Пигментный эпителий сетчатки функции

Строение зрительного пути (1)

Пигментный эпителий сетчатки функции
Функции пигментного эпителия сетчатки (по Zinn, Benjamin-Henkind, 1979)

Физические
  • Выполняет барьерные функции по отношению сенсорной части сетчатки, не пропуская крупные молекулы со стороны хориоидеи.
  • Обеспечивает адгезию сенсорной части сетчатки с пигментным эпителием посредством транспорта специфических жидких компонентов и взаимодействия микроворсинок клеток пигментного эпителия с наружными члениками фоторецепторов и синтеза компонентов межклеточного матрикса.
Оптические
  • Абсорбирует световую энергию (гранулы меланина), «отсекая» рассеянный свет и повышая при этом разрешающую способность зрительной системы.
  • Является барьером на пути проникновения световой энергии через склеру, повышая разрешающую способность зрительной системы.
Метаболические
  • Фагоцитирует наружные членики палочек и колбочек
  • Переваривает структурные элементы фагоцитированных наружных члеников палочек и колбочек (гетерофагия) благодаря наличию хорошо развитой лизосомной системы.
  • Участвует в метаболизме витамина А – эстерификация, изомеризация, хранение и транспорт
  • Участвует в синтезе межклеточного матрикса: апикального компонента межфоторецепторного матрикса; базального компонента базальной мембраны.
  • Содержит ферменты для синтеза зрительного хроматофора 11-цис-ретиналя, гранул меланина (тирозиназы), ферментов детоксикации (цитохром Р450) и др.
  • Осуществляет транспорт большого количества метаболитов к клеткам сетчатки и от них в направлении сосудистой оболочки
Транспортные
  • Участвует в активном транспорте ионов HCO3, определяющих выведение жидкости из субретинального пространства
  • Обеспечивает работу натрий-калиевого насоса, который выполняет перенос солей через клетки пигментного эпителия. Перенос воды осуществляется пассивно
  • Образует насосную систему, обеспечивающую отток большого объема воды из стекловидного тела

Отростки клеток пигментного эпителия, в которых содержатся поглощающие световую энергию гранулы меланина, окутывают наружные сегменты фоторорецепторных клеток, за счет чего происходит световая изоляция каждого фоторецептора.

Это обеспечивает четкую топографическую регистрацию световой энергии в наружных сегментах фоторецепторов. При возрастании освещенности глазного яблока зерна меланина мигрируют в отростки клеток пигментного эпителия.

При этом степень фотоизоляции усиливается.

Пигментный эпителий сетчатки расположен между сосудистой оболочкой и сенсорной частью сетчатки. Гистологически он представляет собой один слой интенсивно пигментированных уплощенных клеток, имеющих гексагональную форму, плотно прилежащих друг к другу. В пигментном эпителии сетчатки человека насчитывают около 4-6 млн. клеток.

Размеры клеток различаются в зависимости от их расположения: в фовеолярной области области они выше (14-16 мкм по высоте) и уже (10-14 мкм по ширине), по сравнению с более уплощенными и широкими клетками в области зубчатой линии (60 мкм в ширину). С возрастом пигментные клетки в области желтого пятна увеличиваются в высоте и уменьшаются в ширине. Обратная закономерность обнаруживается по периферии сетчатки.

Клетки пигментного эпителия сетчатки подобно другим эпителиальным клеткам имеют апикальную и базальную части.

Базальная часть обращена к сосудистой оболочке и непосредственно прилежит к стекловидной пластинке (lamina vitrea) – мембране Бруха (lamina basalis (Bruch)), которая отделяет ее от хориокапиллярного слоя сосудистой оболочки.

На апикальной поверхности клеток определяется множество микроворсинок длиной от 3 до 5-7 мкм, которые проникают в пространство между наружными сегментами фоторецепторов и окутывают их. Окончания наружных сегментов палочек глубоко внедрены в углубления в апикальной мембране.

Микроворсинки значительно увеличивают площадь контакта клеток пигментного эпителия с фоторецепторами, способствуя тем самым высокому уровню метаболизма за счет возрастания интенсивности доставки питательных веществ сетчатке из хориокапиллярного слоя сосудистой оболочки и выведения из сетчатки продуктов метаболизма [1].

Между цитоплазматической мембраной микроворсинок клеток пигментного эпителия и мембраной фоторецепторов нет никаких специализированных соединений. Там обнаруживается щелевидное пространство, заполненное так называемой «цементирующей» субстанцией, имеющей сложный химический состав. Эту субстанцию называют интерфоторецепторным матриксом.

Он синтезируется клетками пигментного эпителия и состоит из хондроитинсульфата (60%), сиаловой кислоты (25%) и гиалуроновой кислоты (15%).

Между протеогликанами интерфоторецепторного матрикса и наружными сегментами колбочек выявлено довольно сложное пространственное взаимодействие, которое и обеспечивает достаточно плотный контакт между пигментным эпителием и сетчаткой.

Между собой клетки пигментного эпителия плотно соединены при помощи зон замыкания, десмосомы и щелевых контактов.

Наличие этих контактов делает невозможным прохождение метаболитов вдоль межклеточного вещества. Этот перенос происходит только через цитоплазму клетки активным путем.

Именно подобный плотный межклеточный контакт обеспечивает возможность функционирования гемато-ретинального барьера (Рис. 3).

Цитоплазма клеток пигментного эпителия содержит множество гранул меланина и органеллы, связанные с его синтезом, в том числе комплекс гранулярного и негранулярного эндоплазматического ретикулума, комплекс Гольджи, премеланосомы и меланосомы, митохондрии.

Во всех частях цитоплазмы располагаются лизосомы. Основной их функцией является ферментативное расщепление фагоцитируемых фрагментов наружных члеников фоторецепторов.
Фагоцитарная активность клеток пигментного эпителия сетчатки является одной их основных функций [1, 2, 3].

Поэтому их цитоплазма содержит фаголизосомы, которые образуются в результате слияния поглощенных наружных члеников фоторецепторов с первичной лизосомой [4, 5]. Клетки пигментного эпителия фагоцитируют до 10% наружных члеников фоторецепторов ежедневно.

Это является прямым доказательством постоянной регенерации последних.

Процесс фагоцитоза и лизиса сегментов наружных члеников фоторецепторов происходит довольно быстро. Так например, одна клетка пигментного эпителия кролика за сутки лизирует от 2000 дисков в парафовеолярной области сетчатки до 4000 – по ее периферии [5].

Процесс разрушения наружных члеников фоторецепторов и их утилизация являются адаптивным механизмом, способствующим поддержанию структурной и функциональной целостности фоторецепторного аппарата.

Конечным продуктом этого процесса являются гранулы липофусцина, которые накапливаются в этих клетках и придают им гранулярный вид.

Липофусцин возникает в результате фагоцитоза наружных сегментов фоторецепторов с последующим перекисным окислением липидной фракции этих фрагментов и накопления в лизосомах стареющих клеток нелизирующихся агрегатов белка и липидов.

В этом процессе участвует коротковолновой спектр световой энергии. Это пигмент имеет естественную желтовато-зеленую флюоресценцию.

Кроме того, в цитоплазме клеток пигментного эпителия содержатся гранулы меланина (меланосомы), пиносомы, пластинчатые тела, актиновые микрофиламенты и микротрубочки.

Литература

1. Clark V.M. The cell biology of the retinal pigment epithelium. – In: Adler R., Farber D. (eds): The retina-A model for cell biology. Part II. – Orlando FL Academic Press, 1986. – P.129-168. 2. Chaitin M.H., Hall M.O.

Defective ingestion of rod outer segment by cultured dystrophic rat pigment epithelial cells // Invest Ophthalmol Vis Sci. – 1983. – Vol.24. – P.812-822. 3. Philp N., Bernstein M.H. Phagocytosis by retinal pigment epithelium explants in culture // Exp Eye Res. – 1981. – Vol.

33. – P.47-58. 4. Ishikawa T., Yamada E. The degradation of the photoreceptor outer segment within the pigment epithelial cell of the rat retina // J Electron Microsc. – 1970. – Vol.19. – P.85-92.

5. Young R.W.

Shedding of discs from rod puter segments in the Rhesus monkey // J Ultrastruct Res. – 1971. – Vol.34. – P.190-202.

Источник: http://glazzky.narod.ru/eye2.htm

Что такое пигментный эпителий сетчатки глаза? – Офтальмо

Пигментный эпителий сетчатки функции

Пигментный эпителий — самый наружный слой сетчатки, примыкающий к внутренней поверхности сосудистой оболочки, вырабатывает зрительный пурпур. Мембраны  пальцевидных  отростков пигментного эпителия находятся в постоянном и тесном контакте с фоторецепторами.

Пигментный эпителий сетчатки очень плотно связан с мембраной Бруха. Он состоит из одного слоя низкопризматических 5-6-гранных клеток, содержащих пигментные гранулы.

Гранулярный цитоплазматический ретикулум расположен в апикальных отделах клеток и состоит из 4-8 параллельно расположенных щелей. Остальная протоплазма заполнена элементами агранулярного ретикулума и митохондриями.

Пигментные меланиновые гранулы, диаметр которых составляет 1,5-3,0 мкм, окружены мембраной.

Гистологические структуры пигментного эпителия тесно связаны с его функциями. Шестигранные пигментированные клетки эпителия образуют монослой очень плотно связанных между собой элементов.

Их базальные поверхности соединены со стекловидной пластинкой при помощи многочисленных складок клеточной мембраны, а боковые поверхности клеток пигментного эпителия имеют связь между собой за счет собственных складок.

Поверхности клеток пигментного эпителия, которые обращены к палочкам и колбочкам, имеют многочисленные короткие и длинные реснички. Короткие реснички располагаются между терминальными отделами палочек и колбочек. Длинные реснички располагаются между фоторецепторами.

Пигментные клетки сетчатки отличаются от пигментных клеток хориоидеи и характеризуются своей устойчивостью к различным не адекватным тканям глаза веществам. В области макулы клетки пигментного эпителия принимают цилиндрическую форму и содержат много пигментных гранул. По направлению к периферии сетчатки клетки приобретают более плоскую форму.

По данным некоторых исследователей, в течение суток каждя клетка пигментного эпителия фагоцитирует от 2000 до 4000 палочковых дисков. В среднем в течение 1 мин лизируются, фагоцитируются и утилизируются 2-3 палочковых диска.

Функции ретинального пигментного эпителия:обеспечивает так называемый внешний гематоретинальный барьер, который препятствует попаданию в сетчатку из хориокалилляров больших молекул

  • поглощение света,
  • способствует химическому восстановлению светочувствительного пигмента, который обеспечивается на свету,
  • постоянный фагоцитоз освобождающихся фосфолипидных дисков с верхушек наружных сегментов палочек и колбочек
  • участвует в электрогенезе и развитии биоэлектрических реакций
  • регулирует и поддерживает водный и ионный баланс в субретинальном пространстве
  • участие в продукции кислых мукополисахаридов,
  • депонирование витамина А,
  • участие в липидном обмене
  • выработка цитокинов
  • обеспечивает обработку и выборочную поставку питательных веществ и кислорода из крови хориокапиллярного слоя, обеспечивая нормальное функционирование фоторецепторов.

У альбиносов имеет место нарушение синтеза меланина, и в пигментном слое его почти нет. При нахождении альбиносов в ярко освещенной комнате, свет, попавший внутрь глазного яблока, отражается во всех направлениях непигментированной поверхностью сетчатки и ниже лежащими тканями.

Это приводит к возбуждению одним отдельным лучом света большого количества палочек и колбочек, хотя у здорового человека возбуждается только несколько фоторецетпторов. Острота зрения у альбиносов даже при самой лучшей оптической коррекции редко превышает 0,2-0,1 (норма 1,0).

В течение жизни в пигментном эпителии проходит накопление конечных продуктов, что не полностью распались — липофусцина; также проходит откладывание его между пигментным эпителием и мембраной Бруха в виде друз. Друзы является признаком развития возрастной макулодистрофии. Нарушения со стороны пигментного эпителия сетчатки имеют место и при пигментном ретините. 

Источник:

Пигментный эпителий сетчатки • Картинка дня

На этой микрофотографии запечатлена одна из самых популярных клеточных культур пигментного эпителия сетчатки — ARPE-19 (Adult Retinal Pigment Epithelial cell line-19). Эта клеточная линия получена в 1955 году от погибшего 19-летнего мужчины, отсюда цифра 19 в названии.

Дело в том, что некоторые типы клеток при культивации в лаборатории практически бессмертны: они быстро делятся, причем могут это делать неограниченное количество раз (их теломераза не дает укорачиваться их теломерам, и их можно использовать много лет (о теломерах см., например, новость Птенцы старых амадин рождаются с укороченными теломерами, развиваются быстро, умирают рано, «Элементы», 04.

04.2018). Самая известная из таких бессмертных клеточных культур (см. Immortalised cell line) — линия клеток раковой опухоли шейки матки HeLa, названная первыми буквами имени и фамилии донора, Генриетты Лакс. Генриетта умерла в 1951 году, а ее клетки до сих пор живы и используются в исследованиях во многих лабораториях мира (см. также книгу Ребекки Склут «Бессмертная жизнь Генриетты Лакс»).

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 «Красивая Наука».

О строении глаза см. также:
Радужная оболочка (картинка дня).

Елена Шафеи

  • 3
  • Показать комментарии (3)
  • комментарии (3)
  • «иммунофлюоресцентным красителем»Поправьте: иммунофлуоресцентным.И ещё — «коннкесин 43» — должно быть коннексин 43. Ответить
  • «Красным цветом светится белок коннкесин 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». Кроме опечатки в названии белка и лишнего слова «это», фраза неверна по существу. Коннексины образуют щелевые контакты и не могут «не пропускать ничего лишнего» — через них происходит транспорт молекул между клетками.За барьерную функцию отвечают плотные контакты, состоящие из других белков.»это позволяет сделать видимое изображение более резким и контрастным» — а что такое резкость и чем «резкость» отличается от контрастности? Вряд ли пигмент отвечает за «наводку на резкость»… Ответить
    • 1) В виду имелись, конечно же, барьерные свойства эпителия, а не щелевых контактов. Да, видимо, фраза выстроена не очень удачно. Спасибо, что обратили внимание.2) Меланиновые гранулы поглощают рассеянный свет, который не поглотился фоторецепторами. Если бы этого не происходило, избыточные свет бы отражался и рассеивался, что ухудшало бы контрастность изображения. Здесь играют роль физические свойства пигмента, а не биохимические) Ответить

Источник: https://oft24.ru/travmy/chto-takoe-pigmentnyj-epitelij-setchatki-glaza.html

Пигментный эпителий сетчатки

Пигментный эпителий сетчатки функции

Пигментный эпителий сетчатки (англ. Retinal pigment epithelium; RPE) — один из десяти слоев сетчатки позвоночных.

Представляет собой слой пигментированных эпителиальных клеток, находится вне нервной частью сетчатки (нейроситкивка, pars nervosa), он обеспечивает питательными веществами фоторецепторы и плотно связан с нижележащих сосудистой оболочкой и рыхло с фотосенсорных слоем (находится над ним). Пигментный эпителий сетчатки собственно и представляет собой пигментное часть сетчатки (pars pigmentosa).

При препарации глазного яблока вслед за изъятием стекловидного тела проходит отслойка сетчатки без пигментного эпителия.

Строение

Пигментный эпителий сетчатки образован одним слоем гексагональных эпителиальных клеток, которые имеют большое количество меланосом, содержащих пигмент меланин. Базальной мембраной для пигментного эпителия служит самый внутренний слой мембраны Бруха. В центре, вблизи желтого пятна эпителиоциты выше, на периферии сетчатки становятся несколько шире и ниже.

Ядра в пигментоцитов ромищени ближе к базального «светлого» полюса, на апикальном полюсе присутствует большое количество микроворсинок (ресничек) и меланосом, которые будто укутывают внешний сегмент фоторецепторных клеток. Различают длинные и короткие микроворсинки.

Короткие микроворсинки соединяются с концами наружных сегментов фоторецепторов, а длинные — расположены между внешними сегментами.

Мышца-расширитель зрачка происходит с пигментного эпителия сетчатки и его гладкомышечные клетки являются пигментированными.

Функции

  • Поглощение света. Меланосомы эпителиоцитов обеспечивают поглощение большей части света, попала в глаз и не поглинулася фоторецепторами. Поглощение световых лучей препятствует отражения и рассеивания света по сетчатке, позволяет сохранить контрастность и четкость изображения.

    Под действием света меланосомы эпителиоцитов мигрируют к апикальной поверхности клеток, в микроворсинки, чтобы укутать внешние свитлосприймаючи сегменты фоторецепторов. В темноте меланосомы некоторой степени возвращаются обратно в центральной части клетки при участии микрофиламентов и гормона Меланотропин. Функцию поглощения света обеспечивают в большей степени длинные микроворсинки.

  • Фагоцитоз отработанных дисков фоторецепторов. В процессе деятельности фоторецепторов образуется большое количество отработанных мембранных дисков со зрительным пигментом. Они подлежат фагоцитоза короткими микроворсинками пигментоцитов. Эти клетки также обеспечивают постачення необходимых веществ для восстановления мембраны фоторецепторов.

    Каждый пигментоцитов ежесуточно фагоцитирующих около 2-4 тысячи отработанных дисков.

  • Запасания витамина А, предшественника ретиналя. При поглощении фотона 11-цис-ретиналь изомеризуется в транс-ретиналь и проходит формирование электрического импульса. Восстановление 11-цис-ретиналя проходит в значительной степени с участием пигментоцитов.

  • Обеспечивает выборочное поставки необходимых питательных веществ фоторецепторам от сосудистой оболочки и отвода продуктов распада в обратном направлении. Эта функция обеспечивается преимущественно короткими микроворсинками, которые сочетаются с концами наружных сегментов фоторецепторов.

    Пигментный эпителий сетчатки обеспечивает так называемый зонишний гемато-ретинальный барьер, который препятствует попаданию в сетчатку с хориокапилярив больших молекул.

  • Отвод воды и ионов. Пигментный эпителий имеет способность активно отводить ионы из межклеточного пространства. Вследствие уменьшения осмотического давления отводится и вода.

    Этим достигается адгезия внешних слоев сетчатки и уменьшается возможность ее отслоения.

  • Отвода лишнего тепла к сосудистой оболочке.

Таким образом пигментный эпителий, фоторецепторы и хориоидея представляют собой функциональное единство.

Клиническое значение

У альбиносов имеет место нарушение синтеза меланина и в пигментном слое его почти нету.

При нахождении альбиносов в ярко освещенной комнате свет, попало внутрь глазного яблока отражается во всех направлениях непигментированной поверхностью сетчатки и ниже лежащими тканями.

Это приводит к возбуждению одним отдельным лучом света большого количества палочек и колбочек, у здорового человека возбуждает лишь несколько фоторецетпторив. Острота зрения у альбиносов даже при лучшей оптической коррекции редко превышает 0,2-0,1 (норма 1,0).

В течение жизни в пигментном эпителии проходит накопления конечных продуктов, не полностью распались — липофусцина, также проходит откладывание его между пигментным эпителием и мембраной Бруха в виде друз. Друзы является признаком развития возрастной макулодистрофии.

Со стороны пигментного эпителия сетчатки имеет место и при пигментный ретинит.

При нарушении гемато-ретинального барьера (например, при сахарном диабете) развивается диабетическая ретинопатия.

При отслойке сетчатки от пигментного эпителия отслаиваются другие 9 слоев сетчатки, начиная с фотосенсорных слоя. Эта часть сетчатки называется нейроситкивкою.

При этом теряется непосредственный контакт между пигментным эпителием и фоторецепторами, поставку питательных веществ последнее прекращается.

При отсутствии неотложных лечебных мероприятий это приводит гибели фоторецепторов и к слепоте.

Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/p/pigmentnyjj-ehpitelijj-setchatki.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.