научная статья по теме БЕЛКИ СЛЕЗ: В НОРМЕ, ПРИ ЗАБОЛЕВАНИИ ГЛАЗ И ПРИ НОШЕНИИ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ Химия

Текст научной статьи на тему «БЕЛКИ СЛЕЗ: В НОРМЕ, ПРИ ЗАБОЛЕВАНИИ ГЛАЗ И ПРИ НОШЕНИИ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ»

БИОХИМИЯ, 2008, том 73, вып.. 4, с. 469 - 482

УДК 577.112

БЕЛКИ СЛЕЗ: В НОРМЕ, ПРИ ЗАБОЛЕВАНИИ ГЛАЗ И ПРИ НОШЕНИИ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ

Обзор

© 2008г. Р. Сарири*, Х. Гафури

Department of Biochemistry, Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran;

E-mail: sariri@guilan.ac.

Поступила в редакцию 26.09.07

Помимо того что слезы служат для выражения эмоционального состояния человека, они выполняют и более прозаические и в то же время важные функции: смазывают и смачивают роговицу и веки, выступают в качестве заменителя крови для роговой оболочки, транспортируют кислород и углекислый газ и играют центральную роль в поддержании нормального функционирования клеток глазной поверхности и конъюнктивы. Помимо белков, слезы содержат липиды и гликопротеины, которые способствуют увлажнению и задерживают испарение влаги. Общая концентрация белков в слезной жидкости составляет приблизительно 10% от их содержания в плазме крови. С помощью электрофореза в слезах обнаруживается около 80 различных белковых и полипептидных компонентов. Среди 30 идентифицированных белков приблизительно 50% представлено ферментами. Одни ферменты входят в состав секрета слезных желез, другие секретируются или экскретируются эпителиальными клетками роговой оболочки и конъюнктивы. Наконец, несколько ферментов поступают из плазмы и появляются в слезной жидкости только в случаях увеличенной проницаемости сосудов конъюнктивы. Проведено обобщение клинической и биохимической информации о ферментах слезной жидкости.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ферменты слез, лизоцим, лактоферрин, преальбумин слезной жидкости, контактные линзы, расстройства зрения.

С помощью системы лакримации глаз выделяет слезную жидкость и защищается от неблагоприятных воздействий. Непрозрачные элементы глаза обеспечиваются питательными веществами через кровь. Питание клеток роговицы, передней глазной камеры, хрусталика и стекловидного тела осуществляется через жидкую водную среду глазного яблока. Эта жидкая фаза обеспечивает питание глубоких слоев глаза, поверхностные же слои зависят от слезной жидкости.

Слезы выполняют очень важные функции, такие как функции лубриканта и заместителя крови для роговицы. Их биохимический состав подобен составу сыворотки крови. Слезная пленка на поверхности глазного яблока образована тремя слоями, наибольшая доля из кото-

Принятые сокращения: ЛДГ — лактатдегидрогеназа, КК — креатинкиназа, МДГ — малатдегидрогеназа, АП — активатор плазминогена, ПК — пируваткиназа, ВПГ— вирус простого герпеса, ИАП — ингибитор активатора плаз-миногена.

* Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.

рых приходится на водный слой, содержащий белки, липиды и гликопротеины. Входящий в состав слезной жидкости липидный компонент усиливает увлажняющий эффект и задерживает испарение слезной жидкости. Биохимический состав слезной пленки, таким образом, играет важную роль в ее функционировании.

СЛЕЗОТЕЧЕНИЕ

«Слезы, праздные слезы, я знаю не то, что они подразумевают...». Когда Теннисон написал эти строки, он подразумевал жидкость, выделяющуюся из глаз и носа, когда человек плачет, испытывая те или иные эмоциональные состояния. Это так называемые «психогенные слезы» — один из четырех типов слез, проливаемых человеком. Такие слезы свойственны только человеку; вопреки выражению «крокодиловы слезы» — нет никакого свидетельства того, что любое другое животное плачет в ответ на эмоциональный стресс. Выделение слез из глаз, когда их поверхность подвергается воздействию яркого света,

холода, ветра, инородных тел или вызывающих раздражение газов и жидкостей, называют «рефлекторным слезоотделением». Подобное слезоотделение наблюдается у человека, домашних животных и, возможно, у всех наземных и земноводных позвоночных за исключением змей. Каждому животному, у которого есть позвоночник и которое проводит всю или часть своей жизни вне водной среды, присущи слезы третьего типа, так называемые «продолжительные слезы». И наконец, слезотечение четвертого типа, провоцируемое такими веществами, как некоторые боевые отравляющие газы, не связано с раздражающим воздействием непосредственно на глаза (в отличие от действия слезоточивых газов и, возможно, лука), а является результатом генерализованного воздействия химического вещества на организм с доставкой действующего агента к слезной железе через кровоток.

Будучи широко известным проявлением различных эмоциональных состояний, слезы выполняют и более прозаическую и важную функцию как лубрикант и заместитель крови для роговицы. Слезная жидкость содержит белки, липиды и гликопротеины, которые усиливают увлажняющее действие водного компонента и замедляют испарение. Слезы оказывают и механическое воздействие как элемент защиты глаза. Слезы покрывают и смазывают глазную поверхность, поддерживают оптическую поверхность без искажения, удаляют инородные тела, отмершие клетки и прочий детрит с внешней поверхности глаза. Слезы транспортируют кислород и двуокись углерода и играют центральную роль в поддержании нормального функционирования глазной поверхности и конъюнктивы.

Слезная жидкость образуется в слезной железе, расположенной в верхненаружной части глазницы, а также в мелких слезных железах, находящихся в конъюнктиве глаза, и поступает в глаз через свод конъюнктивы (cul-de-sac). Равномерному омыванию поверхности глазного яблока способствует мигание век. Слезы, увлажняя глазное яблоко, стекают по передней его поверхности к внутреннему углу глаза, где на верхнем и нижнем веках имеются отверстия слезных канальцев (слезные точки), вбирающие слезы. Через слезные канальцы слезная жидкость оттекает в слезный мешок, а затем в полость носа. В норме скорость тока слезной жидкости составляет 1 мкл/мин, причем равновесный объем жидкости в глазу равен приблизительно 7 мкл [1]. Максимальный объем жидкости, удержива-еый сводом конъюктивы, равен приблизительно 24 мкл. Период полной смены слезной жидкости составляет 5—6 мин.

ПРЕДРОГОВИЧНАЯ СЛЕЗНАЯ ПЛЕНКА

Покрывающая роговицу слезная пленка является, вероятно, наиболее регулярно структурированной жидкостью в организме. Толщина пленки по разным оценкам составляет: 6 мкм [2], 10 мкм [3] и немного меньше 10 мкм [4]. Несмотря на свою незначительную толщину, она сохраняет трехслойную структуру и восстанавливается после мигания; наблюдалось небольшое уменьшение толщины пленки в результате испарения или применения глазных капель [5]. Разделение водного слоя на два отдельных слоя, однако, несколько условно, поскольку слизистый слой фактически является частью водного слоя.

Поверхностный липидный слой формируется преимущественно тарзальными (мейбомие-выми) железами. Водная фаза полностью продуцируется главной и дополнительными слезными железами, в то время как слизистый слой формируется бокаловидными клетками конъюнктивы. Функция липидного слоя — снижение испарения жидкости из водной фазы [6]. Предполагается также, что неполярная природа поверхностного слоя пленки является важным фактором в предотвращении ее загрязнения высоко полярными липидами кожи. Водная фаза слезной пленки содержит широкое разнообразие органических и неорганических веществ. В дополнение к основным неорганическим ионам около шестидесяти белков, главным образом ферментов, присутствуют в слезах наряду с различными биополимерами, гликопротеинами, глюкозой и мочевиной. Рисунок иллюстрирует три слоя слезной пленки и относительную толщину каждого слоя.

Oily layer г оооооооооооооооооооооооооо } mmxmmmxmm г" • • • •

• • • • •

• • • • • • • • .. • • • • ■ • . . Aqueous • • • . 1 layer • • • • • • •

......... ........................ ННШШНННН

layer Epithelial cells

Иллюстрация трехслойной структуры слезной пленки человека с изображением относительной толщины каждого слоя. 1 — Липидный слой, 2 — водный слой, 3 — слой слизи, 4 — эпителий роговицы

ОБЪЕМ СЛЕЗНОЙ ЖИДКОСТИ

Равновесный объем слезной жидкости в глазу составляет 7 ± 0,2 мкл [7], а скорость ее поступления — 1,2 мкл/мин. Скорость слезоотделения уменьшается с возрастом в среднем от 2 мкл/мин (в возрасте 15 лет) до менее чем 1 мкл/мин (в возрасте 65 лет) [8]. Слезная пленка распределена по глазной поверхности неравномерно; по краям век формируется выраженный мениск, так называемые маргинальные слезные слои. Объем слезной жидкости в этой области равен примерно 3 мкл, объем жидкости, покрывающей роговицу, — около 1 мкл, и еще 3—4 мкл равномерно распределены по поверхности конъюнктивы [7].

Хотя слезную пленку, расположенную в различных участках передней поверхности глаза, можно охарактеризовать различающимися величинами объема, она не является статичной [9]. Акт мигания оказывает существенное воздействие на пленку и ее маргинальные слои. Когда верхнее веко движется вниз, поверхностный слой липида в слезной пленке сдавливается. По мере его утолщения возникает интерфе-ненция цветов. Когда глаз открывается, то сначала липиды распространяются в форме монослоя напротив верхнего века. (В этом процессе лимитирующим фактором является движение века.) Далее следует распределение избытка ли-пидных молекул, и буквально через секунду формируется двойной (мультимолекулярный) липидный слой. Перемещающиеся липиды увлекают за собой часть водного слоя, что приводит к утолщению слезной пленки. Величина этого эффекта зависит от размера и формы слезного мениска; в прилегающей к мениску области имеет место локальное утончение, что эффективно предотвращает дальнейший отток жидкости от мениска к слезной пленке.

РH И БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ СЛЕЗНОЙ ПЛЕНКИ

Прозрачность роговой оболочки, обусловленная функцией активного транспорта ионов и С1-, находится в зависимости от значения рН слезы [10]. Знание величины рН в трехслойной слезной пленке, покрывающей роговицу, важно для понимания физиологических особенностей функционирования роговой оболочки [11]. Используя для определения рН стеклянные полумикро- и микроэлектроды, Фишер [12] сообщал, что предроговичная слезная жидкость человеческого глаза имеет рН 7,6 ± 0,4. Чем дольше веки остаются открытыми, тем больше

сдвиг рН в щелочную область. Защелачивание может являться следс

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком