RPE ląstelės: tinklainės pigmentinio epitelio poreikiai

RPE ląstelių funkcijos ir jų svarba fotoreceptoriams

RPE ląstelės atlieka kelias labai svarbias funkcijas, palaikančias fotoreceptorių gyvybingumą. Pirma, jos fagocituoja kasdien nupjaunamus fotoreceptorių išorinių segmentų diskus — be šio proceso kaupiasi toksiški oksiduoti lipidai ir baltymai. Antra, RPE palaiko hematooftalmologinę barjerą (angl. blood-retinal barrier), reguliuodamos maistinių medžiagų ir atliekų judėjimą tarp kraujotakos ir tinklainės. Trečia, jos reciklina retinoidus (vitamino A darinius), grąžindamos 11-cis-retinalį fotoreceptoriams rhodopsino sintezei. Ketvirta, RPE sintetina augimo faktorius, tarp jų PEDF (pigmento epitelio kilmės faktorių) ir VEGF (vaskuliarinio endotelio augimo faktorių), kurie reguliuoja choriokapilarių vientisumą ir naujų kraujagyslių augimą. Kai RPE ląstelės pradeda disfunkcionuoti — kaip nutinka ankstyvojoje sausojoje AMD — sutrinka visi šie procesai vienu metu. Kaupiasi druzenai, plonėja Bruch membrana, mažėja choriokapilarių tankis ir prastėja fotoreceptorių aprūpinimas. Tyrimais įrodyta, kad oksidacinis stresas yra pagrindinis RPE senėjimo ir pažeidimo variklis, todėl antioksidantai — vitaminai C, E, cinkas ir karotenoidai — yra pagrindiniai RPE apsaugos veiksniai.

Oksidacinis stresas RPE ląstelėse ir antioksidacinė apsauga

RPE ląstelės yra labiausiai oksiduojančioms sąlygoms paveiktos ląstelės visame organizme. Jos nuolat absorbuoja didelį šviesos kiekį (melaninas sulaiko 70% krintančios šviesos), kasdien fagocituoja oksidų turinčius fotoreceptorių segmentus ir palaiko vieną aukščiausių deguonies kiekių organizme (choriokapilariai yra laikomi vienais gausiausiausiai aprūpintų deguonimi kapiliarų). Šiomis sąlygomis antioksidacinė apsauga yra kritiškai svarbi. Glutationas (GSH) — pagrindinis intracelulinis antioksidantas — yra labai koncentruotas RPE ląstelėse. Su amžiumi GSH lygis RPE mažėja, o tai yra susieta su padidėjusiu druzenų susidarimo ir AMD rizika. Vitaminas C (askorbo rūgštis) padeda regeneruoti oksiduotą glutationą ir pats yra efektyvus vandeniniame fazėje tirpstantis antioksidantas, apsaugantis nuo reaktyvių deguonies formų (ROS). Vitaminas E kaip riebaluose tirpstantis antioksidantas apsaugo DHA turtingas fotoreceptorių membranas nuo lipidų peroksidacijos. AREDS (su amžiumi susijusių akių ligų tyrimas) pirmasis parodė, kad vitaminų C ir E, cinko ir betakaroteno kombinacija prisidėjo prie AMD progresavimo sulėtėjimo tam tikrose pacientų grupėse.

Liuteinas ir zeaksantinas kaip RPE apsaugos veiksniai

Liuteinas ir zeaksantinas — du pagrindiniai makulos pigmentai — kaupiasi ne tik fotoreceptorių aksopodijose ir Henle skaidulų sluoksnyje, bet ir RPE ląstelėse. Jie atlieka dvigubą apsauginę funkciją: kaip fiziniai filtrai absorbuoja trumpo bangos ilgio (mėlyną) šviesą ir kaip cheminiai antioksidantai neutralizuoja singletinį deguonį bei kitus reaktyvius junginius, susidarančius šviesos poveikio metu. Zeaksantinas ypač gausingai kaupiasi centrinėje makulos dalyje — fovea centralis — kur šviesos intensyvumas yra didžiausias. Liuteinas vyrauja periferinėje makulos dalyje. Abiejų karotenoidų kiekis tinklainėje tiesiogiai priklauso nuo mitybos: žmonės, vartojantys daug žalių lapinių daržovių (špinatas, lapinis kopūstas) ir kiaušinių, turi didesnį makulos pigmentinės optinės densityvumo (MPOD) lygį. Klinikiniai tyrimai parodė, kad liuteino (10 mg/d) ir zeaksantino (2 mg/d) papildai per 6–12 mėnesių žymiai padidina MPOD, o tai siejama su geriau išlaikyta kontrastinio jautrumo ir spalvinio regėjimo kokybe vyresniems žmonėms.

Retinoidų ciklas RPE ląstelėse ir vitamino A vaidmuo

Viena svarbiausių RPE funkcijų — retinoidų metabolizmo palaikymas. Kai fotoreceptorių lazdelėse suabsorbuojamas šviesos fotonas, 11-cis-retinalis (vitamino A darinys, susijungęs su opsin baltymu) izomerizuojasi į all-trans-retinalį. Šis junginys yra toksiškas kaupiamas, todėl turi būti greitai sumažintas (redukuotas) į all-trans-retinolį ir transportuotas į RPE. RPE ląstelėse all-trans-retinolis pirmiausia esterifikuojamas (laikomas retinilesterių pavidalu), o poreikiui esant — konvertuojamas atgal į 11-cis-retinalį per keturių žingsnių fermentinį procesą. Šiam procesui reikalingi fermentai: RPE65 izomerazė (pagrindinis žingsnis), lecitino retinolio aciltransferazė (LRAT) ir kt. RPE65 mutacijos sukelia sunkią paveldimą aklosios aklybę (Leber įgimtą amaurozę). Vitaminas A aprūpinimas šiam ciklui yra kritiškas: jo trūkumas sukelia rhodopsino regeneracijos sulėtėjimą ir naktinį aklumą. Vitaminas A iš maisto (retinolis iš gyvūninių šaltinių arba beta-karotenas iš augalinių, konvertuojamas kepenyse) patenka į kraujotaką, surištas su retinolį jungiančiu baltymu (RBP4), ir tokiu būdu pasiekia RPE.

Cinkas ir vario vaidmuo RPE metabolizme

Tinklainė ir ypač RPE ląstelės yra vieni cinko turtingiausių audinių organizme. Cinkas yra kofaktorius daugiau nei 300 fermentų, iš kurių akims svarbiausi yra alkoholio dehidrogenazė (retinoidų metabolizme), superoksido dismutazė (Cu/Zn-SOD, antioksidacinė apsauga) ir metalotioneinai (cinką rišantys baltymai, sugebanys neutralizuoti sunkiuosius metalus). RPE ląstelės per žmogaus gyvenimą kaupia tam tikrą vario kiekį (iš fagocituotų fotoreceptorių diskų melanino pigmente), todėl cinko ir vario balansas yra svarbus. Dėl šios priežasties AREDS formulė papildo cinką (80 mg/d zinc oksido) kartu su variu (2 mg/d vario oksido), siekiant išvengti vario deficito, kurį gali sukelti didelės cinko dozės. Tyrimais nustatyta, kad cinko trūkumas siejamas su sutrikusia naktine adaptacija (net be vitamino A trūkumo) ir susilpnėjusiais tinklainės elektrofiziologiniais atsakais. Kliniškai svarbu, kad suaugusieji, vartojantys daugiau nei 40 mg/d elementinio cinko per ilgą laiką, turi pridėti vario papildų, kad išvengtų trintinės anemijos. EFSA rekomenduojama saugi viršutinė cinko ribinė dozė suaugusiems yra 25 mg/d iš maisto papildų.

Dažni klausimai