Роговица — самая высокочувствительная часть организма человека [1]. Несмотря на высокую плотность нервных волокон, роговица сохраняет свою прозрачность, которая обеспечивается отсутствием миелиновой оболочки у нервных волокон роговицы (НВР), теряющих ее вскоре после вхождения в лимб роговицы [2, 3].

Нервные волокна роговицы преимущественно представлены чувствительными волокнами. Кроме того, в роговице выделяют вегетативные симпатические нервные волокна, которые идут от верхнего шейного ганглия. Точная функция этих волокон пока еще не ясна [4]. Чувствительная иннервация берет свое начало от тройничного нерва. Тройничный нерв обеспечивает большую часть чувствительной иннервации в области головы. В своем составе тройничный нерв имеет три основные ветви: это глазной, верхнечелюстной и нижнечелюстной нервы. Глазной нерв отходит от тройничного узла и перед вступлением в глазницу делится на 3 ветви: лобный нерв, слезный нерв и носоресничный нерв. Носоресничный нерв проходит в орбиту и отдает длинные ресничные нервы. Короткие ресничные нервы (парасимпатическая иннервация) отходят от ресничного узла, который лежит в задней части орбиты с латеральной стороны от зрительного нерва. Короткие и длинные ресничные нервы идут в сторону заднего полюса глазного яблока и прободают его вокруг зрительного нерва, далее эти нервы идут в супрахориоидальном пространстве в сторону переднего отрезка глаза. В супрахориоидальном пространстве они образуют супрахориоидальное нервное сплетение. Длинные ресничные нервы идут дальше и иннервируют передний отрезок глаза. На расстоянии 2—4 мм от лимба они прободают толщу склеры, формируя перикорнеальное, или лимбальное, нервное сплетение [4].

От лимбального нервного сплетения берут свое начало стромальные нервы. Нервные волокна входят в 1 мм от лимба в среднюю треть стромы роговицы. Далее они идут радиально в сторону передних слоев стромы. Стромальные нервы представляют собой многослойную сеть, которая распространяется по всем четырем квадрантам роговицы. Данные НВР располагаются параллельно пучкам коллагена. От стромальных нервов отходят нервные пучки, идущие по направлению к боуменовой мембране под углом 90° к поверхности роговицы. НВР перфорируют боуменову мембрану через периферическую и центральную ее части. После этого нервные волокна снова поворачивают на 90°, следуя параллельно поверхности роговицы. Находясь между базальными эпителиальными клетками и боуменовой мембраной, нервные волокна формируют суббазальное нервное сплетение [5]. Нервные волокна суббазального сплетения идут центростремительно по часовой стрелке и изгибаются к инфероназальной парацентральной области. В толще эпителия роговицы НВР заканчиваются интраэпителиальными окончаниями [6].

По типу миелинизации нервные волокна роговицы можно разделить на тонкие миелинизированные (тип A-дельта) и немиелинизированные (тип C). Первые обладают быстрой скоростью передачи, вторые — медленной скоростью передачи. Существует несколько типов нервных окончаний: механорецепторы, холодовые рецепторы и полимодальные рецепторы, которые составляют основную массу от всех интраэпителиальных рецепторов. Их функцией является передача острой и длительной боли в ответ на механические, тепловые, экзогенные химические и эндогенные воспалительные раздражители [4].

Основной функцией роговичных нервов является чувствительная иннервация. Сенсорные волокна роговицы являются афферентным звеном рефлекторных дуг рефлекса моргания и рефлекса слезотечения [7]. К важнейшим функциям роговичных нервов относится выделение трофических факторов. Нервы роговицы оказывают важное трофическое влияние на эпителий роговицы и способствуют поддержанию целостности эпителия, его пролиферации и заживлению ран. Нервные волокна роговицы экспрессируют множество биологически активных нейрохимических веществ, среди которых вещество P (SP), пептид, связанный с геном кальцитонином (CGRP), нейропептид Y (NY), вазоактивный кишечный пептид (VIP), галанин, метионин-энкефалин, катехоламины и ацетилхолин.

Важно, что существует непосредственная двухсторонняя связь между роговичными нервами и эпителиальными клетками роговицы. Нейроны и эпителиальные клетки роговицы поддерживают друг друга трофически за счет взаимного высвобождения биологически активных веществ. Сенсорные волокна роговицы продуцируют вещества, которые стимулируют рост, пролиферацию, дифференциацию и выработку коллагена VII типа.

Эпителиальные клетки роговицы, в свою очередь, выделяют четыре основных класса нейротрофинов: фактор роста нервов (NGF), нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), а также нейротрофины (NT)-3 и NT-4, которые способствуют регенерации нервных волокон [4, 5].

Клетки Ларгенганса (КЛ) представляют собой часть иммунной системы. КЛ — это дендритные клетки эпителия роговицы, которые идентичны антигенпрезентирующим КЛ в эпидермисе. КЛ роговицы играют важную роль в воспалительных реакциях поверхности глаза через презентацию и процессинг антигенов [8]. При использовании конфокальной микроскопии роговицы КЛ определяются, как яркие корпускулярные частицы диаметром до 15 мкм, расположенные на глубине 35—60 мкм. Чаще всего КЛ локализуются на уровне базальных эпителиальных клеток и суббазального нервного сплетения. КЛ располагаются как на периферии роговицы, так и в ее центре. Однако существует градиент распределения, т.е. увеличение числа клеток от центра к периферии роговицы. Морфологически выделяют три типа КЛ: клетки без отростков, клетки с короткими дендритными отростками, образующими локальную сеть, и клетки с длинными отростками, образующие «проволочную сеть» через длинные встречно расположенные дендриты. Клетки с дендритами обнаружены в основном в периферической роговице, в то время как клетки без дендритов — как в центральной, так и в периферической частях роговицы [9]. Клетки без отростков считаются незрелыми КЛ, которые характеризуются высокой способностью к захвату и процессингу антигена, но с низкой способностью стимулировать Т-клетки. Клетки, имеющие дендритные отростки, более зрелые, они являются стимуляторами Т-клеток, но обладают низкой способностью захватывать антиген [10]. По данным A. Zhivov и соавторов, обнаружить КЛ в здоровых глазах удается в 30% случаев [9]. При наличии глазной патологии наблюдается увеличение плотности КЛ в эпителии роговицы. К такой патологии относят синдром сухого глаза, отторжение трансплантата роговицы, инфекционный кератит, кератоконус, диабетическую нейропатию, осложнения, связанные с ношением контактных линз [11].

Для лечения применяют как хирургические, так и терапевтические методы. В тяжелых случаях, когда терапевтическое лечение неэффективно, основным методом восстановления оптических свойств роговицы является кератопластика. В настоящее время широко используются такие операции, как сквозная кератопластика, передняя послойная кератопластика, задняя послойная кератопластика, а также различные модификации данных видов кератопластики [12].

Сквозная кератопластика (СКП) представляет собой одну из самых распространенных и универсальных операций по замене роговицы. Этот метод используется при лечении таких заболеваний, как ожог роговицы тяжелой степени, постинфекционное помутнение, бельмо, кератоконус III—IV стадии и т.д. Данный метод лечения дает хорошие оптические результаты, однако его травматичность, связанная с доступом по типу «открытое небо», создает повышенный риск развития интраоперационных осложнений, что является существенным недостатком. К тому же высокий послеоперационный астигматизм и длительный период восстановления после операции не позволяют добиться высокой остроты зрения, что сказывается на качестве жизни пациентов. К другим, не менее тяжелым осложнениям относятся непрозрачное приживление трансплантата и реакция тканевой несовместимости, приводящая к отторжению трансплантата [13]. Несмотря на все перечисленное, сквозная кератопластика не теряет своей актуальности и постоянно подвергается совершенствованию, так как в ряде случаев является единственно возможным методом восстановления оптических свойств глаза [14].

Передняя послойная глубокая кератопластика (Deep anterior lamellar keratoplasty DALK) — позволяет заменить всю строму роговицы до десцеметовой мембраны. Такая операция проводится в случае глубоких стромальных помутнений роговицы, но с сохранным эндотелием, а также при кератоконусе I—II стадии, наследственных дистрофиях роговицы. Техника операции заключается в отделении стромы от десцеметовой оболочки. В настоящее время для отделения используют метод «большого пузыря», предложенный M. Anwar и K.D. Teichmann. После выполнения трепанации роговицы на определенную толщину вводят воздух в парацентральную строму роговицы. При этом образуется большой пузырь между стромой и десцеметовой мембраной. После выполнения передней послойной кератэктомии в воздушном пузыре делается небольшое отверстие, а оставшиеся слои стромы удаляются [15]. Преимуществом такого вида кератопластики является то, что данная операция выполняется на закрытом глазном яблоке. DALK редко ассоциируется с отторжением трансплантата [16]. Считается, что потеря эндотелиальных клеток (ЭК) при передней послойной кератопластике возможна только интраоперационно, в послеоперационном и в отдаленном периодах плотность ЭК стабилизируется и дальнейшего уменьшения плотности ЭК не происходит. При проведении DALK основным осложнением является возможность перфорации десцеметовой мембраны [17, 18].

Задняя эндотелиальная кератопластика — подразумевает замену внутреннего слоя роговицы. Существует несколько вариантов такого подхода. На сегодняшний день в клинической практике наиболее часто применяют заднюю автоматизированную эндотелиальную кератопластику, когда трансплантат представляет собой тонкий срез стромы с эндотелием (DSAEK), и трансплантацию десцеметовой мембраны в чистом виде (DMEK). Данная методика эффективна, если в патологический процесс вовлечен только эндотелий, например, при эндотелиальной дистрофии Фукса или буллезной кератопатии [19]. Классический метод DSAEK заключается в удалении десцеметовой мембраны и эндотелия роговицы с помощью специального крючка. Донорская часть трансплантата состоит из эндотелия, десцеметовой мембраны и задней стромы. Подготовленный трансплантат нужного диаметра вводят в переднюю камеру и прикрепляют к строме с помощью воздушного пузыря. Основное преимущество DSAEK перед СКП — отсутствие индуцированного астигматизма. К осложнениям, связанным с данным видом кератопластики, относится гиперметрический сдвиг рефракции. Такое осложнение связано с толщиной трансплантата, поскольку это напрямую влияет на задний радиус кривизны роговицы и на ее преломляющую способность [20]. Частым осложнением после DSAEK является вывих трансплантата и отсутствие прилегания трансплантата к задней строме реципиента. Важное преимущество DSAEK — низкая частота отторжения трансплантата, так как пересаживается меньшее количество донорской ткани [21].

Отличиями технологии DMEK от DSAEK являются состав и толщина трансплантата. При DMEK донорский слой состоит из десцеметовой мембраны и эндотелия без стромы роговицы [22]. При такой операции пересаживается только поврежденный слой, т.е. операция является более патогенетически ориентированной [23]. К тому же операция DMEK обеспечивает более высокую остроту зрения. Из-за толщины трансплантата операция DMEK считается технически более сложной, чем DSAEK, особенно на глазах с сопутствующей патологией, такой как наличие гониосинехий, авитреальные глаза, неравномерная передняя камера [24]. В таких случаях расправление мембраны сложнее, чем при других типах хирургических вмешательств [25, 26].

Конфокальная микроскопия. Применяют несколько видов конфокальной микроскопии, это тандемная сканирующая конфокальная микроскопия (TSCM), щелевая сканирующая конфокальная микоскопия (SSCM) и лазерная сканирующая конфокальная микроскопия роговицы (LSCM). Преимущество конфокальной микроскопии состоит в том, что она позволяет оценить клеточный состав, а также нервные волокна роговицы in vivo. Данный метод получил широкое распространение благодаря своей неинвазивности. Такая методика значительно повышает диагностику различных патологических состояний роговицы [27].

Лазерная сканирующая конфокальная микроскопия (ЛКМР). При этом виде конфокальной микроскопии используется когерентный лазер в приборе Heidelberg Retina Tomograph (HRT), также для визуализации переднего отрезка глаза применяется специальная система объективов Rostock Cornea Module (RCM). Длина волны лазера, используемого в HRTII-III/RCM, составляет 670 нм [4]. LSCM по сравнению с TSCM и SSCM обеспечивает больший контраст изображения [6]. Применение лазера с длиной волны 670 нм от LSCM также позволяет визуализировать иммунные и воспалительные клетки роговицы in vivo [4].

Благодаря активному внедрению метода конфокальной микроскопии стала доступной визуализация нервных волокон роговицы у пациентов, перенесших различные модификации кератопластики, что позволило активно и объективно оценивать процессы регенерации в глазу [28].

Исследование, которое провели R.L. Niederer и соавторы, показало значительное снижение плотности суббазальных нервных сплетений и их ветвей в пересаженных роговицах, уменьшение ветвления нервов, увеличение извилистости и через 40 лет после операции у пациентов после перенесенной сквозной кератопластики [29].

Пересадка приводит к аномалиям суббазального нервного сплетения, которые выражаются в снижении плотности, увеличении количества отростков и извилистости НВР. Со временем нервные волокна регенерируются и восстанавливают свою морфологию, особенно на периферии трансплантата [4].

В других исследованиях, посвященных роговичным нервам после СКП, суббазальные нервы не определялись в течение первых 12 месяцев после пересадки, через год после операции нервные волокна определялись на уровне боуменовой мембраны [30, 31]. По данным этих авторов, стромальные нервы наблюдались через 6 мес после проведенной пересадки. В исследовании, которое провели A. Richter и соавторы, обнаружено, что первые нервы в средней и поверхностной строме центра трансплантата наблюдались через 7 мес после операции. Реиннервация центрального базального эпителия обнаружена через 2 года после кератопластики. Восстановленные суббазальные нервы характеризовались сниженной плотностью и более извилистым ходом [32].

При передней послойной кератопластике верхние слои стромы также иссекаются, восстановление стромальных и суббазальных нервов происходит аналогичным образом. По данным R. Ceccuzzi и соавторов, восстановление роговичных нервов после проникающей кератопластики и глубокой передней послойной кератопластики происходит в течение 2 лет после операции [33].

В случае задней послойной кератопластики иннервация роговицы практически не нарушается, так как большая часть иннервации роговицы распространяется только на передние две трети стромы роговицы, которые, как известно, при задней кератопластике не затрагиваются. И все же в своем исследовании F. Bucher и соавторы показали, что после DMEK плотность суббазальных нервов роговицы снижается непосредственно после трансплантации. Полное восстановление плотности роговичного нерва наступает в течение 4—10 мес [34].

В исследовании, проведенном D. Wang и соавторами, показано, что после СКП увеличивается количество активированных иммунных клеток (особенно КЛ). Однако этих иммунных клеток недостаточно, чтобы вызвать клинически видимый эпизод иммунного отторжения, но они могут повлечь за собой хроническое повреждение трансплантатов роговицы и постепенно снижать функцию клеток [35].

Кератопластика относится к одному из самых сложных хирургических вмешательств на органе зрения [12]. В первую очередь это продиктовано особенностями приживления трансплантата, а также поиском донорского материала. Зачастую даже в случае успешно выполненного вмешательства врачам приходится сталкиваться с определенными сложностями, связанными с невозможностью заживления роговицы и последующим ее отторжением. Большое значение в прогнозе предстоящего лечения имеет исходное состояние роговицы, в частности, нервных волокон роговицы. Число публикаций, посвященных данной проблеме, ограничено, что обусловливает необходимость проведения дальнейших исследований и поиска путей решения задачи, связанной с послеоперационным «выхаживанием» трансплантата. Для анализа структуры нервных волокон роговицы и КЛ можно применять лазерную конфокальную микроскопию, позволяющую неинвазивно и быстро оценивать состояние указанных структур. Поиск маркеров воспалительной реакции (КЛ) или структурных изменений НВР, возможно, позволит расширить диагностические критерии выбора типа кератопластики и предупредить ряд послеоперационных осложнений.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.