Пигментный эпителий сетчатки — слой клеток, находящихся вне ее нервной оболочки. Образован специфическими светочувствительными элементами ткани и обеспечивает важнейшие функции глаза. Какие функции выполняет такой слой сетчатки? Необходимо рассмотреть более подробно.
Строение сетчатки глаза
Важные функции пигментного слоя эпителия
Функции пигментного слоя сетчатки следующие:
- Поглощение световых лучей. Благодаря этой функции человек может видеть. Пигментный эпителий в сетчатке обеспечивает четкость и контрастность изображений, которые различает человек.
- Фагоцитоз отработанных светочувствительных клеток сетчатки. Если бы такой функции глаза не было, то зрение человека постепенно ухудшалось по причине того, что на светочувствительном слое накапливалось большое количество мертвых клеток. Причем пигментоциты поглощают большое количество отработанных элементов в сутки.
- Пигментный слой использует запасы витамина А. Это же соединение является предшественником вещества, обеспечивающего формирование импульсов, попадающих затем в головной мозг.
- Производит транспортировку питательных веществ и отвод отработанных продуктов распада.
- Обеспечение нормального обмена воды и ионов.
- Теплообмен (регулируется температура глаза).
- Важность пигментного шара сетчатки для обеспечения остроты зрения
Эта оболочка из-за наличия в ней меланина обеспечивает нормальную контрастность изображения. Существуют люди, у которых нарушено образование пигмента меланина (альбиносы). Эпителий в сетчатке практически не содержит никаких пигментов.
Если такой человек находится в ярко освещенной комнате, его острота зрения остается очень низкой даже при условии нормальной коррекции. Иногда в шаре сетчатки может находиться большое количество отработанных продуктов распада пигмента. Это, в свою очередь, приводит к возрастному снижению зрения у таких людей.
Что такое мембрана Бруха? Это светочувствительная пластинка. Она обеспечивает избирательную транспортировку питательных веществ к сетчатке. Часто в области такой мембраны могут образовываться так называемые друзы.
Они формируются в результате неизбежного старения или же заболеваний. Образование друзов нарушает процессы обмена веществ в сетчатке и существенно ухудшает зрение.
Мембрана Бруха вместе с хориокапиллярным слоем образует один комплекс. Он обеспечивает выполнение барьерных функций. Человек не мог бы нормально видеть без функционирования мембраны Бруха.
Что такое отслойка пигментного эпителиального слоя сетчатки?
При этом происходит локальное отслоение макулярного участка от пигментированного слоя. Пациент предъявляет жалобы на нечетность и расплывчатость предметов, появление «тумана» перед глазами. Как правило, бывает поражение только одного глаза. Острота зрения при этом значительно понижается — до 0,4. Тест Амслера показывает искривление прямых линий.
Край отслоенного пигментного слоя виден немного четче. Процесс непременно приводит к макулодистрофии и . Лечение отслойки пигментированного эпителиального слоя сетчатой оболочки глаза осуществляется только в офтальмологическом стационаре. Проводятся следующие обследования:
- периметрия;
- визометрия;
- офтальмоскопия;
- тест с помощью сетки Амслера;
- электрокардиограмма;
- ангиография;
- общее клиническое обследование мочи и крови;
- обязательно проведение клинического обследования крови на реакцию Вассермана;
- исследование количества глюкозы в плазме крови.
Обычно лечение болезни консервативное. Назначаются глюкокортикостероидные (внутриконъюнктивальное введение), ангиопротекторные, противовоспалительные неспецифические препараты и некоторые разновидности антигистаминных медикаментов.
При отсутствии эффекта от консервативного лечения назначается лазеротерапия. Она обязательна при рецидивировании заболевания. Лазерная коагуляция показана при условии актуальности вопроса восстановления функции глаз. При благоприятном стечении обстоятельств больным удается сохранить зрение.
Как диагностируются болезни пигментного слоя?
Все заболевания такого слоя сетчатой оболочки диагностируются только после тщательного офтальмологического осмотра. У маленьких детей поставить точный диагноз бывает достаточно сложно. Если вы заметили, что ребенок плохо ориентируется в сумерках или ночное время, его надо показать врачу: вероятно, у него развивается начальная стадия дистрофии пигментного слоя сетчатки.
Диагностика заболеваний данного элемента органов зрения проводится с применением таких методов:
- исследование остроты зрения (как обычного, так и периферического);
- исследование дна глаза;
- электрофизиологическое обследование;
- изучение степени адаптации глаза к темноте.
Профилактика заболеваний пигментного слоя сетчатки
Специфических мер профилактики такого заболевания не разработано. Это связано с тем, что большей частью оно является наследственным. Ведение здорового образа жизни, отказ от вредных привычек, умеренная физическая активность, правильно подобранное питание помогают замедлить разрушение пигментного слоя и понижение зрения.
Своевременно начатое лечение позволяет восстановить данный участок глаза и обеспечить хорошее зрение.
Пигментный слой в сетчатке имеет важнейшее значение для генерации нервных импульсов и передачи информации о полученном изображении в головной мозг. Тем самым обеспечивается нормальное зрение. Лечение всех заболеваний пигментного слоя проводится только в условиях офтальмологического стационара.
Грушевидные
Пирамидные
Ганглионарные
Колбочки
296.Пигментный эпителий сетчатой оболочки входит в состав:
Сетчатки
Сосудистой оболочки
297.Пигментные клетки сетчатки участвуют в:
снабжении фоторецепторных клеток ретинолом
фагоцитозе отработанных мембран клеток
поглощении света
синтезе йодопсина
298.Сосудистая оболочка глаза:
содержит крупные артерии и вены
богата пигментными клетками
содержит базальный комплекс
образует рецепторный аппарат глаза
меняет кровенаполнение в темноте
пигментных клеток не содержит
299.Наружные сегменты фоторецепторных клеток содержат:
пигмент родопсин
митохондрии
мембранные диски
постоянно обновляются
базальное тельце
300.Для роговицы характерно:
снаружи покрыта многослойным плоским неороговевающим эпителием
снаружи покрыта однослойным эпителием
собственное вещество содержит гликозаминогликаны
имеется боуменова мембрана
относится к аккомадационному аппарату глаза
301.Тела нейронов сетчатки расположены в слоях:
Внутреннем ядерном
Палочек и колбочек
Ганглионарном
Внутреннем сетчатом
Наружном ядерном
302. В составе роговицы выделяют:
Колбочки и палочки
Собственное вещество роговицы
Многослойный переходный эпителий
Многослойный неороговевающий эпителий
Боуменова мембрана
Пространство Диссе
303.Колбочки:
рецепторы цветового зрения
фотоны активизируют зрительный пигмент в наружных сегментах.
во внутреннем сегменте имеется эллипсоид
наружный сегмент содержит диски
304.Колбочки содержат:
реснички
мембранные полудиски
базальное тельце
элипсоид
мембранные диски
305.Свет проходит через структуры глаза:
роговицу и хрусталик
переднюю и заднюю камеры глаза
хрусталик и слепое пятно
стекловидное тело и сетчатку
стекловидное тело
306. Эпендимная нейроглия:
Выстилает канал спинного мозга
Имеет реснички
Секретирует цереброспинальную жидкость
При врожденной гипертрофии пигментного эпителия сетчатки речь идет о нарушении формирования этого слоя в период внутриутробной жизни. Проявляется заболевание сгруппированной пигментацией, которая имеет внешнее сходство со следом медведя.
До конца патогенез гипертрофии сетчатки не изучен. Некоторые ученые полагают, что в результате формирования в патологической сетчатке макромеланосом происходит изменение катаболической функции. В результате клетки пигментного эпителия погибают, а на их месте формируются лакуны, или очаги гипогигментации.
Клинические проявления гипертрофии
При врожденной гиперплазии пигментного слоя сетчатки возникает очаговая гиперпигментация. По своей форме очаги гиперпигментации напоминают медвежий след. Окраска этих пятен может быть светло-коричневой или черной. Форма пятен округлая, а края гладкие или фестончатые. Вокруг очагов гиперпигментации можно обнаружить довольно обширную плакоидную область. Лакуны, формирующиеся при гиперплазии, могут носить одиночный или множественный характер. Сгруппированные очаги гиперпигментации (маленькие пучки или скопления) называют следом медведя. Размер этих скоплений может быть с маленький диск, а иногда достигает целого квадранта глазного дна. Типичной локализации для этих патологических изменений не выявлено. Центральная область сетчатки, то есть макула, довольно редко вовлекается в патологический процесс.
Заболевание может протекать бессимптомно. Иногда очаги гиперплазии увеличиваются в размерах или озлокачествляются. При выполнении флуоресцентной ангиографии на ранних стадиях патологий можно рассмотреть крупные сосуды хориоидальной оболочки, которые пересекают лакуны. При этом слой хориокапилляров отсутствует. На всем протяжении гипертрофированного участка можно выявить гипофлуоресценцию.
Диагностика
Световая микроскопия
Слой гипертрофированного пигментного эпителия представляет собой большие пигментные гранулы овальной формы. Фоторецепторы, которые прилежат к этой зоне, подвергаются дистрофии (наружные и внутренние сегменты). Также имеется утоление мембраны Бруха, а в лакунах с гипопигментацией отсутствуют фоторецепторы и пигментные эпителиальные клетки. Сосудистая оболочка при этом заболевании не изменена.
Инструментальные исследования
Во время выполнения флуоресцентной ангиографии в зоне гиперпигментации можно заметить блокаду фоновой флуоресценции хориоидеи. В гипопигментированных лакунах хориоидальный кровоток сохранен. Сеть сосудов, которая покрывает очаг изменения, невидима. Иногда имеются признаки облитерации капилляров, микроаневризм, сосудистых шунтов, отмечается разреженность структур, флуоресцеин может просачиваться.
При исследовании поля зрения могут возникать относительные скотомы, которые увеличиваются с возрастом. ЭОГ и ЭРГ сохраняются в норме.
Дифференциальная диагностика
Следует отличать врожденную гипертрофию пигментного эпителиального слоя сетчатки от меланомы, невуса хориоидеи, меланоцитомы. Также дифференциальную диагностику нужно проводить с реактивной гиперплазией этого слоя сетчатки, которая возникает в результате травмы, кровоизлияния, воспаления или приема токсических веществ.
Лечение
Лечения этого заболевания не проводят.
Прогноз
При отсутствии патологических изменений в зоне макулы снижения остроты зрения не отмечается.
Пигментный эпителий сетчатки обеспечивает множество функций. В начале 19 века исследователи считали, что пигментный эпителий - все лишь непроницаемый фон, предотвращающий рассеивание света при фоторецепции. Спустя 80 лет выяснили, что отделение сенсорной части сетчатки от пигментного эпителия вызывает необратимую потерю зрения. Благодаря этой находке и была установлена значимость пигментного эпителия для процесса фоторецепции. Исследования нашего времени подтвердили взаимосвязь фоторецепторов и клеток пигментного эпителия.
Назначение
Стоит рассмотреть ряд основных функций пигментного эпителия сетчатки
- Эпителий останавливает большие молекулы со стороны хориоидеи;
- Эпителий отвечает за связи сенсорной части сетчатки с пигментным эпителием;
- Абсорбцирует световой поток, отфильтровывая рассеянный свет и увеличивая разрешающую способность глаз;
- Предотвращает прохождение света энергии через склеру;
- Впитывает энергию различных излучателей, вызывая фототермический эффект;
- Захватывает внешние членики палочек и колбочек;
- В процессе гетерофагии перерабатывает элементы структуры указанных палочек и колбочек;
- Обеспечивает процессы превращения, хранения и перемещения витамина А;
- Синтезирует межклеточный матрикс;
- Хранит составляющие для выработки зрительного хроматофора 11-cis Retinal;
- Проводит метаболиты к зрительным клеткам и от них к сосудистой оболочке;
- Перемещает ионы НСО 3,отвечающие за выведение жидкости из субретинального пространства;
- Выводит значительный объем жидкости из стекловидного тела;
- Синтезирует гликозаминогликаны, которые окружают внешние сегменты фоторецепторов.
Топографическая регистрация световой энергии обеспечивается тем, что меланиновые гранулы абсорбируют энергию света посредством внешних сегментов фоторецепторов. Клетки фоторецепторов окружают отростки клеток пигментного эпителия, которые содержат меланиновые зерна. Благодаря этому каждый рецептор надежно изолирован. По мере усиления внешнего освещения зерна меланина смещаются в клеточные отростки пигментного эпителия, усиливая степень изоляции фоторецепторов.
Рецепторы, которые находятся на базальной и латеральной поверхностях эпителиальных клеток, отвечают за поглощение и перемещение витамин А внутри глаза.
Причиной развития многих заболеваний (в частности - серозной хориоретинопатии, дистрофии сетчатки и возрастной макулопатии) является как раз дисфункция пигментного эпителия. При диагностике аномалий данные изменения хорошо выражены офтальмоскопически.
Сведения из анатомии
Пигментный эпителий находится между сенсорной частью сетчатки и хориокапиллярным слоем сосудистой оболочки. По своему строению это одинарный слой пигментированных клеток шестиугольной формы. Размеры клеток могут различаться в зависимости от локализации. Клетки пигментного эпителия сетчатки имеют апикальную и базальную части, они скрепены с апикальной стороны органоидами. Базальная мембрана прилегает к ним с базальной стороны.
Ткань, находящая между хориoкапиллярным слоем сосудистой оболочки и пигментным эпителием называется мембраной Бруха. Часто в ее области при помощи офтальмоскопии можно выявить друзы, причиной которым - процессы старения или заболеваний.
Мембрана Бруха обеспечивает многие функции - транспорт питательных веществ и воды и функции фильтра. Работа мемебраны нарушается из-за дегенерации пигментного эпителия и макулярной области в ходе естественного старения.
Интерфоторецепторный матрикс - это пространство с сложным химическим составом, находящееся между мембраной фоторецепторов и цитоплазматической мембраной микроворсинок. Вырабатывется это вещество клетками пигментного эпителия. Интерфоторецепторный матрикс явялется часью механизмов, обеспечивающих обмен веществ в сетчатке глаз. Также ои помогает процессам фагоцитоза наружных фоторецепторов. Отслойка сетчатки - типичный случай разрушения структуры матрикса.
В разных участках пигментного эпителиоцита цитоплазма имеет отличающееся ультраструктурное строение. Именно по этой причине цитоплазму клетки условно разделяют на 3 зоны.
Поскольку фагоцитарная активность клеток пигментного эпителия является одной из основных функций, их цитоплазма содержит фаголизосомы.
Процесс фагоцитоза и лизиса сегментов наружных члеников фоторецепторов происходит довольно быстро. Одна клетка пигментного эпителия кролика в сутки подвергает лизису 2000 дисков в парафовеолярной области сетчатки, 3500 дисков в перифовеолярной области и почти 4000 по периферии сетчатки. Отмечено, что при интенсивном освещении количество фагосом увеличивается. Клетки пигментного эпителия отщепляют наружные членики колбочек таким же образом, как и палочек, но более интенсивно после прекращения освещения. Процесс разрушения наружных члеников колбочек и палочек фоторецепторов и их утилизации является адаптивным механизмом, способствующим поддержанию структурной и функциональной целостности фоторецепторного аппарата.
Часто в состав цитоплазмы клеток пигментного эпителия входит липофусцин, так называемый «пигмент старения», находящийся во многих тканях организма и по мере старения только увеличивающийся. Липофусцин образуется при перекисном окислении клеточных компонентов, в частности, липидов. Липофусцин обнаруживается и в пигментном эпителии сетчатки, в клетках заднего полюса. К преклонному возрасту липофусциновые гранулы составляют до 20 % от общего объема эпителиоцитов. Если содержание липофусцина существенно увеличивается к старости, число меланосом при этом наоборот уменьшается. Таким образом, ухудшение зрения с возрастом - вполне закономерный процесс, связанный с изменением баланса химических веществ в структуре глаз.
(Adult Retinal Pigment Epithelial cell line-19). Эта клеточная линия получена в 1955 году от погибшего 19-летнего мужчины, отсюда цифра 19 в названии.
Чтобы клетки на фотографии были хорошо видны, перед съемкой их окрасили иммунофлуоресцентным красителем. Красным цветом светится белок коннексин 43 , это один из мембранных белков, он служит маркером эпителиальных клеток . С его помощью клетки образуют контакты и скрепляются друг с другом, что для клеток эпителия это очень важно, так как они должны образовать защитный слой, который не будет пропускать ничего лишнего. Синим красителем окрашены ядра, а зеленым - микротрубочки , состоящие из белка тубулина класса IIIβ (см. Class III β-tubulin) - это «скелет» клетки (см. картинку дня «Раскрашенный цитоскелет»).
Сетчатка - это структура, состоящая из нескольких слоев нейронов и фоторецепторных клеток, которые обеспечивают нашу способность видеть. Чтобы она правильно функционировала, ей необходима поддержка - питание и защита. Их и обеспечивает специальный слой клеток - пигментный эпителией сетчатки (ПЭС). Это самый наружный слой сетчатки, его клетки расположены между фоторецепторами и сосудистой оболочкой глаза. При нарушении работы ПЭС нарушается также и работа сетчатки, вплоть до полной потери зрения. Один из наиболее часто встречаемых диагнозов нарушения работы ПЭС - возрастная макулярная дистрофия . Для изучения причин развития заболеваний сетчатки и разработки методов их лечения как раз и нужны клеточные культуры пигментного эпителия - не на живом ведь глазу проводить эксперименты!
Клетки пигментного эпителия содержат пигменты меланин (под микроскопом видны черные гранулы внутри клеток). Гранулы меланина поглощают свет, который попал в глаз и не поглотился фоторецепторами, - это позволяет сделать видимое изображение более резким и контрастным. На ярком свету гранулы мигрируют поближе к фоторецепторам, как бы окутывая их. Это нужно для того, чтобы поглотить избыточный рассеянный свет и сделать видимое изображение более четким. В темноте они опускаются на дно клетки (ближе к сосудистой оболочке). На поверхности клетки пигментного эпителия имеют выросты, которыми обхватывают нижние части фоторецепторов. Связываясь с ними, ПЭС выполняют функцию гемато-ретинального барьера , который избирательно пропускает к фоторецепторам питательные вещества из крови и выводит в кровь продукты распада. Кроме того, клетки пигментного эпителия фагоцитируют (то есть откусывают и переваривают) наружные, отработавшие части фоторецепторов и восстанавливают из них зрительный пигмент, чтобы снова запустить его в работу.
В организме ПЭС формируют плотный слой, где каждая клетка принимает форму шестиугольника - такая форма позволяет на минимальной площади уместить максимальное количество объектов (вспомните пчелиные соты). В лабораторных условиях клетки могут разместиться более свободно и принять другую форму - до тех пор, пока их концентрация не станет слишком велика.
Фото © Елена Шафеи, Институт биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН. Материал подготовлен вместе с сообществом