הקרנית, שהיא פני השטח השקופים של העין, מורכבת משלוש שכבות נפרדות: האפיתל, הסטרומה והאנדותל. לאיבר זה יש את צפיפות העצבוב הגבוהה ביותר בגוף והוא מורכב בעיקר מסיבי חישה (סוגים Aδ ו- C) שמקורם בענף העיניים של הגנגליון הטריגמינלי. סיבי החישה חודרים לשולי הקרנית באמצע הסטרומה בצורה של צרורות גדולים המסתעפים החוצה כדי לכסות את פני השטח. לאחר מכן הם מתפצלים כדי לחדור את קרום באומן וליצור את המקלעת התת-בסיסית, אשר ניתנת לזיהוי בקלות על ידי היווצרות מערבולת במרכז הקרנית. סיבים אלה מסתיימים כקצות עצבים חופשיים על פני השטח החיצוניים של האפיתל. הם מסוגלים להמיר גירויים תרמיים, מכניים וכימיים ולשחרר גורמים טרופיים החיוניים להומאוסטזיס^{אפיתל 1,2}. Neurotrophic keratitis (NK) היא מחלה ניוונית המשפיעה על עצבוב חושי הקרנית. מחלה נדירה זו נובעת מירידה או אובדן רגישות בקרנית הגורמת לייצור דמעות נמוך יותר ולתכונות ריפוי לקויות של הקרנית³. NK מתקדם דרך שלושה שלבים המתוארים היטב, משלב 1 שבו חולים סובלים ממומים אפיתליאליים, לשלב 3 שבו סטרומה נמסה ו / או ניקוב הקרנית להתרחש⁴.

מבחינה קלינית, מקורותיה של מחלה זו יכולים להיות מגוונים. חולים יכולים לאבד עצבוב הקרנית לאחר פגיעה פיזית בעין, ניתוח, או באמצעות מחלות כרוניות, כגון סוכרת ^5,6. עד כה, תהליך הפתוגנזה של NK נותר מובן היטב, והאפשרויות הטיפוליות למצב מסכן ראייה זה מוגבלות מאוד. לכן, יש צורך בהבנה טובה יותר של המאפיינים של פגמים אפיתליאליים כדי להבין טוב יותר את המנגנונים העומדים מאחורי התחדשות סיבים אלה ולקדם אותם. כאן, אנו מציעים מספר מודלים של פגיעה בקרנית הגורמת NK בעכברים.

המודל הראשון הוא שחיקה של שכבת האפיתל של הקרנית עם בור העין. מודל זה נחקר בעיקר בהקשר של התחדשות האפיתל בבעלי חיים שונים, כגון מכרסמים ודגים ^7,8,9, וכדי לבדוק מולקולות המקדמות ריפוי קרנית^10,11. מבחינה פיזיולוגית, לוקח 2-3 ימים לתאי האפיתל לסגור את הפצע. הדפוס הפיזיולוגי של העצבוב, לעומת זאת, לוקח יותר מארבעה שבועות להתאושש מהשחיקה^12,13. במהלך הניתוח, בור העין מסיר את שכבת האפיתל של הקרנית המכילה את המקלעת התת-בזאלית ואת קצות העצבים החופשיים של הסיבים. הליך זה ניתן להשוות קלינית לחולים עם keratectomy photorefractive (PRK) כדי לתקן פגמים שבירה בעין. ההליך מורכב מהסרת האפיתל של הקרנית ולאחר מכן עיצוב מחדש של הסטרומה עם לייזר¹⁴. חולים יכולים לחוות מספר תופעות לוואי לאחר ניתוח כזה, כגון ירידה בצפיפות עצב הקרנית למשך שנתיים וירידה ברגישות למשך 3 חודשים עד שנה לאחר הניתוח¹⁵. בהתחשב בכך שהניתוח גורם לשבריריות של מיקרו-סביבה בקרנית, מודל זה יכול לסייע לחקור תופעות לוואי אלה ולפתח גישות טיפוליות שיקדמו עצבוב מחדש מהיר יותר, ובכך להפחית את תופעות הלוואי המדוברות.

המודל השני מורכב מחיתוך האקסונים בשולי הקרנית באמצעות ניקוב ביופסיה, הגורם לניוון וולרי של העצבוב המרכזי ¹⁶. מבחינה קלינית, ניתן להשוות שיטה זו לקרטופלסטיקה למלרית קדמית, שבה המנתח מבין טרפינציה חלקית של הקרנית כדי להסיר חלק מהעובי הקדמי של הקרנית ולהחליפו בהשתלת תורם ¹⁷. לאחר קרטופלסטיקה למלרית, חולים עלולים לסבול ממספר תסמינים, כולל עין יבשה, אובדן עצבוב הקרנית ודחיית השתל¹⁸. מודל אקסוטומיה זה המבוצע על עצבי הקרנית יכול לספק תובנה לגבי מנגנוני ניוון הסיבים, המתרחש לאחר השתלה, ואחריה התחדשות האקסונים.

השיטה השלישית פוגעת בעצבי הקרנית באמצעות לייזר. על ידי שימוש במיקרוסקופ מולטיפוטון על הקרנית של בעלי חיים מורדמים, ניוון העצבים הממוקמים בשדה האופטי מושרה כתוצאה מהיווצרות מיני חמצן תגובתי (ROS), מה שמוביל לנזק לדנ”א ולקוויטציה תאית¹⁹. שיטה זו משחזרת את נזקי האור של הקרנית הנגרמים על ידי חשיפת יתר לקרינת UV טבעית (כוויות שמש), אשר גם מפעילה היווצרות ROS, מה שמוביל לנזק לדנ”א²⁰. חולים הסובלים מכוויות שמש בקרנית חווים כאב רב, שכן הידרדרות תאי האפיתל שוללת את הגפיים של סיבי הקרנית מכל.

שלוש השיטות המתוארות כאן נועדו לאפשר חקירה של תהליך הפתוגנזה NK והתחדשות אקסונים. הם ניתנים לשחזור ומדויקים בקלות. יתר על כן, הם מאפשרים התאוששות מהירה וניטור קל של בעלי החיים.