Przegląd wybranych protokołów terapeutycznych w aspekcie eksperymentalnej oftalmologii regeneracyjnej

Specjalizacja w medycynie weterynaryjnej umożliwiła rozwój wielu innowacyjnych programów terapeutycznych, w tym w okulistyce. Opracowywane są nowe metody diagnostyczne, a także nowatorskie terapie, dające pacjentom szansę na zachowanie widzenia. Przykładem mogą być badania nad zastosowaniem komórek macierzystych (SC) w okulistyce weterynaryjnej. Ich niezbadany jeszcze do końca potencjał regeneracyjny tkwi w zdolności do nieograniczonych podziałów, różnicowania się w kierunku różnych typów komórek oraz produkcji czynników wzrostu stymulujących ich odnowę (1). Niewątpliwym sukcesem jest opracowanie schematów leczenia uszkodzeń rogówki z wykorzystaniem SC, jak np. terapia umiarkowanego lub ciężkiego niedoboru komórek macierzystych rąbka (ang. limbal stem cell deficiency – LSCD) za pomocą produktu w postaci skafolda z namnożonymi autologicznymi SC. Podjęto już próby wykorzystania tej metody również w weterynarii (2). Kiełbowicz i wsp. udowodnili, że komórki macierzyste stosowane miejscowo na uszkodzoną rogówkę skracają czas gojenia oraz wpływają na utrzymanie jej przejrzystości (30).

Siatkówka (retina) to kluczowy element odpowiadający za przekształcanie docierającego światła w impulsy nerwowe, które mogą być przetwarzane i interpretowane w mózgowiu jako obraz. Tak ważna rola możliwa jest dzięki specyficznej budowie. Funkcjonalnie uznaje się, że siatkówka składa się z dwóch części: receptorowej, zwanej wzrokową lub neurosiatkówką, oraz niereceptorowej, pokrywającej ciało rzęskowe i tęczówkę. Znajdują się w niej trzy z czterech neuronów drogi wzrokowej, tj.:

I – pręciki i czopki,
II – komórki dwubiegunowe,
III – komórki wielobiegunowe.

W istocie możemy wyróżnić dziesięć jej warstw, z czego dziewięć z nich – błona graniczna wewnętrzna, warstwa włókien nerwowych, warstwa komórek zwojowych, warstwa splotowata wewnętrzna, warstwa jądrzasta wewnętrzna, warstwa splotowata zewnętrzna, warstwa jądrzasta zewnętrzna, błona graniczna zewnętrzna wraz z warstwą komórek fotoreceptorowych – tworzą razem neurosiatkówkę. Ostatnią, skierowaną najbardziej na zewnątrz w stronę naczyniówki i twardówki, stanowi nabłonek barwnikowy (ang. retinal pigment epithelium – RPE). RPE pełni ważną funkcję wspomagającą, pośrednicząc w procesach metabolicznych między fotoreceptorami i naczyniówką, przetwarzając utleniony barwnik wzrokowy fotoreceptorów. Kluczową rolę spełnia jednak część wzrokowa, zbudowana z trzech rodzajów neuronów: fotoreceptorów (czopków i pręcików – zmodyfikowanych neuronów, stanowiących światłoczułe receptory siatkówki), komórek dwubiegunowych oraz zwojowych, łączących się w nerw wzrokowy.

Komórki wzrokowe pręcikonośne odpowiadają za odbieranie słabego światła monochromatycznego. Jest ich znacznie więcej niż komórek czopkonośnych, które rejestrują silne światło oraz odpowiadają za widzenie kolorów. Oba rodzaje komórek są pobudzane przez bodźce świetlne, wyzwalające w nich energię chemiczną, która zostaje przekształcona w energię elektryczną, przekazywaną do nerwu wzrokowego, a dalej do kory wzrokowej, umożliwiając widzenie. Reasumując, siatkówka, która składa się z kilku warstw neuronalnych, odbiera skupiany na rogówce i w soczewce oka pewien zakres promieniowania elektromagnetycznego (widma nazywanego światłem widzialnym), który przechodzi przez te warstwy, docierając do fotoreceptorów.

Tu wywołuje chemiczną transformację (fotoreceptory są miejscem recepcji kwantów światła i zamiany bodźca świetlnego w sygnał nerwowy – transdukcji sygnału optycznego za pomocą opsyn transbłonowych – fototransdukcji), umożliwiającą przenoszenie sygnału do komórek dwubiegunowych i horyzontalnych, a dalej sygnał jest przewodzony do komórek amakrynowych i neuronów zwojowych. Te neurony ostatecznie wytwarzają potencjał czynnościowy rozchodzący się do ich aksonów, które przebiegając dalej w postaci włókien nerwowych, tworzą nerw wzrokowy. Nerw wzrokowy (II nerw czaszkowy) jako odcinek drogi wzrokowej przebiega od siatkówki do skrzyżowania wzrokowego i pod względem rozwojowym jest wypustką mózgowia.

Można wyróżnić w nim cztery części: odcinek wewnątrzgałkowy (od siatkówki do zewnętrznych granic gałki ocznej), odcinek wewnątrzoczodołowy (od gałki ocznej do kanału wzrokowego) o przebiegu esowatym, odcinek przechodzący przez kanał wzrokowy oraz odcinek wewnątrzczaszkowy (od kanału wzrokowego do skrzyżowania wzrokowego). Nerw wzrokowy jest otoczony oponami mózgowo-rdzeniowymi (twardą, pajęczynówką, miękką). Nerw wzrokowy nie ma swoistych cech nerwu obwodowego – zasadniczo jest pęczkiem istoty białej mózgowia, któremu towarzyszą komórki i włókna gleju, co więcej, pozbawiony jest neurolemy (3, 4).