Mediators in the tears of keratoconic patients

Összefoglalás A keratoconus (KC) az egyik leggyakrabban előforduló corneális ektázia melynek számottevő közegészségügyi vonzata van. Kiváltó okai széleskörűek és a corneális stróma degradációját számos mediátor expressziója kíséri, többek között pro-inflammatórikus citokinek, sejt adhéziós molekulák mátrix metalloproteinázok. A KC-s betegek látásának javítására rutinszerűen használt rigid gázpermeábilis kontaktlencsék (KL) nagyon jó alternatívát kínálnak és javítják az életminőséget. A KL-k azonban a cornea felszínének mechanikai irritációját okozzák, így használatuknak a betegség patofiziológiájára kifejtett hatása még mindig tisztázatlan. A corneális kollagén cross-linking (CXL) eljárással csökkenthető a KC progressziója, így nagyobb számban kerülhető el a szaruhártya átültetés. Prospektív vizsgálatokat végeztünk a DEOEC Szemklinikán, melyek során KC-s betegek könnymintáiból IL-6, IL-13, CXCL8/IL-8, CCL5/RANTES, MMP-9, MMP-13, TIMP-1, NGF, EGF, t-PA, PAI-1, IL-17A, INFγ szinteket határoztunk meg, abból a célból, hogy nagyobb rálátást kapjuk a KC patogenezisére; KC-os betegek könnymintáiban lévő mediátorok megváltozott szintjét feltárjuk; információt nyerjünk a KL viselés hatásairól; meghatározzuk a könnyben lévő mediátorokra kifejtett hatását a CXL kezelésnek és összefüggéseket keressünk az ezeket kísérő corneális változásokkal. Számos összefüggést mutattunk ki a mediátorok és a topográfiás indexek között, melyek felvetik ezek szerepét a KC patofiziológiájában. Több mediátor szintje eltérő volt a betegség súlyosságától és az életkortól függően. Megállapíthatjuk, hogy a KL viselés befolyásolja a KC-os betegek könnyében mért mediátoroknak szintjét és a dinamikáját, és a mediátorok időbeli változása alátámasztja azt a feltételezést, miszerint az egyensúly a citokinek, enzimek és azok inhibítorai között felborul, és ez a változás fontos szerepet játszhat a betegség progressziójában. CXL kezelést követően a könnyben mért mediátorok változása együtt jár a topográfiás indexek módosulásával, rávilágítva arra a tényre, hogy számos mediátor szerepet játszik a CXL-et követő komplex folyamatokban. További kutatások szükségesek a biomarkerekkel kapcsolatban, annak érdekében, hogy a CXL kezelés hatékonyságát módosító szerepüket megismerjük. Vizsgálatunk az első lépés annak érdekében, hogy a keratoconusban tapasztalt mediátorok változását megértsük, mely segíthet a betegség aktivitásának követésében és nagyobb rálátást adhat a progresszióra vonatkozóan. Mindez terápiás és prevenciós egyéni kezelésekhez szolgáltathat alapot, ami a betegek érdekeit szolgálja. Summary Keratoconus (KC) is the most common primary corneal ectatic disease which has considerable importance on public health. KC is a disease with multivariable origin, and the degradation of stromal collagen is accompanied by expression of several mediators including pro-inflammatory cytokines, cell adhesion molecules, and matrix metalloproteinases. RGP contact lenses (CL) are the routine alternative for adequate correction of the visual impairment in KC and improving the quality of life. As CLs provoke mechanical irritation of the corneal surface, the effect of contact lens wear on the pathophysiology of the disease still remains unknown and ambiguous. Corneal collagen crosslinking (CXL) is a procedure to mitigate the progression of KC and reduce demand for corneal transplantation. Prospective studies were performed at the Department of Ophthalmology, and the levels of IL-6, IL-13, CXCL8/IL-8, CCL5/RANTES, MMP-9, MMP-13, TIMP-1, NGF, EGF, t-PA, PAI-1, IL-17A, INFγ were determined in tears from patients with keratoconus to expand our knowledge on the pathogenesis of KC; to reveal alterations among the mediators in the tears of patients with KC; to get more information on the effect of CL wear and; to determine the effect of CXL on tear mediators in patients with KC and analyze associations with corneal changes. We have confirmed several correlations between the mediators and the topographic indices suggesting their roles in the pathophysiology of KC. Our data indicate that some mediators have different levels depending on the severity of the disease in an age-dependent manner. We conclude that contact lens wear can influence the levels and dynamics of various mediators in the tears of keratoconic patients and the time course of levels of the mediators support the concept that there is an imbalance between cytokines, enzymes and their inhibítors, and this imbalance can play an important role in the progression of the disease. Alterations of mediators in tear fluid after CXL associate with topographic changes highlighting the fact many mediators are involved in the complex mechanisms after CXL. Further studies on biomarkers to investigate their effect on the efficacy of CXL are needed. This study is a first step toward the establishment of understanding the changes in mediator concentration in KC providing a useful tool for monitoring the severity of the disease and possibly giving a better insight into the course of the progression of the disease. This may allow improved therapeutic and preventive individual treatment modalities, serving for the good of the patients.N