Uloga pro-angiogenih citokina i njihovih receptora u neovaskularizaciji presađene rožnice [The role of pro-angiogenic cytokines and its receptors in development of corneal neovascularization after penetrating keratoplasty]

Pauk Gulić, Maja (2018) Uloga pro-angiogenih citokina i njihovih receptora u neovaskularizaciji presađene rožnice [The role of pro-angiogenic cytokines and its receptors in development of corneal neovascularization after penetrating keratoplasty]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

PDF Download (1MB)

Abstract

PURPOSE: To evaluate correlation of vascular endothelial growth factor (VEGF) and its soluble receptors quantity in the recipient cornea at the time of penetrating keratoplasty (PK) and its potential influence on graft rejection. METHODS: Study included 60 eyes scheduled for PK, equally distributed (n=20) by corneal pathology into 3 risks groups: low, medium, high and controls. Quantity of VEGF-A and C, sVEGFR-1, R2 and R3 was analysed in total cornea and its layers using an enzyme-linked immunosorbent assay; correlated and compared with neovascularization rate and frequency of graft reaction/rejection in 2 postoperative years. RESULTS: Highest concentrations of VEGF-A and C in total cornea were in high risk cases (599 pg/ml; 8.49 ng/ml) and the lowest in controls (102 pg/ml; 5.23ng/ml). Soluble VEGFR-1 and sVEGFR-3 were significantly higher in low risk patients (2.11 ng/ml; 1.62 ng/ml) as compared to high risk group in total cornea (1.8 ng/ml; 0.63 ng/ ml). There were 2 graft rejections, both in high risk group. Eyes with graft reaction had significantly higher VEGF-A (477 pg/ml) and VEGF-C (6.06 ng/ml) and lower sVEGFR-1 (2.23 ng/ml) and R3 (0.49 ng/ml) as compared to clear grafts. Statistical analysis was done by Kruskal-Wallis ANOVA non-parametric test and difference between groups was analysed by Mann-Whitney U-test. CONCLUSION: Our data implicate that graft reaction occurs more often in corneas with increased VEGF-A and C and decreased soluble forms of their receptors. Novelty is that soluble VEGF receptors in human corneas may suppress rejection acting as a VEGF sink; thus potentially also serve as anti-rejection therapy.

Abstract in Croatian

Rožnica je prednji prozirni dio oka i svako konzervativnim putem neizlječivo zamućenje rožnice, uz pretpostavku zdrava stražnjeg segmenta, predstavlja indikaciju za transplantaciju. Transplantacija rožnice jedna je od najljepših, najefektnijih, najizazovnijih, ali i najkompliciranijih operacija u oftalmologiji. To je najčešća i najuspješnija operacija od svih transplantacija tkiva i organa i u primateljevu oku kod kojeg nema upale ili NV rožnice. Uspješnost operacije viša je od 90 %. Kod pacijenata koji imaju aktivnu upalu ili NV rožnice, transplantacije su operacije višeg rizika sa stopom uspjeha od samo 20 % – 40 %. Tipični su primjeri visokorizičnih slučajeva vaskularizirani leukomi rožnice nakon opeklina, herpetičnog keratitisa, nakon ulkusa rožnice, odbačeni transplantati i Stevens- Johnsonov sindrom. Rizik od odbacivanja nove rožnice kod takvih pacijenata korelira s brojem kvadranata rožnice zahvaćenih s NV-om. Dosadašnje su studije pokazale da je glavni promotor NV-a u različitim patološkim stanjima rožnice VEGF. Djeluje tako što utječe na ciljne stanice, potiče njihov rast, migraciju i dijeljenje. Posebno, VEGF-A čimbenik važan je za dijeljenje i migraciju endotelnih stanica. Veže se za receptore s tirozin- kinaznom aktivnošću: VEGF-R1 i VEGF-R2. VEGF-C i VEGF-D djeluju preko VEGFR-3 receptora i važni su u nastanku i razvoju limfnih žila. Od antiangiogenih čimbenika u rožnici najpoznatiji su: pigmentni epitelni čimbenik, angiostatin, endostatin i trombospondini, a novije kliničke studije na animalnim modelima pokazuju da i topiva forma VEGF receptora ima antiangiogeno djelovanje. Cilj ovog rada je istražiti: 1) koji su angiogeni i antiangiogeni čimbenici VEGF skupine prisutni u humanim rožnicama. 2) odrediti ELISA metodom razinu VEGF-A i VEGF-C te sVEGFR1, R2 i 3 u uzorku tkiva zdravih i bolesnih rožnica 3) kvantificirati odstupanja i korelacije u razini promatranih citokina između pojedinih skupina 4) klinički pratiti uspješnost transplantacije i usporediti postoperativnu stopu NV-a i učestalost reakcije odbacivanja s količinom angiogenih čimbenika i njihovih receptora na dan operacije. Istraživanje je uključilo 60 pacijenata koji su prema stupnju rizika i prognozi uspjeha operacije podijeljeni u tri skupine: 1) Niskorizična skupina uključuje pacijente s keratokonusom (n = 20). 2) Srednjorizičnu skupinu čine pacijenti s buloznom keratopatijom (n = 20). 3) Visokorizična skupina su pacijenti s vaskulariziranim leukomom rožnice koji nastaje kao posljedica herpetičnog keratitisa, traume, opekline ili odbačenog transplantata (n = 20). Kontrolnu, četvrtu skupinu u ovom istraživanju činile su zdrave rožnice iz certificirane Očne banke KBC „Rebro“ u Zagrebu. To su donorske rožnice koje se smatraju neprikladnima za kliničku uporabu zbog premalog broja i/ili promijenjene morfologije endotela. Klinički je dio disertacije proveden u Specijalnoj bolnici za oftalmologiju „Svjetlost“ u Zagrebu, Klinici za oftalmologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci dok je na Institutu „Ruđer Bošković“ proveden laboratorijski dio istraživanja. Podatci su prikazani aritmetičkom sredinom i standardnom devijacijom ili medijanom i rasponom, ovisno o normalnosti distribucije. Razlike između nekoliko skupina ispitanika testirane su analizom varijance za nezavisne uzorke (kod normalne raspodjele) ili neparametrijskom Kruskal-Wallisovom ANOVA-om. Razlike između dviju skupina ispitanika testirane su t-testom (kod normalnih distribucija) odnosno Mann-Whitneyjevim U-testom (varijable koje nisu normalno distribuirane). Statistička analiza napravljena je u programu Statistica for Windows 6.0. Dobiveni su rezultati pokazali da je koncentracija proangiogenog citokina VEGF-A u cijelom uzorku rožnice na dan perforativne keratoplastike bila najveća u viskorizičnoj skupini pacijenata (599 pg/m) potom kod pacijenata s buloznom keratopatijom i keratokonusom dok su najniže koncentracije ovog citokina pronađene u kontrolnoj skupini (102 pg/ml). Jednak trend pokazuje i VEGF-C s najvišom koncentracijom u visokorizičnoj skupini (8,49 ng/ml) dok je u kontrolnoj skupini pronađena najniža koncentracija (5,23 ng/ml). Koncentracije solubilnih receptora sVEGFR-1, 2 i 3 pokazuju suprotan trend od citokina A i C te su najveće koncentracije pronađene u kontrolnoj skupini (2,49; 2,71; 1,93 ng/ml), a najniže u visokorizičnoj skupini (1,80; 1,12; 0,63 ng/ml). Najbolju vidnu oštrinu postižu pacijenti iz skupine keratokonusa (0,84 ± 0,22) koji ujedno imaju i najmanji broj postoperativnih komplikacija u promatranom razdoblju. Reakcija odbacivanja transplantata najčešće se javlja kod visokorizičnih pacijenata (40 %) kod kojih je u dvama slučajevima (10 %) u ovom istraživanju došlo i do ireverzibilna zamućenja transplantata. Pacijenti koji su imali reakciju odbacivanja rožnice, imali su statistički značajno veću koncentraciju citokina VEGF-A (477 pg/ml) u rožnici dok je koncentracija citokina VEGF-C (6,06 ng/ml) također bila veća u toj skupini pacijenata, ali nije statistički potvrđena. Isti pacijenti imali su manju koncentraciju sVEGF- R1,R2 i R3 (2,23; 2,51; 0,49 ng/ml) nego pacijenti koji nisu imali reakciju. Pacijenti kojima se postoperativno javila NV na novoj rožnici imali su i preoperativno veće koncentracije citokina VEGF-A i C (405 pg/ml; 7,54 ng/ ml) u cijeloj rožnici i niže koncentracije njihovih solubilnih receptora sVEGF-R1,2 i 3 (1,82; 1,08; 1,17 ng/ml). U ovoj humanoj prospektivnoj studiji, koja korelira s rezultatima drugih znanstvenika na životinjskim uzorcima, primijećena je povezanost između VEGF-A i C citokina i njegovih topivih receptora sVEGFR-1, R2 i R3, kao i njihov utjecaj na stvaranje/suzbijanje postoperativnih krvnih žila i učestalost reakcije odbacivanja. Mehanizam kojim solubilni receptori zasnivaju svoje djelovanje, a to je da služe kao mamac za VEGF citokine i inaktiviraju njihove receptore, smanjuju limfangiogenezu i angiogenezu, mogao bi biti i mehanizam za neki novi lijek u budućnosti protiv NV-a i odbacivanja transplantata što bi pridonijelo većoj uspješnosti liječenja transplantiranih pacijenata, posebno visokorizičnih slučajeva.

Actions (login required)

View Item

Downloads