Murin Korneasında Nörotrofik Keratit ve Sinir Rejenerasyonunu İndüklemek için Üç Strateji

Gözün saydam yüzeyi olan kornea, epitel, stroma ve endotel olmak üzere üç ayrı katmandan oluşur. Bu organ vücuttaki en yüksek innervasyon yoğunluğuna sahiptir ve esas olarak trigeminal ganglionun oftalmik dalından kaynaklanan duyusal liflerden (Aδ ve C tipleri) oluşur. Duyusal lifler, stromanın ortasında korneanın çevresine, yüzeyi kaplamak için dallanan büyük demetler şeklinde nüfuz eder. Daha sonra Bowmann’ın zarını delmek için çatallanırlar ve korneanın merkezinde bir girdap oluşumuyla kolayca tanınabilen subbazal pleksusu oluştururlar. Bu lifler epitelin dış yüzeyinde serbest sinir uçları olarak sonlanır. Termal, mekanik ve kimyasal uyaranları iletebilir ve epitel homeostazı^için gerekli olan trofik faktörleri serbest bırakabilirler ^1,2. Nörotrofik keratit (NK), kornea duyu innervasyonunu etkileyen dejeneratif bir hastalıktır. Bu nadir hastalık, korneanın daha düşük gözyaşı üretimi ve zayıf iyileşme özellikleri ile sonuçlanan kornea duyarlılığının azalması veya kaybından kaynaklanır³. NK, hastaların epitel kusurlarından muzdarip olduğu evre 1’den, stromal erime ve/veya kornea perforasyonunun meydana geldiği evre 3’e^{kadar iyi} tanımlanmış üç aşamadan geçer 4.

Klinik olarak, bu hastalığın kökenleri çeşitli olabilir. Hastalar gözün fiziksel yaralanması, ameliyat veya diyabet^gibi kronik hastalıklar nedeniyle kornea innervasyonunu kaybedebilir ^5,6. Bugüne kadar, NK patogenez süreci tam olarak anlaşılamamıştır ve bu görmeyi tehdit eden durum için terapötik seçenekler çok sınırlıdır. Bu nedenle, bu liflerin rejenerasyonunun arkasındaki mekanizmaları daha iyi anlamak ve potansiyel olarak onları teşvik etmek için epitel kusurlarının özelliklerinin daha iyi anlaşılması gerekmektedir. Burada, farelerde NK’yi indükleyen birkaç kornea hasarı modeli öneriyoruz.

İlk model, korneanın epitel tabakasının oküler çapak ile aşınmasıdır. Bu model esas olarak kemirgenler ve balıklar gibi farklı hayvanlarda^{epitelin yenilenmesi bağlamında incelenmiştir 7,8,9} ve kornea iyileşmesini destekleyen molekülleri test etmek^{için 10,11}. Fizyolojik olarak epitel hücrelerinin yarayı kapatması 2-3 gün sürer. Bununla birlikte, innervasyonun fizyolojik paterni, aşınmadan kurtulmak için dört haftadan fazla sürer^12,13. Ameliyat sırasında oküler çapak, subbazal pleksus ve liflerin serbest sinir uçlarını içeren korneanın epitel tabakasını çıkarır. Bu prosedür, göz kırma kusurlarını düzeltmek için fotorefraktif keratektomi (PRK) olan hastalarla klinik olarak karşılaştırılabilir. Prosedür, kornea epitelinin çıkarılması ve ardından stromanın bir lazerle yeniden şekillendirilmesinden^{oluşur 14}. Hastalar bu tür bir ameliyattan sonra kornea sinir yoğunluğunun 2 yıl boyunca azalması ve ameliyattan sonra 3 aydan bir yıla kadar hassasiyette azalma gibi çeşitli yan etkiler yaşayabilirler¹⁵. Ameliyatın kornea mikroçevresinin kırılganlığına neden olduğu göz önüne alındığında, bu model bu yan etkilerin araştırılmasına ve daha hızlı reinnervasyonu teşvik edecek terapötik yaklaşımların geliştirilmesine yardımcı olabilir, böylece söz konusu yan etkileri azaltabilir.

İkinci model, korneanın çevresindeki aksonların bir biyopsi zımbası ile kesilmesinden oluşur ve merkezi innervasyonun Wallerian dejenerasyonunu indükler ¹⁶. Klinik olarak, bu yöntem, cerrahın korneanın ön kalınlığının bir kısmını çıkarmak ve onu bir donör nakli ile değiştirmek için korneanın kısmi trefinasyonunu gerçekleştirdiği anterior lameller keratoplasti ile karşılaştırılabilir ¹⁷. Lameller keratoplastiyi takiben, hastalar kuru göz, kornea innervasyon kaybı ve greft reddi gibi bir dizi semptomdan muzdarip olabilir¹⁸. Kornea sinirleri üzerinde gerçekleştirilen bu aksotomi modeli, bir greftten sonra meydana gelen lif dejenerasyonu mekanizmaları ve ardından aksonların rejenerasyonu hakkında fikir verebilir.

Üçüncü yöntem ise kornea sinirlerine lazerle zarar verir. Anestezi uygulanmış hayvanların korneasında multifoton mikroskobu kullanılarak, reaktif oksijen türleri (ROS) oluşumu sonucunda optik alanda lokalize olan sinirlerin dejenerasyonu indüklenir, bu da DNA hasarına ve hücresel kavitasyona^{yol açar 19}. Bu yöntem, ROS oluşumunu tetikleyen ve DNA hasarına yol açan doğal UV’ye (güneş yanığı) aşırı maruz kalmanın neden olduğu kornea fotohasarını özetler²⁰. Kornea güneş yanığından muzdarip hastalar, epitel hücrelerinin bozulması kornea liflerinin ekstremitelerini tamamen mahrum bıraktığı için büyük acı yaşarlar.

Burada açıklanan üç yöntem, NK patogenez sürecinin ve akson rejenerasyonunun araştırılmasını sağlamak için tasarlanmıştır. Kolayca tekrarlanabilir ve hassastırlar. Ayrıca, hayvanların hızlı bir şekilde iyileşmesini ve kolay izlenmesini sağlarlar.