Діабетична ретинопатія є серйозним ускладненням цукрового діабету, яке впливає на фізіологію ока. Це виникає внаслідок пошкодження кровоносних судин світлочутливої тканини в задній частині ока (сітківки). Це перешкоджає здатності сітківки фіксувати зображення, що призводить до проблем із зором і потенційної сліпоти.
У цій статті досліджуються складні клітинні та молекулярні механізми, залучені до розвитку діабетичної ретинопатії.
Роль високого рівня цукру в крові
Діабетична ретинопатія в основному спричинена тривалими періодами високого рівня цукру в крові, характерною ознакою неконтрольованого діабету. Гіперглікемія, або високий рівень цукру в крові, запускає каскад клітинних і молекулярних подій, які зрештою призводять до пошкодження сітківки.
Мікросудинні зміни
Одним із ключових механізмів розвитку діабетичної ретинопатії є зміна мікроциркуляторного русла сітківки. Мережа дрібних кровоносних судин сітківки порушується через вплив гіперглікемії, що призводить до різних патофізіологічних змін.
- Збільшення кровотоку та проникності: Високий рівень цукру в крові може призвести до розширення кровоносних судин сітківки, що призводить до збільшення кровотоку. Це, у свою чергу, може призвести до підвищення проникності стінок кровоносних судин, дозволяючи білкам та іншим речовинам проникати в тканину сітківки.
- Утворення мікроаневризм: ослаблені кровоносні судини можуть утворювати невеликі аневризми, відомі як мікроаневризми, які можуть ще більше порушити кровотік і сприяти пошкодженню сітківки.
- Ішемія та неоваскуляризація: у міру прогресування захворювання ділянки сітківки можуть бути позбавлені адекватного кровопостачання, що призводить до ішемії. У відповідь на це сітківка може спровокувати ріст аномальних кровоносних судин, процес, відомий як неоваскуляризація. Ці аномальні судини є крихкими та схильними до витоку, що ще більше посилює пошкодження сітківки.
Шляхи запалення
Окрім мікросудинних змін, вирішальну роль у патогенезі діабетичної ретинопатії відіграє запалення. Хронічне запалення низького ступеня, пов’язане з діабетом, може сприяти пошкодженню сітківки через кілька механізмів.
- Вивільнення медіаторів запалення: високий рівень глюкози може стимулювати вивільнення прозапальних цитокінів і хемокінів у сітківці, сприяючи запальним середовищам, які можуть пошкодити клітини сітківки та кровоносні судини.
- Активація гліальних клітин: у відповідь на клітинний стрес гліальні клітини сітківки, такі як мікроглія та клітини Мюллера, активуються та вивільняють медіатори запалення, які додатково сприяють запальній відповіді в сітківці.
Клітинна дисфункція та апоптоз
Стійка гіперглікемія може викликати клітинну дисфункцію та запрограмовану клітинну смерть, або апоптоз, у різних типах клітин сітківки, посилюючи прогресування діабетичної ретинопатії.
- Дисфункція ендотеліальних клітин: ендотеліальні клітини, що вистилають кровоносні судини сітківки, відчувають дисфункцію у відповідь на високий рівень глюкози, що призводить до порушення регуляції кровотоку та підвищення проникності.
- Втрата перицитів: перицити, які є спеціалізованими клітинами, що підтримують структуру та функцію кровоносних судин, особливо сприйнятливі до пошкодження внаслідок гіперглікемії. Їх втрата може ще більше порушити цілісність судинної системи сітківки.
- Пошкодження нейронів і гліальних клітин: клітини нейронної сітківки, включаючи фоторецептори та гліальні клітини, також можуть постраждати від гіперглікемічного середовища, що призводить до порушення нервової сигналізації та загальної функції сітківки.
Окислювальний стрес і окисне пошкодження
Підвищене виробництво активних форм кисню та дисбаланс між оксидантами та антиоксидантами призводять до окислювального стресу, який відіграє значну роль у розвитку та прогресуванні діабетичної ретинопатії.
- Порушення антиоксидантного захисту: високий рівень глюкози може порушити баланс антиоксидантів у сітківці, зменшуючи здатність протидіяти окислювальному стресу та захищати від окисного пошкодження.
- Пошкодження ліпідів і білків: окислювальний стрес може спричинити пошкодження ліпідів, білків і ДНК у клітинах сітківки, сприяючи клітинній дисфункції та судинним ускладненням.
Висновок
Розуміння клітинних і молекулярних механізмів, залучених до діабетичної ретинопатії, має важливе значення для розробки цільової терапії для запобігання та лікування цього небезпечного для зору ускладнення діабету. Звертаючи увагу на мікросудинні зміни, шляхи запалення, клітинну дисфункцію та окислювальний стрес, дослідники та медичні працівники можуть працювати над збереженням зору та покращенням якості життя людей з діабетом.