaćena. Ipak, poznato je da suzne žlijezde i vežnjača doprinose odbrani oka, lučenjem i imunoglobulina i limfoidnih tkiva. Pod potonjim se podrazumijeva da su organizirani u nakupine limfoidnih folikula, kao i difuznih limfoidnih tkiva.^[5]

U folikulskom obliku MALT-a, folikuli uzimaju antigene i ćelije koje predstavljaju u antigen-prezentirajućim limfocitima. To dovodi do aktivacije B– i T-ćelija, koje provode imunsku reakciju. S druge strane, difuzna limfoidna tkiva uglavnom se sastoje od prošaranih efektorskih ćelija.^[6] Općenito, oba puta vode do aktivacije i migracije imunskih ćelija unutar tkiva sluznice, uključujući konjunktivu.

Imunski odgovor vežnjače

Vežnjača (konjuktiva) pokriva bionjaču, kao i unutrašnjost kapaka i pruža hranjive sastojke ispod i okolnom tkivu. Ona je također jedno od rožnjači najbližih vaskulariziranih tkiva. Kao takva, pruža glavni izvor imunskih komponenata u rožnjači. Konjunktiva ne samo da proizvodi IgA, poput suzne žlijezde, već sadrži i makrofage, neutrofilne granulocite, mastocite, limfocite i druge činioce općeg imunskog sistema sluznice.^[6] Kao i za ostatak MALT-puta, utvrđeno je da konjunktiva ima limfoidne folikule, koje se razvijaju u pubertetu i opadaju u starosti, kao i difuzna limfoidna tkiva. Vežnjačaa također ima i makrofage koji inaju ulogu u moduliranju imunskog odgovora T-ćelija i posredovanju, kako urođenih, tako i stečenih imunskih odgovora.

Suzni imunski odgovor

Suzni film sastoji se od tri sloja: lipidnog, vodenog i mucina. ^[8] Oni imaju ulogu u stvaranju glatke površine koja olakšava refrakciju, podmazujući kretanje kapka, pasivno prenoseći plinove poput kisika i ugljik-dioksida i štiteći rožnjaču. Ova zadnja funkcija postiže se djelovanjem različitih slojeva unutar suznog filma. Suze kupaju epitelne ćelije rožnjače u vlažnom okruženju, sprečavajući ih da se isuše i oslabe. Međutim, tečni sloj suznog filma sadrži i antimikrobna svojstva koja proizlaze iz prisustva lizozima, laktoferina, lipokalina i beta-lizina, koji olakšavaju antipatogensku obranu poput lize bakterijskih ćelijskih zidova, sprečavanja bakterijskog i virusnog vezanja, upale i detoksikacije. Nadalje, bijela krvna zrnca mogu se transportirati na površinu rožnjače, putem suznog filma, a i otrovna sredstva i ostaci mogu se razrijediti i isprati suznim filmom.^[9] Suzni film također sadrži imunoglobuline, posebno IgA, koji se nalazi u koncentracijama znatno višim nego u serumu. Dokazano je da IgA sprečava vezanje bakterija. Uz još jedan imunoglobulin prisutan u suznom filmu, IgG, IgA takođe možer neutralizirati viruse i vezati se za bakterije, pomažući u njihovoj detekciji putem drugih puteva.

Epitelne ćelije rožnjače

Epitelne ćelije rožnjače predstavljaju fizičku barijeru koja sprečava mikrobe da dođu do unutrašnjosti očne komore, koja je uskim spojevima efikasno odvojena od ostatka tijela. Istovremeno, ove epitelne ćelije također luče i citokine, kako bi aktivirale antimikrobnu odbranu.^[10] Jedan citokin, interleukin (IL) -1α, skladišti se u epitelnim ćelijama i automatski oslobađa kada pukne ćelijska membrana infekcijom ili traumom. Međutim, dugoročni učinci IL-1α mogu dovesti ne samo do pojačane imunološke infiltracije rožnice, već i do neovaskularizacije (stvaranja novih krvnih žila), što može dovesti do gubitka prozirnosti rožnice. Stoga je utvrđeno da rožnica također luči antagonist IL-1α, IL-1RN, što smanjuje invaziju leukocita na rožnicu i suzbija neovaskularizaciju, što oboje može pomoći u očuvanju vida.^[11]

Keratociti rožnjače

Keratociti su spljoštene ćelije pronađene raspršene unutar strome rožnice. Smatra se da je primarna uloga ove rijetke populacije ćelija u održavanju izvanstaničnog matriksa kolagenih lamela koje ih okružuju.^[12] Međutim, keratociti također imaju odbrambenu ulogu tokom patogene invazije. Na njih mogu uticati IL-1α (luče ga epitelne ćelije rožnjače) i faktor nekroze tumora (TNF) -α, kako bi proizveli i IL-6 i defenzin. Otkriveno je da se prvi sinergijski kombiniraju s drugim interleukinima, kako bi povećali kostimulaciju drugih imunskih efekata, kao i povećali lučenje antitela. Potonji pomenuti, imaju širok spektar antimikrobnih efekata protiv bakterija, gljivica i virusa, kao i efekte u ubrzavanju zarastanja oštećenih epitelnih ćelija

Rožnjačni živci

Živci rožnjače služe kao oblik obrane, otkrivanjem prisustva stranih tijela na njenoj površini. To dovodi do refleksnih reakcija kao što su povećana suzna sekrecija, treptanje i oslobađanje neuropeptida, što može inducirati aktivaciju citokina.^[13]

Također pogledajte

Imunska privilegija

Reference

^ P.G. McMenamin, The distribution of immune cells in the uveal tract of the normal eye. Eye, 1997. 11(Pt 2): p. 183-93.
^ Quantock, A.J. and R.D. Young, Development of the corneal stroma, and the collagen-proteoglycan associations that help define its structure and function. Dev Dyn, 2008. 237(10): p. 2607-21.
^ Hamrah, P., et al., The corneal stroma is endowed with a significant number of resident dendritic cells. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2003. 44(2): p. 581-9.
^ ^a ^b Akpek, E.K. and J.D. Gottsch, Immune defense at the ocular surface. Eye, 2003. 17(8): p. 949-56.
^ Hein, W.R., Organization of mucosal lymphoid tissue. Curr Top Microbiol Immunol, 1999. 236: p. 1-15.
^ ^a ^b Knop, E. and N. Knop, The role of eye-associated lymphoid tissue in corneal immune protection. J Anat, 2005. 206(3): p. 271-85.
^ de Souza GA, Godoy LM, Mann M (2006). "Identification of 491 proteins in the tear fluid proteome reveals a large number of proteases and protease inhibitors". Genome Biol. 7 (8): R72. doi:10.1186/gb-2006-7-8-R72. PMC 1779605. PMID 16901338.
^ Tiffany, J.M., The normal tear film. Dev Ophthalmol, 2008. 41: p. 1-20.
^ Knop, E. and N. Knop, Anatomy and immunology of the ocular surface. Chem Immunol Allergy, 2007. 92: p. 36-49.
^ Niederkorn, J.Y., J.S. Peeler i J. Mellon, Fagocitoza čestica antigena epitelnim ćelijama rožnice stimulira sekreciju interleukin-1 i migraciju Langerhansovih ćelija u središnju rožnicu. Reg Immunol, 1989. 2 (2): str. 83-90.
^ Moore, J.E., et al., The inflammatory milieu associated with conjunctivalized cornea and its alteration with IL-1 RA gene therapy. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2002. 43(9): p. 2905-15.
^ Niederkorn, J.Y., J.S. Peeler, and J. Mellon, Phagocytosis of particulate antigens by corneal epithelial cells stimulates interleukin-1 secretion and migration of Langerhans cells into the central cornea. Reg Immunol, 1989. 2(2): p. 83-90.
^ Muller, L.J., L. Pels, and G.F. Vrensen, Ultrastructural organization of human corneal nerves. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1996. 37(4): p. 476-88.

Vanjski linkovi

Ocular Immune Privilege - J. Wayne Streilein, Karger Gazette.

[1] P.G. McMenamin, The distribution of immune cells in the uveal tract of the normal eye. Eye, 1997. 11(Pt 2): p. 183-93.

[2] Quantock, A.J. and R.D. Young, Development of the corneal stroma, and the collagen-proteoglycan associations that help define its structure and function. Dev Dyn, 2008. 237(10): p. 2607-21.

[3] Hamrah, P., et al., The corneal stroma is endowed with a significant number of resident dendritic cells. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2003. 44(2): p. 581-9.

[Akpek-4] Akpek, E.K. and J.D. Gottsch, Immune defense at the ocular surface. Eye, 2003. 17(8): p. 949-56.

[5] Hein, W.R., Organization of mucosal lymphoid tissue. Curr Top Microbiol Immunol, 1999. 236: p. 1-15.

[Knop-6] Knop, E. and N. Knop, The role of eye-associated lymphoid tissue in corneal immune protection. J Anat, 2005. 206(3): p. 271-85.

[pmid16901338-7] Souza GA, Godoy LM, Mann M (2006). "Identification of 491 proteins in the tear fluid proteome reveals a large number of proteases and protease inhibitors". Genome Biol. 7 (8): R72. doi:10.1186/gb-2006-7-8-R72. PMC 1779605. PMID 16901338.

[8] Tiffany, J.M., The normal tear film. Dev Ophthalmol, 2008. 41: p. 1-20.

[9] Knop, E. and N. Knop, Anatomy and immunology of the ocular surface. Chem Immunol Allergy, 2007. 92: p. 36-49.

[10] Niederkorn, J.Y., J.S. Peeler i J. Mellon, Fagocitoza čestica antigena epitelnim ćelijama rožnice stimulira sekreciju interleukin-1 i migraciju Langerhansovih ćelija u središnju rožnicu. Reg Immunol, 1989. 2 (2): str. 83-90.

[11] Moore, J.E., et al., The inflammatory milieu associated with conjunctivalized cornea and its alteration with IL-1 RA gene therapy. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2002. 43(9): p. 2905-15.

[12] Niederkorn, J.Y., J.S. Peeler, and J. Mellon, Phagocytosis of particulate antigens by corneal epithelial cells stimulates interleukin-1 secretion and migration of Langerhans cells into the central cornea. Reg Immunol, 1989. 2(2): p. 83-90.

[13] Muller, L.J., L. Pels, and G.F. Vrensen, Ultrastructural organization of human corneal nerves. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1996. 37(4): p. 476-88.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]