Гомеостаз глазного яблока поддерживается несколькими процессами, в которых участвуют структурные слои глаза, клеточные популяции и иммунорегуляторные реакции. В этих процессах участвуют роговичные стромальные стволовые клетки (CSSCs) и лимбальные эпителиальные стволовые клетки (LESCs), каждая из которых вносит свой вклад в регенерацию роговичного стромального слоя и поверхности роговицы, соответственно [1]. Нарушение лимба роговицы - четко очерченного слоя стволовых клеток роговицы между склерой и роговицей - часто приводит к неровности и помутнению эпителия роговицы, неоваскуляризации, рубцеванию стромы и образованию язв [2]. Вероятная этиология этого патогенного процесса, называемого дефицитом лимбальных стволовых клеток (LSCs), включает в себя различные факторы: генетические, приобретенные и иммунологические. Этиология дефицита лимбальных стволовых клеток также классифицируется как аплазия LSCs вследствие деструкции или снижение функции LSCs из-за недостаточной стромальной поддержки [3]. На рис. 1 представлены многочисленные этиологии, связанные с LSCD. В данном обзоре литературы рассматриваются различные причины дефицита лимбальных стволовых клеток, различные диагностические критерии и связанные с ними дополнительные варианты лечения.



Figure 1. Etiologies of Limbal Stem Cell Deficiency.

Роговица может быть разделена на пять отдельных слоев: эпителиальный слой роговицы, мембрана Bowman's, строма роговицы, мембрана Descemet's и эндотелий роговицы - от поверхностного до глубокого слоя [4]. Лимб - это богатый сосудами и клетками слой на границе склерального и роговичного слоев. В пределах лимба в результате пульсации и складчатости базальной мембраны обнаруживаются крипты плюрипотентных стволовых клеток, называемые Palisades of Vogt [5]. Эти эпителиальные крипты лимба сосредоточены в верхнем и нижнем отделах лимба и содержат высокую плотность эпителиальных стволовых клеток лимба [6]. LESC выполняют функцию поддержания и восстановления поверхности роговицы после физической травмы или химического воздействия [7]. Предложенный механизм клеточного оборота, известный как гипотеза XYZ, предполагает, что стволовые клетки лимба пролиферируют и дифференцируются, давая начало клеткам, которые мигрируют центростремительно вдоль подкожной мембраны в базальные слои роговицы, а затем перемещаются на поверхность для замещения отмирающих эпителиальных клеток [3,8,9]. Деление и миграция из эпителиальных крипт лимба в роговицу образуют барьер, препятствующий проникновению эпителия конъюнктивы, поддерживая аваскулярные и прозрачные условия, необходимые для гомеостаза роговицы. Мезенхимные стволовые клетки, полученные из стромы роговицы (CS-MSCs), обитают в базальном слое эпителия роговицы и способствуют стромальной поддержке посредством отложения внеклеточного матрикса, экспрессии анти-апоптотических транскрипционных факторов, усиления реконструкции и восстановления роговицы в области лимба [4]. Эти мезенхимные стволовые клетки могут дифференцироваться в кератиноциты и располагаются рядом с LSCs в стромальном слое [4]. Исследования показали, что их защитные действия в роговице и близость к LSCs существенно влияют на здоровье микроокружения LSCs. Таким образом, нарушение лимба и последующей стромальной поддержки за счет повреждения CS-MSCs нарушает процесс восстановления и реконструкции роговицы [4]. В результате нарушения тонкого стромального слоя эпителий роговицы вытесняется эпителиальными клетками конъюнктивы (конъюнктивация), что приводит к неоваскуляризации, помутнению роговицы и последующему снижению остроты зрения [2].

Дефицит эпителиальных стволовых клеток лимба возникает в двух случаях: во-первых, в виде аплазии стволовых клеток лимба, вызванной их разрушением в результате химических ожогов, использования контактных линз, синдрома Stevens-Johnson syndrome (SJS), микробного кератита, многочисленных операций или процедур; во-вторых, при недостаточной стромальной поддержке или "аномальном микроокружении", вызывающем снижение функции эпителиальных крипт лимба [10]. Последнее проявляется при таких заболеваниях, как аниридия, периферическое воспалительное заболевание, хронический лимбит или нейротрофическая кератопатия [3]. Классификация LSCD подразделяется на частичную и полную, в зависимости от количества остаточных LSCs, присутствующих в стромальном слое, и степени конъюнктивализации поверхности роговицы. Частичная LSCD определяется наличием остаточных LSCs в стромальном слое, сохранением незначительной стромальной функции и частичной конъюнктивализацией поверхности роговицы. Полная LSCD, напротив, характеризуется полным отсутствием LSCs в лимбусе и полной конъюнктивализацией поверхности роговицы [11]. Наиболее достоверным признаком дефицита лимбальных стволовых клеток является конъюнктивальное заращение - миграция или избыточный рост эпителиальных и бокаловидных клеток конъюнктивы на поверхность роговицы, что приводит к ее помутнению и снижению зрения [3,9]. Нарушение аваскулярного состояния роговицы происходит при неоваскуляризации, когда нарушается баланс между про-ангиогенными и анти-ангиогенными факторами, что приводит к сдвигу в сторону про-ангиогенного состояния [12]. Также могут наблюдаться рецидивирующие эрозии, язвы или перфорация роговицы [2,13].

В современной литературе по LSCD показано, что ведущей причиной являются ожоги глазной поверхности [14]. Мировые тенденции в отношении LSCD показывают, что односторонние LSCD встречаются чаще, чем двусторонние, причем при односторонних LSCD наиболее частой причиной являются ожоги глазной поверхности, а при двусторонних LSCD - аллергический конъюнктивит, SJS, токсический эпидермальный некролиз (TEN), аниридия и пемфигоид слизистой оболочки [14]. Учитывая разнообразие этиологии одностороннего и двустороннего LSCD, требуются специализированные подходы к лечению [14]. Половые особенности распространенности LSCD окончательно не определены, учитывая отсутствие согласия в определении заболевания и диагностических критериях, однако документирована более высокая распространенность заболевания у молодых мужчин, причем большинство из них страдает тотальным LSCD (мужчины 2:1). В литературе также сообщается о значительном преобладании мужчин в случае химических и термических причин и женщин в случае LSCD, связанной с контактными линзами [14]. Распространенность LSCD в зависимости от возраста показывает, что пациенты, обратившиеся с этим заболеванием, в обычно находятся в среднем возрасте (42,9 года) и варьируют от 24 до 43 лет без преобладания пола [15].

Проявления LSCD отличаются в зависимости от этиологии и симптомов, они часто обусловлены плохим заживлением эпителия, что приводит к снижению зрения, боли из-за разрушения эпителия, ощущению инородного тела, покраснению конъюнктивы и слезотечению [2,16]. К ранним симптомам LSCD относятся неровный эпителий роговицы, изменение или потеря Палисадов Фогта [16]. В зависимости от степени разрушения лимба и LSCs, называемой частичной и полной, у пациентов нарушения могут протекать бессимптомно (в случае частичной LSCD) или с тяжелым повреждением всей поверхности роговицы (полная), приводящим к функциональной слепоте [16]. К клиническим признакам возможного диагноза LSCD относятся симптомы, вторичные по отношению к снижению восстановления эпителия роговицы и эрозиям, такие как хроническое покраснение конъюнктивы, ощущение инородного тела, светобоязнь, слезотечение, дискомфорт/боль и снижение остроты зрения [17,18]. В данном обзоре мы рассмотрим различные клинические проявления LSCD.

Диагностические средства при LSCD включают историю болезни, цитологическое исследование оттиска на наличие бокаловидных клеток на роговице, лазерную сканирующую конфокальную микроскопию (IVCM) лимба in vivo, оптическую когерентную томографию переднего отрезка (AS-OCT) для измерения толщины эпителия и оценки сосудистой сети роговицы, а также прямое гистологическое окрашивание (H&E и окрашивание по Papanicolaou) для оценки морфологии эпителия [2,16]. Тяжесть LSCD определяется с помощью стадийной модели, основанной на степени поражения роговицы и лимба при осмотре [19]. При первой стадии поражается только периферическая часть роговицы. На второй стадии поражается периферическая роговица в дополнение к центральным 5 мм роговицы, а на третьей стадии - вся роговица. При глазном обследовании учитывается, вовлечена ли зрительная ось, центральные 5 мм роговицы (стадии II и III) и интактны ли более 50% LSCs [19]. При условии точной постановки диагноза и определения количества оставшихся LSCs могут быть составлены соответствующие планы лечения. Исследования показывают, что LSCs хозяина восстанавливали поврежденный эпителий роговицы после аллогенной трансплантации LSCs [2]. Однако окончательного прогноза для LSCD не существует, учитывая различную этиологию [16].

Лечение LSCD в основном осуществляется поэтапно, с упором на устранение стандартных проявлений заболевания и применение в первую очередь менее инвазивных стратегий. Лечение начинается с прекращения или ограничения действия повреждающего агента (например, контактных линз, лекарств, раздражающих факторов), затем назначаются кортикостероиды для снятия воспаления глазной поверхности, после чего проводится поддержка остаточных стволовых клеток лимба с помощью смягчающих материалов без консервантов и трансплантации амниотической мембраны, а в тяжелых случаях предпринимаются попытки восстановления резервов стволовых клеток с помощью трансплантации стволовых клеток лимба и сквозной кератопластики [20]. Трансплантация LSCs может быть как аутологичной от другого глаза, так и аллогенной от донора. Трансплантат может быть непосредственно пересажен в ходе одноэтапной процедуры, либо клетки могут быть культивированы в лаборатории для последующего размножения и последующей трансплантации в ходе двухэтапной процедуры [21]. Кроме того, трансплантаты могут быть получены из различных тканей, включая конъюнктивально-лимбальный трансплантат, кератолимбальный трансплантат и простой лимбальный эпителиальный трансплантат [21]. Конкретные детали выбора трансплантата и операции зависят от этиологии и стадии прогрессирования заболевания у каждого пациента. Исследования трансплантации LSCs и путей ее совершенствования продолжаются. Masood et al. описали несколько терапевтических стратегий, направленных на улучшение вмешательств при LSCD, включая использование нелимбических стволовых клеток для потенциального восстановления функции LSC. Они описали возможность восстановления зрелых эпителиальных клеток роговицы в LSC-подобные клетки для трансплантации путем аутологичного культивирования [22]. В последнее время актуальным является вопрос о применении трансплантации простых LSCs по сравнению с трансплантацией культивированных LSCs. Было показано, что оба варианта имеют сходную клиническую эффективность [23]. Однако Thokala et al. считают, что простая трансплантация LSCs лучше и в будущем будет более распространена по сравнению с трансплантацией культивированных LSCs из-за трудностей, сопутствующих культивированию тканей, включая оборудование, коммерческие услуги по культивированию клеток, а также затраты на поддержание и расширение культур [24]. Несмотря на трудности культивирования клеток, Jurkunas et al. разработали новый и последовательный производственный процесс для трансплантации культивированных LSCs, который может оказаться полезным в процессе культивирования [25]. В дополнение к стандартным методам лечения в план лечения могут быть добавлены методы, направленные на устранение причины LSCD. Этиология и дополнительные методы лечения обсуждаются ниже.