Məlumat

İnsan korneasının gücü nədir?

İnsan korneasının gücü nədir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

İnsan göz almasının buynuz qişasının (buynuz qişa, linza və şüşəvari bədəni havadan ayıran digər elementlər) idarə edə biləcəyi təzyiq fərqi nədir? Yoxsa başqa cür soruşmaq: sağlam insanın göz kürəsini "partlatmaq" üçün xarici təzyiq nə olmalıdır?


Gözdə normal təzyiq1,2 10 ilə 21 mmHg arasındadır (bir yerdə 1.3-2.8 kPa və ya 0.01-0.03 atm civarında) və 30 mmHg ətrafında patoloji meydana gəlir.3 Aydındır ki, buynuz qişa bunu idarə edə bilər, amma daha nə qədər? 150-300+ mmHg (20-40 kPa, 0.2-0.4 atm) ilə əməliyyatların nə qədər yaxşı aparıldığını görə bildiyim qədər daha çox sübut var.4 Bir mənbə5 1998-ci ildən stromanın olduğunu göstərən işlərə istinad edir:

buynuz qişaya fizioloji şəraitdə maksimum göz içi təzyiqinə tab gətirmək üçün lazım olandan 100 dəfə çox güc verir.

Beləliklə, bəlkə 200 kPa, yalnız stroma üçün? Maraqlıdır ki, bu ilin əvvəlində yeni bir göz təbəqəsi kəşf edildi; bu Dua qatı inanılmaz dərəcədə nazikdir - 15 mikron - lakin təxminən 100-200 kPa (750-1500 mmHg, 1-2 atm) təzyiqə tab gətirə bilər.6,7 Oradakı geniş diapazon bu bağlantılardakı bəzi ziddiyyətli rəqəmlərə görədir; 200 kPa daha geniş yayılmış məlumatdır, amma yenə də bu yalnız bir təbəqə üçündür.

Əlbəttə ki, bu da var: Virginia Tech -dən Jill Aliza Bisplinghoff tərəfindən bu mövzunu hərtərəfli araşdıran gözəl 2009 tezisi. Sualınıza cavab olaraq, bu cür daşları ehtiva edir:

20 insan gözünün yüksək təzyiqli təzyiqi orta qırılma təzyiqi ilə nəticələndi 0,97 ± 0,29 MPa (7275,60 ± 2175,18 mm Hg)… Tələbə T testi ekvatorial ortalaması 0.93 ± 0.30 MPa (6975.57 ± 2250.19 mm Hg) və meridional ortalaması 1.13 ± 0.21 MPa (8475.70 ± 1575.13 mm Hg) arasındakı qırılma təzyiqindəki fərqin əhəmiyyətli olmadığını ortaya qoydu ( p=0,16)

Pnevmatik top, müxtəlif mərmilərlə gözləri birdən çox sürətlə vurmaq üçün istifadə edildi ... Test seriyası üçün seçilmiş mərmilər 6.35 mm diametrli metal top, 9.25 mm diametrli alüminium çubuq və 11.16 mm diametrli alüminium çubuqdan ibarət idi. qədər dəyişən daxili göz təzyiqləri meydana gəldi 1256 mmHg (24,3 psi) ilə 22843 mmHg (442 psi) arasında… [və] sıfır qlobus qırılması ilə nəticələndi.


Gözün quruluşu (diaqramla) | Reseptorlar | Biologiya

Bu yazıda uyğun diaqramların köməyi ilə gözün quruluşundan bəhs edəcəyik.

Göz ən vacib reseptorlardan biridir. O, bizə ətrafımızdakı obyektlərin ölçüləri, rəngləri və məsafəsi haqqında məlumat verir.

Göz necə fokuslanmış görüntü yaradır:

1. Obyektdən gələn işıq şüaları şəffaf buynuz qişaya daxil olur.

2. Kornea işıq şüalarını bir -birinə doğru əyər (qırar).

3. İşıq şüaları sulu yumor və şagirddən keçir.

4. Şəffaf, elastik lensin forması dəyişdirilib.

i. Fatter, fokus uzunluğunu azaltmaq üçün və ya

ii. İncə, fokus uzunluğunu artırmaq üçün.

Buna yaşayış deyilir.

5. İndi lensin istehsal etdiyi nisbətən az miqdarda refraksiyanın təsiri ilə şüalar retinaya fokuslanır.

6. Retinada işığa həssas hüceyrələr var:

(i) İşıq intensivliyi aşağı olduqda yaxşı işləyən RODS və

(ii) rəngi təyin edən konuslar.

Bu hüceyrələr görüntünün işığı ilə stimullaşdırılır və işıq enerjisini elektrik enerjisinə çevirir.

7. Elektrik enerjisi, impuls şəklində optik sinir boyunca beyinə doğru hərəkət edir.

8. Beyin görmə hissi yaratmaq üçün impulsun kodunu açır.

Digər vacib faktlar:

(i) Birbaşa baxdığımız (yəni görmə sahəmizin mərkəzində olan) obyektlərin görüntüsü, retinanın fovea və ya sarı ləkə adlanan çox həssas bir hissəsinə düşür. Bu bölgədə çubuqlardan daha çox konus var. Konuslar daha ətraflı və daha yaxşı rəngli bir şəkil təqdim edir.

(ii) Retinanın optik sinirə qoşulduğu nöqtədə heç bir çubuq və ya konus yoxdur. Retinanın bu hissəsində əmələ gələn görüntülər impulslara çevrilmir və beyinə ötürülür. Bu bölgə kor nöqtə adlanır. Hər iki gözümüzdə kor ləkələr var, lakin ümumiyyətlə fərqində deyilik. Hər bir göz görmə sahəmizin fərqli bir hissəsini qeyd edir və digərinin kor yerini əhatə edir.

Lensin formasını dəyişmək və fərqli məsafələrdəki obyektlərə fokuslanmaq qabiliyyətinə yerləşdirmə deyilir.

Bu qabiliyyət aşağıdakılardan asılıdır:

(i) Lensin elastikliyi

(ii) lensin formasını dəyişdirmək üçün istifadə olunan siliyer əzələlərin mövcudluğu

(iii) siliyer əzələlərin təsirini lensə ötürən asma bağlar.

İki gözə sahib olmağın dəyəri:

Kor nöqtənin təsirini aradan qaldırmaqla yanaşı, iki göz eyni mənzərəni iki fərqli mövqedən görür. Bu, üç ölçülü görmə təmin edir, məsafəni (və buna görə də sürəti) mühakimə etmək qabiliyyəti və bir gözü zədələnsə belə heyvanlara sağ qalma şansı verir.

‘Şagird ’ (və ya İris) Refleksi:

Parlaq işıq, retinanın işığa həssas hüceyrələrinə ciddi ziyan vura bilər. Buna görə də retinaya düşən işığın intensivliyi iris tərəfindən idarə olunur. Dairəvi və radial əzələlərin antaqonist bir quruluşuna malikdir.


Məzmun

Bu inkişaf, orqanın üç fərqli toxumadan meydana gəldiyi ardıcıl endüksiyaların bir nümunəsidir:

Sinir borusu ektodermi (neyroektoderm) Redaktə edin

Birincisi, optik veziküllər adlanan sinir borusunun xaricindədir. Optik veziküllərin inkişafı, 3 həftəlik embrionda, optik sulcus adlanan sinir boşqabında getdikcə dərinləşən bir yivdən başlayır. Bəzi tədqiqatlar bu mexanizmin RX/RAX transkripsiya faktoru ilə tənzimləndiyini göstərir. [12] Wnt və FGF (fibroblast artım faktoru) zülalları bu erkən mərhələdə rol oynayır və Shisa adlı başqa bir protein ilə tənzimlənir. [8] Bu genişləndikcə rostral neyropor (beyin boşluğunun embriondan çıxması) bağlanır və optik sulcus və sinir boşqabı optik vezikula çevrilir. [13] Optik sinirlər veziküllərin ön beyinlə birləşməsindən yaranır. [1]

Neyroektoderm gözün aşağıdakı bölmələrini əmələ gətirir:

Səthi ektodermi redaktə edin

Lensin inkişafı optik vesikülün inkişafı ilə sıx bağlıdır. Böyüyən vezikül ilə ektoderm arasındakı qarşılıqlı təsir, ektodermin o nöqtədə qalınlaşmasına səbəb olur. Ektodermin bu qalınlaşmış hissəsinə linza placode deyilir. Daha sonra, placod invaginasiya edir və lens çuxuru adlanan bir çanta meydana gətirir. [1] [14] [15] Elm adamları, lensin yerləşdirilməsi üçün lazım olan gərginlik qüvvələrini öyrənirlər və mövcud araşdırmalar, invaginasiya davranışına icazə vermək üçün erkən retinal hüceyrələrdə mikrofilamentlərin ola biləcəyini irəli sürür. Araşdırmalar, linzaların ektodermindən olan Rho GTPase -ə bağlı filopodiyanın lens çuxurunun meydana gəlməsində əhəmiyyətli rol oynadığını da göstərdi. [16] [17] [18] Nəhayət, çuxur tamamilə qapalı olur. Bu qapalı quruluş lens vəzikülüdür. [1] Araşdırmalar göstərir ki, lensin inkişafı üçün göz morfogenezi üçün əsas tənzimləyici gen olan Pax6 geninin olması tələb olunur. [19] Bu əsas tənzimləyici gen, yaxından əlaqəli optik vezikül inkişafı üçün lazım deyil. [20] Əlavə olaraq, Ras aktivasiyasının obyektiv diferensiallaşmasının başlaması üçün kifayət olduğu, lakin onun tamamlanması üçün kifayət etmədiyi göstərilmişdir. [19]

Optik vesiküllər daha sonra optik kubok [21] [22] əmələ gətirməyə başlayır. Optik kubokun morfogenezi, neyroektoderm hərəkətinin sferik optik vezikül meydana gətirməsindən sonra meydana gələn invaginasiya prosesidir (Faza 1). İnvaginasiya toxumanın öz üzərinə qatlanmasıdır. Təxminən 12 saat ərzində optik vezikülün daxili təbəqəsinin distal ucu düzləşməyə başlayır (Faza 2). Sonrakı 18 saat ərzində həm daxili, həm də xarici təbəqələr kəskin bucaqlarla içəriyə doğru əyilməyə başlayır və C formalı kənarın əmələ gəlməsinə başlayır (Faza 3). Son 18 saat, optik kubok [23] [24] yaratmaq üçün bu apikal konveks invaginasiyanı davam etdirməyi əhatə edir. Bu nöqtədə sütunlu epiteliya hüceyrələri, yalançı təbəqələşmiş hüceyrələr və apikal olaraq dar paz şəkilli hüceyrələr kimi morfologiyalar müşahidə edilə bilər. [25]

Optik kubokun daxili təbəqəsi neyroepiteliumdan (sinir tor qişası), xarici təbəqəsi isə retinal piqment epitelindən (RPE) ibarətdir. Təcrübələr müəyyən etdi ki, RPE hüceyrələrinin fərqlənməsi və saxlanılması qonşu toxumalarla qarşılıqlı təsir tələb edir, çox güman ki, kanonik Wnt siqnalı, sinir retinasının fərqlənməsi isə toxuma avtonom faktorlardan qaynaqlanır. [25]

Sümük morfogen zülalları (BMP) optik kubokun inkişafının vacib tənzimləyiciləridir. Əslində, tədqiqatlar BMP agonistlərinin və antaqonistlərinin optik kubok inkişafının dəqiqliyi üçün lazım olduğunu göstərdi. [20] Toxumalar və siqnal yolları arasındakı qarşılıqlı əlaqə də optik kubokun morfogenezində böyük rol oynayır. [12]

Maraqlıdır ki, tədqiqatlar göstərir ki, toxuma mədəni mühitində invaginasiya başa çatdıqdan sonra optik fincanı qonşu toxumalardan təcrid etmək fotoreseptorlar, ganglion hüceyrələri, bipolyar hüceyrələr, üfüqi hüceyrələr, amakrin də daxil olmaqla gözün əksər hissələrinin inkişafına səbəb ola bilər. hüceyrələr və Muller glia. Bu, optik kubokun morfogenezinin ətraf mühitdən, o cümlədən lensin mövcudluğundan asılı olmayaraq baş verdiyini göstərir. [25] Bununla birlikdə, ektodermin buynuz qişaya çevrilməsi üçün induksiya rolunu oynamaq üçün lens lazımdır.

Səthi ektoderm aşağıdakı hissələri istehsal edir:

Neyral təpə redaktə

Sinir qabığı hüceyrələri özləri ektodermdən əmələ gəlir və sinir borusuna yaxın yerləşir:

Mesoderm redaktəsi

Mesoderm aşağıdakı quruluşlara kömək edir:

Liem və başqalarının fikrincə, induksiyaların inkişaf şəlaləsinə nümunə olaraq gözün orqanogenezi qeyd olunur. Göz mahiyyət etibarı ilə somatik ektodermadan və sinir borusundan ektodermanın törəməsidir, xordamezoderm tərəfindən ardıcıl induksiyalar.

Chordamesoderm, sinir borusunun ön hissəsini onurğalıların sinapomorfik üçlü beyninin prekursorlarını yaratmaq üçün induksiya edir və diensefalon adlı bir qabarıqlıq meydana gətirəcək. Xordamezoderm tərəfindən sonrakı induksiya bir çıxıntı meydana gətirəcək: optik vezikül. Bu vesikül sonradan akkordamesodermdən başqa induksiyalar vasitəsi ilə invaginasiya ediləcək. Optik vezikül daha sonra qalınlaşan (lens placode) və daha sonra ektodermadan ayrılan və öz-özünə neyrogen plakod meydana gətirən bir nöqtəyə qədər invaginasiya edən ektodermanı induksiya edəcəkdir. Objektif plasode, xordamesodermdən təsirlənir və onu birləşdirir və optik sapı birləşdirəcək və sinir retinasının daxili təbəqəsindən və piqmentli retinanın xarici qatından ibarət olan optik fincan əmələ gətirir. Piqmentli retina çubuqlar və konuslardan əmələ gəlir və sinir borusunun ependimal epitelinə xas kiçik kirpiklərdən ibarətdir. Lens vezikülündəki bəzi hüceyrələr buynuz qişanı meydana gətirəcək və linza vezikül tamamilə inkişaf edərək qəti lensi meydana gətirəcək. İris optik kubok hüceyrələrindən əmələ gəlir.

Yalnız başdakı epidermis optik veziküllərdən gələn siqnala cavab vermək üçün səlahiyyətlidir. Gözün inkişafı üçün həm optik vesikül, həm də baş epidermisi lazımdır. Baş epidermisinin optik vezikül siqnallarına cavab vermə qabiliyyəti, epidermisdə Pax6 ifadəsindən gəlir. Pax6 göz induksiyası üçün lazımdır və kifayətdir. Bu səriştə tədricən endoderma, mezoderma və sinir plitələri ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində qastrulyasiya və nevrulyasiya zamanı əldə edilir.

Sonic kirpi Pax6 ifadəsini azaldır. İnkişaf zamanı susqunluq inhibə edildikdə, Pax6 üçün ifadə sahəsi genişlənir və gözlər ayrıla bilmir və siklopiyaya səbəb olur. [26] Şş həddindən artıq ifadəsi göz strukturlarının itirilməsinə səbəb olur.

Retinada A vitamindən əmələ gələn retinoik turşu, optik fincan ətrafındakı perioptik mezenximaya müdaxiləni məhdudlaşdıran gizli parakrin siqnalı olaraq gözün inkişafında mühüm rol oynayır. [27] Embriogenez zamanı vitamin A çatışmazlığı görmə itkisinə və ya korluğa səbəb olan ön seqment qüsurlarına (xüsusilə buynuz qişa və göz qapaqları) səbəb olur.

LMX1B-nin periokulyar mezenximanın sağ qalmasında rol oynadığına dair bəzi sübutlar var. [28]


Çubuqlar və konuslar işığın sinir siqnalına keçdiyi yerdir. Həm çubuqlarda, həm də konuslarda fotopiqmentlər var. Onurğalılarda əsas fotopiqment, rodopsin, iki əsas hissədən ibarətdir Şəkil 17.19: membran zülalı olan opsin (membranı əhatə edən α-spirallar çoxluğu şəklində) və tor qişa – işığı udan molekul. İşıq fotoreseptora dəydikdə tor qişada forma dəyişikliyinə səbəb olur, onun strukturunu əyilmiş vəziyyətdən dəyişir ( cis ) molekulun forması onun xətti ( trans ) izomer. Retinanın bu izomerləşməsi fotoreseptorun membranında Na + kanallarının bağlanması ilə başa çatan hadisələr kaskadını başlayaraq rhodopsini aktivləşdirir. Beləliklə, digər stimullaşdırıcı təsirə məruz qaldıqda depolarizasiya olunan digər hissedici neyronlardan fərqli olaraq, görmə reseptorları hiperpolarize olur və beləliklə eşikdən uzaqlaşır (Şəkil 17.20).

Şəkil 17.19. (a) Onurğalılarda fotoreseptor olan Rodopsin iki hissədən ibarətdir: trans-membran zülalı opsin və retinal. İşıq tor qişaya dəydikdə o, formasını (b) cis-dən trans formaya dəyişir. Siqnal transdusin adlanan G-proteininə ötürülür və bu, bir sıra aşağı axın hadisələrini tetikler.

Şəkil 17.20.
İşıq rodopsinə dəydikdə, G-protein transdusin aktivləşir, bu da öz növbəsində fosfodiesterazanı aktivləşdirir. Fosfodiesteraz cGMP -ni GMP -yə çevirir və bununla da natrium kanallarını bağlayır. Nəticədə membran hiperpolyarizasiyaya məruz qalır. Hiperpolarizasiya edilmiş membran bipolyar hüceyrəyə glutamat buraxmır.

Alimlər insanın buynuz qişasının yeni təbəqəsini kəşf ediblər

Nottingham Universitetinin alimləri insan gözünün önündəki şəffaf pəncərədə buynuz qişada əvvəllər aşkar edilməmiş bir təbəqə aşkar ediblər.

Sıçrayış, akademik jurnalda dərc edilən bir araşdırmada açıqlandı Oftalmologiya, cərrahların kornea grefti və transplantasiyası keçirən xəstələrin nəticələrini dramatik şəkildə yaxşılaşdırmasına kömək edə bilər.

Yeni təbəqə onu kəşf edən akademik professor Harminder Duanın şərəfinə Duanın Layeri adlandırılıb.

Oftalmologiya və Vizual Elmlər professoru Professor Dua dedi: "Bu böyük bir kəşfdir ki, oftalmologiya dərsliklərinin sözün əsl mənasında yenidən yazılmasına ehtiyac duyulacaq. Kornea toxumasının dərinliyində bu yeni və fərqli təbəqəni müəyyən edərək, İndi xəstələr üçün əməliyyatları daha təhlükəsiz və asanlaşdırmaq üçün varlığından istifadə edir.

"Klinik nöqteyi-nəzərdən buynuz qişanın arxasına təsir edən bir çox xəstəlik var ki, bütün dünya üzrə klinisyenler artıq bu təbəqənin varlığı, olmaması və ya yırtığı ilə əlaqələndirməyə başlayırlar."

İnsan buynuz qişası gözün ön hissəsində işığın gözə daxil olduğu şəffaf qoruyucu lensdir. Elm adamları əvvəllər buynuz qişanın öndən arxaya, buynuz qişanın epiteli, Bowman təbəqəsi, buynuz qişa stroması, Descemet membranı və buynuz qişanın endotelindən ibarət olan beş təbəqədən ibarət olduğuna inanırdılar.

Kəşf edilmiş yeni təbəqə, kornea stroması ilə Descemetin membranı arasındakı korneanın arxasında yerləşir. Cəmi 15 mikron qalınlığına baxmayaraq -- bütün buynuz qişa təxminən 550 mikron və ya 0,5 mm qalınlığındadır -- inanılmaz dərəcədə sərtdir və bir yarım-iki bar təzyiqə tab gətirə biləcək qədər güclüdür.

Alimlər insan buynuz qişasının transplantasiyasını və Bristol və Mançesterdə yerləşən göz banklarına tədqiqat məqsədilə bağışlanan gözlərə transplantasiyaları simulyasiya edərək təbəqənin mövcudluğunu sübut ediblər.

Bu əməliyyat zamanı, müxtəlif təbəqələri yumşaq bir şəkildə ayırmaq üçün korneaya kiçik hava baloncukları vuruldu. Elm adamları daha sonra ayrılmış təbəqələri elektron mikroskopiyaya məruz qoyaraq, onları faktiki ölçülərindən min dəfə çox öyrənməyə imkan verdi.

Yeni Duanın təbəqəsinin xüsusiyyətlərini və yerini başa düşmək, cərrahların korneada bu kabarcıkların harada meydana gəldiyini daha yaxşı müəyyənləşdirməsinə və əməliyyat zamanı müvafiq tədbirlər görməsinə kömək edə bilər. Dua qatının yanına bir baloncuk vura bilirlərsə, onun gücü, yırtılmaya daha az meylli olması deməkdir, bu da xəstə üçün daha yaxşı nəticə deməkdir.

Kəşf, kəskin hidroplar, Descematocele və Descemet öncəsi distrofiyalar da daxil olmaqla bir çox kornea xəstəlikləri haqqında anlayışların inkişafına təsir edəcək.

Alimlər indi hesab edirlər ki, keratokonuslu xəstələrdə (buynuz qişanın konusvari deformasiyası) əmələ gələn mayenin yığılması nəticəsində buynuz qişada qabarıqlıq olan buynuz qişanın qabarıqlığı, gözün içindən suyun axdığı Dua qatında cırılma nəticəsində yaranır. daxil olur və bataqlığa səbəb olur.


Sağlamlıqda endotel

Arxa kornea səthini əhatə edən kornea endoteli adlanan hüceyrələrin tək qatı, embrioloji inkişaf zamanı sinir qabığından əmələ gəlir. 1 İnsan endotel hüceyrə sıxlığı həyatın ilk ayında təxminən 6000 hüceyrə/mm 2 təşkil edir, lakin 5 yaşa qədər təxminən 3500 hüceyrə/mm 2 -ə enir. 3 Korneanın böyüməsi sıxlığın azalmasının bir hissəsini təşkil edir, lakin hüceyrələrin sayında da azalma baş verir. 2 İnsan endotel hüceyrələrinin normal şəraitdə bölündüyünə dair heç bir dəlil yoxdur, baxmayaraq ki, mədəni buynuz qişalarda bölünməyə səbəb ola bilərlər. 4,5 Hüceyrə dövrünün G1 fazasında həbs olunurlar. 6 Hüceyrə dövrünə irəliləyişin olmamasının səbəbi hələ də məlum deyil, lakin bu, hüceyrə təması inhibəsini ehtiva edə bilər. 7 Mərkəzi endotelial hüceyrə sıxlığı həyat boyu orta hesabla təxminən 0,6%/il azalır 8 Beləliklə, orta hüceyrə sıxlığının 15 yaşında 3400 hüceyrə/mm2-dən 85 yaşında 2300 hüceyrə/mm2-ə qədər azaldığı aşkar edilmişdir. 9 İrqi və ya coğrafi fərqlərin mövcud olduğu görünür, yaponlarda amerikalılara nisbətən daha yüksək hüceyrə sıxlığına rast gəlinir. 10

Kornea endoteliyası Descemet membranı adlanan bazal membranı meydana gətirən kollagen ifraz edir. Doğuş zamanı Descemetin membranı təxminən 3-dür μm qalınlığındadır və dövriliyi təxminən 110 nm olan zolaqlı formada kollagendən ibarətdir. 11 Həyat boyu endotel hüceyrələri Descemetin membranını ifraz etməyə davam edir, ancaq doğumdan sonra əlavə edilən kollagen bantlanmır. 70 yaşına çatanda Descemetin orta membranı 13 olur μm qalınlığında, orijinal 3 daxil olmaqla μm ön zolaqlı (fötal) Descemet membranı və əlavə 10 μm posterior zolaqsız Descemet membranı. 70 yaşdan sonra posterior zolaqsız təbəqə qadınlarda kişilərə nisbətən daha qalın olur. 11 Endotel hüceyrələri zədələnmə və ya xəstəlik səbəbindən stresə məruz qaldıqda, arxa bantlı bir təbəqə yaratmaq üçün bantlı Descemetin membranını ifraz edə bilərlər. 12 Anormal Descemet membranının bu təbəqəsinə posterior kollagen təbəqə də deyilir. 13

Kornea, təbii mühəndisliyin mükəmməl bir nümunəsidir, gözün səthində canlı, optik baxımdan aydın bir lensə olan ehtiyac, qan damarları olmadan nizamlı bir lamellar şəklində kollagen və hüceyrələrin yığılması ilə həll edildi. Kollagen fibrillərinin kristal quruluşu və kritik məsafəsi bu toxumanı optik cəhətdən şəffaf edir. Hər hansı bir maye yığılması bu aralığı pozar və şəffaflığı pozar. Endotel stromanın sağlamlığını və aydınlığını qorumaq üçün iki funksiyaya xidmət etməlidir: o, nəmləndirməni idarə etməlidir (stromal deturgessiyanı qorumalı) və sulu yumordan qida maddələrini və digər molekulları keçirməlidir, çünki onlar qan damarları tərəfindən təmin olunmurlar. digər toxumalarda. Bu problem, maye və metabolik substratların hərəkəti üçün qismən və ya sızan bir maneə kimi davranan bir endotel qatının inkişafı ilə həll edildi. Endotel, həm buynuz qişaya maye axınının maneəsi, həm də ionları hərəkət etdirən aktiv bir nasos olaraq işləyərək stromal deturgescence saxlayır və suyu osmotik olaraq stromadan sulu yumora çəkir. Bu hüceyrələr metabolik cəhətdən çox aktivdirlər, çoxlu mitokondriyalara malikdirlər ki, bu da suyun səmərəli şəkildə hərəkət etmə ehtiyacına uyğundur. Endotel hüceyrələrində bitişik olmayan zonula occludens, bitişik hüceyrələr arasında sızan sıx bir birləşmə var və bu, qida maddələrinin və digər molekulların stroma daxil olmasına imkan verən zəif endotel bariyer funksiyasını izah edir. Birləşdirilmiş sızan maneə və maye nasosuna bəzən nasos sızma mexanizmi deyilir. 14 Bariyer və nasos funksiyaları florofotometriya və pakometriya ilə klinik olaraq ölçülə bilər. Bariyer funksiyası endotelin floresan keçiriciliyindən qiymətləndirilə bilər. 15 Pompanın səmərəliliyi, 2 saat qapalı gözlü afakik yumşaq kontakt linzaların aşınması nəticəsində yaranan qalınlığın 10% artmasından buynuz qişasının düşmə sürətini ölçməklə öyrənilə bilər. 16 Endotel pompasının dərəcəsi, evdən çıxma sürətindən və endotelin keçiriciliyindən hesablana bilər. 17


Gözlər və Vizyon Elm Layihələri

Göz Şeması Görmə Testi

Görmə qabiliyyətinizin necə “normal” olduğunu müəyyən etmək üçün Snellen göz cədvəli istifadə olunur. Bu, insanların çoxunun qrafikdən 20 fut uzaqda durduqda görə bilməsi üçün standart müəyyən edir.

20/20 görmə yalnız o deməkdir ki, Snellen göz cədvəlindən 20 fut uzaqda dayandığınız zaman normal bir insanın görə biləcəyini görürsünüz.

20/40 görürsünüzsə, bu o deməkdir ki, cədvəldən 20 fut aralıda dayandığınızda, normal bir insanın 40 fut aralıda dayandığını görürsünüz. İkinci rəqəm nə qədər yüksək olsa, görmə qabiliyyətiniz bir o qədər pisdir. 20/200 (normal insanın 200-də gördüyünü 20 futda görürsünüz) ABŞ-da qanuni korluq üçün rəqəmdir.

20/20 görmə mükəmməl deyil, sadəcə “normaldır.” Siz 20/20-dən daha yaxşı görmə qabiliyyətinə sahib ola bilərsiniz. Əgər sizdə 20/10 varsa, əksər insanların 10-da gördüklərini 20 futda görürsünüz. Şahinlər kimi bəzi heyvanların görmə qabiliyyəti 20/2 ola bilər!

Snellen göz cədvəlimizdən istifadə edə bilərsiniz* ailənizdə və ya dostlarınızla görmə qabiliyyətini müqayisə etmək.

(Bu, sizə görmə qabiliyyətiniz haqqında yalnız təxmini fikir verəcək. Göz həkiminizin nə qədər yaxşı görə bildiyinizi öyrənmək üçün daha dəqiq alətləri var.)

Diaqramın hər bir sətri sol tərəfdə etiketlənmişdir. Sonuncu sətirdən 20/20.

İşıqda olduğundan əmin olmaq üçün göz cədvəlini divara yapışdırın. Diaqramdan iyirmi fut uzaqda durun və hər sətri oxumağa başlayın.

Hər bir məktubu düzgün oxuduğunuzu görmək üçün bir ailə üzvü və ya dostunuza baxın. Oxuya biləcəyiniz son sətir, görmə qabiliyyətiniz haqqında təxmini bir fikir verəcəkdir.

Ən əsası oxuya bilirsinizsə, görmə qabiliyyətiniz 20/10-dur! İndi bir gözünüzü bağlamağa çalışın və digərini sınayın. Bir göz digərindən daha yaxşıdır?

Bütün ailənizin qrafikini oxumağa çalışın. Bəziləriniz digərlərindən daha yaxşı görmə qabiliyyətinə sahibsinizmi? Eynək taxırsınızsa, onlarla görmə qabiliyyətiniz nədir və onsuz nə deməkdir?

*Yükləmək üçün təlimatlar: Snellen Göz Qrafik PDF'si 11 ″ x 17 ″ -dir, buna görə də düzgün çap etmək üçün çap seçimlərinizi “tile olaraq təyin etməlisiniz. ” Çap seçimləri fərqli olacaq, ancaq buna bənzər bir şey etməlisiniz. PDF -ni açın və Çap et seçin. Səhifə miqyası seçimləri altında “tile bütün səhifələri seçin. ” Bu qrafiki dörd vərəqə çap etməlidir. Parçaların bir-birinə uyğun olması üçün kənarları kəsməlisiniz, sonra onları bir-birinə yapışdırın və ya yapışdırın.

(Həmçinin Snellen Eye Chart-ın artıq çap olunmuş 11'x 17'' nüsxəsini sifariş edə bilərsiniz.)

Kor Nöqtə Təcrübələri

Optik sinirinizin retinaya bağlandığı yerə optik disk deyilir. Bu diskdə heç bir fotoreseptor hüceyrəsi yoxdur, buna görə də retinanın bir hissəsinə bir şəkil düşdükdə onu görə bilməzsiniz.

Bu sənindir kor nöqtə. Gündəlik həyatda bu kor nöqtəni görmürsünüz, çünki iki gözünüz onu örtmək üçün birlikdə işləyir.

Onu tapmaq üçün ağ kağız parçasına doldurulmuş, 1/4″ ölçülü kvadrat və bir-birindən üç və ya dörd düym məsafədə olan dairəni çəkin.

Kağızı qolunuzdan tutun və sol gözünüzü bağlayın. Sağ gözünüzlə meydanda fokuslanın və kağızı yavaş -yavaş özünüzə doğru hərəkət etdirin. Dairə sizin kor nöqtənizə çatanda o, yox olacaq!

Digər gözünüzün kor nöqtəsini tapmaq üçün yenidən cəhd edin. Sağ gözünüzü bağlayın və sol gözünüzlə dairəyə diqqət yetirin. Kvadrat yox olana qədər kağızı hərəkət etdirin.

Dairə yoxa çıxanda nə oldu? Dairənin olduğu yerdə heç nə görmədinmi?

Xeyr, dairə yoxa çıxanda, kağız vərəqinin qalan hissəsinə uyğun olan düz bir ağ fon gördünüz.

Bunun səbəbi, beyninizin “kor nöqtəni doldurması”” –gözünüzün kağızın həmin hissəsi haqqında heç bir məlumat göndərməməsidir, buna görə də beyin sadəcə “deşik” qalanlarla uyğunlaşdırdı.

Rəngli kağız parçası üzərində təcrübəni yenidən sınayın. Dairə yox olduqda, beyin kağızın qalan hissəsinə uyğun gələn rəngi dolduracaq.

Beyin yalnız rəngli fonlara uyğun gəlmir. O, həmçinin gördüklərinizdə başqa dəyişikliklər edə bilər. Aralarında bir dairə qoyaraq yan-yana iki dolu düzbucaqlı çəkməyə çalışın. Bunun bir neçə santimetrində bir kvadrat çəkin.

Sağ gözünüzü bağlayın və sol gözünüzü kvadrata yönəldin. Dairə yox olana və iki ayrılmış çubuq bir çubuq olana qədər kağızı hərəkət etdirin.

Bu necə oldu? Çubuklar arasındakı dairə kor yerinizə düşdü. İtdikdə, beyin iki çubuğu birləşdirərək itkin məlumatları doldurdu!

Budur, kor nöqtənizlə son bir sınaq. Bu vəziyyətdə beyin kor nöqtəyə birbaşa ağ fonu ilə uyğun gəlmir, əksinə onu əhatə edən naxışla uyğun gəlir.

Səhifənizin ortasından aşağıya bir xətt çəkin. Bir tərəfdən kiçik bir kvadrat çəkin, digər tərəfdən dairələrin sıralarını çəkin. Mərkəzdəki dairəni qırmızı, digərlərini isə mavi rənglə rəngləyin.

Sol gözünüzü bağlayın və sağ gözünüzlə kvadrata baxın. Kağızı hərəkət etdirdiyiniz zaman qırmızı dairə yox olmalı və mavi rənglə əvəz olunmalıdır!

Texnologiya: Görmə qabiliyyətinin yaxşılaşdırılması

İnsan gözünün ümumi dizaynı praktiki olaraq qüsursuzdur –, lakin hər bir göz fərdi deyil.

Bu məqaləni oxumaq üçün kontaktlardan və ya eynəklərdən istifadə edirsinizsə, gözlərinizin mükəmməl olmadığını bilirsiniz.

Bəlkə də eləsən uzaqgörən və uzaqda olan obyektləri çox yaxşı görə bilmir.

Ya da bəlkə sənsən uzaqgörən və yaxınlıqdakı şeyləri görməkdə çətinlik çəkir. Bu halların hər ikisi göz almasının formasına görə baş verir.

Göz kürəniz çox qısadırsa, işıq şüaları görüntünü fokuslayacaq arxada retina, onun əvəzinə. Bu uzaqgörənlik yaradır. Göz kürəniz çox uzundursa, işıq şüaları görüntünü fokuslayır qabağında tor qişasının, sizi yaxındangörən edir.

Görmə düzəltmə texnologiyası əsrlər boyu inkişaf etmişdir.

Birinci məlumdur eynək 13-cü əsrdə sümük, metal və ya dəri halına salınmış kvarsdan hazırlanmışdır.

Nəhayət, şüşə üfürmə texnologiyası linzalar üçün kifayət qədər keyfiyyətli şüşə istifadə etməyə imkan verdi.

Bu erkən eynəklərin ən böyük problemi onları saxlamaq idi. Kimsə qulaqlara söykənmək üçün yan qolları inkişaf etdirənə qədər təxminən 400 il çəkdi!

Əksər insanlar görmə qabiliyyətini dəqiq şəkildə düzəltmədən kömək edəcək hazır eynəklər aldılar.

Məsələn, Benjamin Franklinin biri yaxın, biri uzaq üçün iki gözlük var idi. Dəyişməkdən bezdi, buna görə də linzaları yarıya böldü və eyni eynəkdən istifadə edərək həm yaxınları, həm də uzaqları görə biləcəyi şəkildə yenidən yerləşdirdi – ilk bifokallar!

Texnologiyanın inkişafı ilə görmə testi avadanlığı getdikcə daha dəqiq olmuşdur.

İndi bir cüt eynək almaq üçün bir mağazaya getməlisiniz optometrist kim sizə lazım olan linzaların növü və gücünü dəqiq müəyyən edəcək.

Konkav linzalar yaxındangörmə üçün istifadə olunur, çünki onlar işığı mərkəzdən uzaqlaşdırırlar –, bu, işığın retinanın önünə çox uzağa fokuslanmasını dayandırır.

qabarıq Lenslər uzaqgörənlik üçün istifadə olunur, çünki işığı mərkəzə doğru bükürlər və işığın daha tez fokuslanmasına səbəb olur, beləliklə görüntü retinanızın arxasına yönəldilmir.

kimi gözdəki digər problemləri düzəldəcək linzalar da hazırlana bilər astiqmatizm, buynuz qişanın nizamsız əyriliyidir.

Kontakt linzalar gözlüklərə məşhur alternativdir. Bu linzalar birbaşa kornea üzərinə uyğundur, burada gözyaşardıcı bir təbəqə üzərində üzürlər.

19-cu əsrin ortalarında təcrübə altında idilər, baxmayaraq ki, keyfiyyət və rahatlıq arzulanan çox şey buraxdı. İndi ABŞ-da milyonlarla insan yumşaq və ya sərt linzalardan istifadə edir.

Yumşaq kontakt linzalar elastik, su keçirməyən plastikdən hazırlanmışdır. Gözə də əmələ gəlməyən daha sərt plastikdən hazırlanmış sərt linzalara nisbətən onları taxmaq daha rahatdır. Sərt linzalar isə daha kəskin görüntü yaradır.

Bəzi insanlar görmə problemlərinin daha daimi həll edilməsini istəyirlər. Son illərdə bu kimi prosedurlar LASIK (lazer yardımlı yerində keratomileusis) cərrahiyyə eynək və kontakt kimi xarici linzalara olan ehtiyacı aradan qaldırmaq üçün hazırlanmışdır.

Xarici linzalar işığın torlu qişaya fokuslanmaq üçün əyilməsini dəyişdirərkən, lazer əməliyyatı buynuz qişanın özünü yenidən formalaşdırır.

Proses excimer lazer adlanan ultrabənövşəyi işığın sıx şəkildə fokuslanmış şüasını əhatə edir. Cərrah əvvəlcə iti skalpeldən istifadə edərək buynuz qişanın üst qatında qapağı kəsir, sonra lazeri orta təbəqəyə yönəldir.

Lazer bu səthə zərbə vurduqca buynuz qişanın mikroskopik bir hissəsini buxarlayır. Nəbzlərin sayını və yerini idarə edərək, cərrah buynuz qişanın nə qədər çıxarıldığını idarə edir.

Görkəmli alim: Çarlz Bell (1774-1842)

Mükəmməl real görünən bir insan üzünü necə böyük sənətkarların çəkə biləcəyini heç düşünmürsünüzmü? Charles Bellin sənətə verdiyi töhfələrdən biri, xüsusilə rəssamlar üçün adlandırılan bir anatomiya dərsliyi idi Rəsmdə İfadə Anatomiyasına dair esselər.

Charles Bell həm sənətkar, həm də cərrah və anatomist idi. O, Şotlandiyanın Edinburq şəhərində İngiltərə kilsəsinin bir nazirinin oğlu olaraq anadan olub. Böyük qardaşı Con Edinburq Universitetində cərrah, müəllif və anatomiya müəllimi idi.

Qardaşı ilə birlikdə təhsil alan Bell həm sənət qabiliyyətini, həm də tibbi biliklərini inkişaf etdirdi. Universiteti tibb fakültəsini bitirdikdən sonra Bell qardaşına anatomiya dərsini öyrətməkdə və dörd cildlik Anatomiya dərsliyinin nəşrində köməklik göstərmişdir.

Nəhayət, Bell sinirlərlə bağlı geniş araşdırmalar apardığı Londona köçdü, bir çox kitab və risalələr yazdı, anatomiya məktəbi açdı və cərrah olaraq çalışdı.

1815 -ci ildə qanlı Vaterloo döyüşündən sonra yaralılara qayğı göstərdi, cərrahiyyə bacarığı onu yaxşı vəziyyətdə saxladı.

Onun döyüş təcrübəsi onu cərrahlar tərəfindən istifadə edilmək üçün güllə yaralarının illüstrasiyalarını yaratmağa vadar etdi.

Bellin beyin və sinirlər üzərində apardığı araşdırmalar müasir nevrologiya üçün əsas olduğunu sübut etdi. Sinirlərin yalnız bir yolla məlumat göndərdiyini müəyyən etdi: bəziləri beyinə, bəziləri isə beyindən əmrləri bədənin qalan hissəsinə apardı. O, həmçinin xüsusi duyğu orqanlarından (məsələn, göz) beynin müəyyən hissələrinə qədər sinirləri izlədi.

Bütün araşdırmaları və tibbi illüstrasiyaları ilə Bell bir Yaradanın əlini tanıdı. 1836-cı ildə o, "Yaradılışda təzahür edən Allahın gücü, hikməti və xeyirxahlığı haqqında" əsərlər toplusuna töhfə vermək üçün dəvət edildi.

O, razılaşdı və adlı bir risalə yazdı The Hand its Mechanism and Vital Endowment, as Evincing Design.

Bell was knighted by King William IV in 1831, and in 1835 he accepted a position as professor of surgery and returned to Scotland.


What is the strength of human cornea? - Biologiya

The photoreceptive cells of the eye, where transduction of light to nervous impulses occurs, are located in the retina (shown in Figure 1) on the inner surface of the back of the eye. But light does not impinge on the retina unaltered. It passes through other layers that process it so that it can be interpreted by the retina (Figure 1b). The kornea, the front transparent layer of the eye, and the crystalline obyektiv, a transparent convex structure behind the cornea, both refract (bend) light to focus the image on the retina. The iris, which is conspicuous as the colored part of the eye, is a circular muscular ring lying between the lens and cornea that regulates the amount of light entering the eye. In conditions of high ambient light, the iris contracts, reducing the size of the pupil at its center. In conditions of low light, the iris relaxes and the pupil enlarges.

Figure 1. (a) The human eye is shown in cross section. (b) A blowup shows the layers of the retina.

Təcrübə Sualı

Which of the following statements about the human eye is false?

  1. Rods detect color, while cones detect only shades of gray.
  2. When light enters the retina, it passes the ganglion cells and bipolar cells before reaching photoreceptors at the rear of the eye.
  3. The iris adjusts the amount of light coming into the eye.
  4. The cornea is a protective layer on the front of the eye.

Figure 2. Rods and cones are photoreceptors in the retina. Rods respond in low light and can detect only shades of gray. Cones respond in intense light and are responsible for color vision. (credit: modification of work by Piotr Sliwa)

The main function of the lens is to focus light on the retina and fovea centralis. The lens is dynamic, focusing and re-focusing light as the eye rests on near and far objects in the visual field. The lens is operated by muscles that stretch it flat or allow it to thicken, changing the focal length of light coming through it to focus it sharply on the retina. With age comes the loss of the flexibility of the lens, and a form of farsightedness called presbyopia nəticələr. Presbyopia occurs because the image focuses behind the retina. Presbyopia is a deficit similar to a different type of farsightedness called hyperopia caused by an eyeball that is too short. For both defects, images in the distance are clear but images nearby are blurry. Myopia (nearsightedness) occurs when an eyeball is elongated and the image focus falls in front of the retina. In this case, images in the distance are blurry but images nearby are clear.

There are two types of photoreceptors in the retina: çubuqlarkonuslar, named for their general appearance as illustrated in Figure 2. Rods are strongly photosensitive and are located in the outer edges of the retina. They detect dim light and are used primarily for peripheral and nighttime vision. Cones are weakly photosensitive and are located near the center of the retina. They respond to bright light, and their primary role is in daytime, color vision.

The fovea is the region in the center back of the eye that is responsible for acute vision. The fovea has a high density of cones. When you bring your gaze to an object to examine it intently in bright light, the eyes orient so that the object’s image falls on the fovea. However, when looking at a star in the night sky or other object in dim light, the object can be better viewed by the peripheral vision because it is the rods at the edges of the retina, rather than the cones at the center, that operate better in low light. In humans, cones far outnumber rods in the fovea.


Scientists discover new layer of the human cornea

Scientists at The University of Nottingham have discovered a previously undetected layer in the cornea, the clear window at the front of the human eye.

The breakthrough, announced in a study published in the academic journal Oftalmologiya, could help surgeons to dramatically improve outcomes for patients undergoing corneal grafts and transplants.

The new layer has been dubbed the Dua's Layer after the academic Professor Harminder Dua who discovered it.

Professor Dua, Professor of Ophthalmology and Visual Sciences, said: "This is a major discovery that will mean that ophthalmology textbooks will literally need to be re-written. Having identified this new and distinct layer deep in the tissue of the cornea, we can now exploit its presence to make operations much safer and simpler for patients.

"From a clinical perspective, there are many diseases that affect the back of the cornea which clinicians across the world are already beginning to relate to the presence, absence or tear in this layer."

The human cornea is the clear protective lens on the front of the eye through which light enters the eye. Scientists previously believed the cornea to be comprised of five layers, from front to back, the corneal epithelium, Bowman's layer, the corneal stroma, Descemet's membrane and the corneal endothelium.

The new layer that has been discovered is located at the back of the cornea between the corneal stroma and Descemet's membrane. Although it is just 15 microns thick—the entire cornea is around 550 microns thick or 0.5mm—it is incredibly tough and is strong enough to be able to withstand one and a half to two bars of pressure.

The scientists proved the existence of the layer by simulating human corneal transplants and grafts on eyes donated for research purposes to eye banks located in Bristol and Manchester.

During this surgery, tiny bubbles of air were injected into the cornea to gently separate the different layers. The scientists then subjected the separated layers to electron microscopy, allowing them to study them at many thousand times their actual size.

Understanding the properties and location of the new Dua's layer could help surgeons to better identify where in the cornea these bubbles are occurring and take appropriate measures during the operation. If they are able to inject a bubble next to the Dua's layer, its strength means that it is less prone to tearing, meaning a better outcome for the patient.

The discovery will have an impact on advancing understanding of a number of diseases of the cornea, including acute hydrops, Descematocele and pre-Descemet's dystrophies.

The scientists now believe that corneal hydrops, a bulging of the cornea caused by fluid build up that occurs in patients with keratoconus (conical deformity of the cornea), is caused by a tear in the Dua layer, through which water from inside the eye rushes in and causes waterlogging.


Limbal epithelial stem cells of the cornea

The cornea on the front surface of the eye is our window to the world, hence maintenance of corneal tissue transparency is essential for vision. The integrity and functionality of the outermost corneal layer, the epithelium, plays a key role in refraction of light on to the retina at the back of the eye. Like other epithelia, the epithelium of the cornea is maintained by stem cells. This review will discuss what is currently known about the properties of these stem cells, the clinical consequences of stem cell failure and the potential for stem cell therapy in regeneration of the ocular surface.

1. Function and structure of the cornea

The cornea is responsible for protecting the eye against insults such as injury and infection. It also provides the majority (two thirds) of the total refractive power of the eye and is therefore the major refracting lens (Meek və b., 2003).

The cornea is comprised of five layers (see Figure 1), the outermost non-keratinised stratified epithelium, Bowman's layer, a highly ordered keratocyte-populated collagenous stroma, Descemet's membrane and the inner endothelium (a cellular monolayer).


At the outer surface of the cornea, there is an epithelial layer, which sits on a basement membrane above Bowman's layer. The middle stromal layer, which is sparsely populated with keratocytes is surrounded by dense connective tissue. The final layer consists of a single sheet of endothelial cells, which sits on Descemet's membrane.

2. Corneal development

Development of the anterior chamber of the eye (comprised of the cornea, lens, ciliary body, iris, trabecular meshwork and aqueous humour) requires the interaction of cells from the surface epithelium and neuroepithelium with mesenchymal cells predominantly of neural crest origin.

Anterior eye development first begins with the formation of the lens placode. This forms after the optic vesicles come in contact with the surface ectoderm. A thickening forms, that enlarges and forms a lens pit. Between days E8.5 and 9.5 in mouse this lens pit becomes the lens vesicle and remains connected to the surface ectoderm via a lens stalk (Kaufman, 1992 Pei and Rhodin, 1970). Eventually this lens vesicle detaches from the surface ectoderm and invaginates into the optic cup. Shortly after this detachment, periocular mesenchymal cells derived from somitomeric mesoderm and forebrain neural crest migrate into the space between the anterior lens vesicle epithelium and the surface ectoderm, eventually forming keratocytes and corneal endothelium (Trainor and Tam, 1995).

In mice, four to seven layers of mesenchymal cells are seen at E12. These cells have long cytoplasmic extensions with a star shaped phenotype (Haustein, 1983). Cell numbers continue to increase and condense to form several layers of separated flattened cells. At E14.5 to E15.5 the cells adjacent to the lens structure form the endothelium (Reneker və b., 2000). The surface ectoderm cells overlaying the mesenchymal cells become the corneal epithelium. The remaining mesenchymal cells between these two layers differentiate into corneal stromal fibroblasts (Cintron və b., 1983). This differs with humans, where there is a second wave of mesenchymal cell migration into the space between the newly formed endothelial layer and the surface ectoderm. These cells differentiate into corneal fibroblasts. In mouse the proliferative potential of corneal fibroblasts diminishes during development from birth to eyelid opening, however they arrest in the G0 phase of the cell cycle as opposed to becoming terminally differentiated (Zieske və b., 2001). As the corneal endothelium differentiates, the lens detaches from the immature corneal structure. This allows the formation of a fluid filled area in to which the iris and ciliary body grow.

Studies resulting in abnormal corneal development due to the over expression of growth factors such as TGFα, FGF3 and EGF in the lens, highlight the importance of the lens in cornea development (Coulombre and Coulombre, 1964 Reneker və b., 1995 Reneker və b., 2000 Robinson və b., 1998). The ectoderm overlaying the lens becomes the corneal epithelium. In its primitive state the epithelium is 1–2 cell layers thick and later stratifies to three to four cell layers following lens detachment. The eyelids then form and fuse with the primitive epithelium being reduced to 1–2 cells layers thick until eyelid opening which occurs at 24 weeks gestation in humans and P12 to P14 in mice.

For up to seven days of age the corneal and limbal epithelia in rats is 1–2 cells layers (Chung və b., 1992). Prior to eyelid opening at 10 days the epithelial thickness increases to two to three layers. Further increases to four-five cell layers occur in the central cornea following eyelid opening at two weeks of age (Chung və b., 1992 Watanabe və b., 1993). The layers continue to increase until four weeks of age when the epithelium reaches adult levels of six to seven cell layers (Song və b., 2003). The basal epithelial cell shape also changes with development. Initially the cells are flat and ovoid in shape until eyelid opening after which they become more cuboidal. By three weeks the basal cells are more columnar in the central cornea but not the limbal region (Chung və b., 1992).


Between days P1 and P7 the epithelial layer is 1-2 cell layers thick until just prior to eyelid opening at day P10, when this increases to 2-3 cell layers. Following eyelid opening at day P14 the number cell layers increases to 4-5 with 5-6 cells layers being present at 3 weeks of age. At P28 the corneal epithelium is representative of the adult epithelium, with a single layer of columnar basal cells, which become flattened as they move to the surface.

3. The stroma and endothelium

The stroma is a mesenchymal tissue derived from the neural crest. The dense tissue of the stroma accounts for 90% of the total corneal thickness. The parallel arrangement of lamellae formed from heterodimeric complexes of type I and type V collagen fibres maintain transparency (Fini and Stramer, 2005). These collagen fibres are held in a uniform spacing pattern by proteoglycans. Keratocytes (fibroblasts) are located between the lamellae (Hay və b., 1979). These sparsely located keratocytes link to one another via dendritic processes (Muller və b., 1995) and produce crystalline proteins to maintain corneal transparency (Jester və b., 1999). Recent reports have described a keratocyte stem cell population in the anterior stroma (Du və b., 2005 Funderburgh və b., 2005).

Descemet's membrane rests on the innermost surface of the cornea. It acts as a basement membrane for the inner endothelial cell monolayer. These cells transport nutrients from the aqueous humour to the stroma and concurrently pump out excess water preventing corneal oedema (swelling) by maintaining optimal hydration.

4. The corneal epithelium

The corneal epithelium is a dynamic physical barrier preventing the entry of deleterious agents into the intraocular space. It consists of superficial squamous cells, central suprabasal cells and a single layer of inner columnar basal cells. The differentiated squamous cells have surface microvilli and occupy the outer 1–3 cell layers of the epithelium. The function of the microvilli is to increase cell surface area allowing close association with the tear film. Highly resistant tight junctions formed between neighbouring cells provide a protective barrier (Klyce, 1972). The underlying suprabasal cells have wing-like extensions, rarely undergo division and migrate superficially to differentiate into squamous cells.

The inner basal cells consist of a single layer of columnar cells with several important functions including the generation of new suprabasal cells. Additionally, they secrete matrix factors important for basement membrane and stromal function. The basal cells also regulate organisation of hemidesmonsomes and focal complexes to maintain attachment to the underlying basement membrane. These functions are suggested to be important in mediating cell migration in response to epithelial injury (Pajoohesh-Ganji and Stepp, 2005).

5. Homeostasis in the corneal epithelium

Corneal integrity and therefore function is dependent upon the self-renewing properties of the corneal epithelium. The prevailing hypothesis is that this renewal relies on a small population of putative stem cells located in the basal region of the limbus. These putative stem cells are primitive and can divide symmetrically to self renew and asymmetrically to produce daughter transit amplifying cells (TAC) that migrate centripetally to populate the basal layer of the corneal epithelium (see Figure 3 Kinoshita və b., 1981 Tseng, 1989). The TAC divide and migrate superficially, progressively becoming more differentiated, eventually becoming post-mitotic terminally differentiated (TD) cells. Using suppressive subtractive hybridisation, Sun və b., 2006 identified a novel gene (EEDA) with localisation to corneal basal and suprabasal cells, suggesting it is involved in early stage stratification of epithelial differentiation (Sun və s., 2006).


Limbal epithelial stem cells reside in the basal layer of the epithelium (Ep), which undulates at the limbus. Daughter transient amplifying cells (TACs) divide and migrate towards the central cornea (arrowed) to replenish the epithelium, which rests on Bowman's layer (BL). The stroma (St) of the limbal epithelial stem cell niche is populated with fibroblasts and melanocytes and also has a blood supply.

Once fully differentiated TD squamous cells are shed from the ocular surface during normal wear and tear and this in turn stimulates the cycle of cell division, migration and differentiation (Beebe and Masters, 1996). Thoft and Friend developed the ‘The X, Y, Z hypothesis of corneal epithelial maintenance’. This hypothesis proposed that the addition of the proliferation of basal cells (X) and the centripetal migration of cells (Y) was equal to epithelial cell loss from the corneal surface. However, they were unable to rule out the involvement of the neighbouring bulbar conjunctiva (Thoft and Friend, 1983). Later, mathematical analysis indicated that the corneal epithelial cell mass could be renewed by cells from the limbal epithelium alone (Sharma and Coles, 1989). Furthermore, a fine balance between cell proliferation, differentiation, migration and apoptosis is necessary. A variety of cytokines have been shown to play important roles in the maintenance and wound healing of the cornea. These factors are supplied in part by the adjacent tear film and the aqueous humour (Welge-Lussen və b., 2001). Other growth factors are produced by keratocytes in the supporting stroma (West-Mays and Dwivedi, 2006) and by the corneal epithelial cells themselves (Rolando and Zierhut, 2001).

6. Limbal epithelial stem cells

Throughout life, our self-renewing tissues rely upon populations of stem cells / progenitors to replenish themselves throughout life following normal wear and tear and injury. The corneal epithelium on the front surface of the eye is no exception as dead squamous cells are constantly sloughed from the corneal epithelium during blinking. At the corneo-scleral junction in an area known as the limbus, there is a population of limbal epithelial stem cells (LESCs). LESCs share common features with other adult somatic stem cells including small size (Romano və b., 2003) and high nuclear to cytoplasmic ratio (Barrandon and Green, 1987). They also lack expression of differentiation markers such as cytokeratins 3 and 12 (Kurpakus və b., 1990 Schermer və b., 1986).

LESCs are slow cycling during homeostasis and therefore retain DNA labels for long time periods, however in the event of injury they can become highly proliferative (Cotsarelis və b., 1989 Lavker and Sun, 2003 Lehrer və b., 1998). To replenish the stem cell pool, stem cells have the ability to divide asymmetrically (see Figure 4).


It is thought LESC undergo asymmetric cell division producing a stem cell, which remains in the stem cell niche to repopulate the stem cell pool, and a daughter early transient amplifying cell (eTAC). This more differentiated eTAC is removed from the stem cell niche and is able to divide further producing transient amplifying cells (TAC), eventually giving rise to terminally differentiated cells (DC). The double arrows represent the self-renewing capability of the stem cells. The supporting niche cells (blue) surround the stem cells (light green).

Expression of C/EBPΔ in a subset of LESC both in vivo and in vitro has recently been suggested to be involved in the regulation of self-renewal and LESC cell cycle length (Barbaro və b., 2007).

7. Evidence for stem cells in the corneal limbus

The first experimental indication of the presence of stem cells in the limbus was the observation of pigment (melanin) movement from the limbus to towards an epithelial defect following wounding of rabbit corneas (Mann, 1944).

Davanger and Evenson later observed a similar centripetal migration of pigment from limbus to central cornea in humans. Hence they proposed that the limbal Palisades of Vogt (PV) were the source of LESC (Davanger and Evenson, 1971 Huang and Tseng, 1991). Following lamellar keratoplasty, this centripetal migration was also observed in the rabbit as host epithelium was gradually replaced with donor epithelium (Kinoshita və b., 1981). Furthermore, the complete removal of the limbus results in impaired corneal function, neovascularisation and conjunctival ingrowth (Huang and Tseng, 1991).

Stem cells may be identified by the retention of DNA labels as they are slow cycling and only divide occasionally (Bickenbach, 1981). Assuming stem cell division during the labelling period, stem cell exposure to DNA precursors such as tritiated thymidine or bromodeoxyuridine followed by chase periods of up to 8 weeks labels the slow cycling cells (presumed to be stem cells). The more differentiated and more rapidly dividing daughter transit amplifying cells (TAC) undergo dilution of the label through multiple divisions. Through the use of tritiated thymidine, Cotsarelis və b, found slow cycling label retaining cells (LRCs) in the limbal basal epithelial region of the mouse cornea and postulated that up to 10% of limbal basal cells were stem cells (Cotsarelis və b., 1989). Phenotypically this population of cells appear to be more primitive in nature as they remain small and round (Romano və b., 2003).

Limbal basal cells exhibit higher proliferative potential when compared to peripheral and central cornea both in vitro and in vivo. Large epithelial wounds in rabbits heal faster than smaller central defects. This implies that the proliferative capacity of the peripheral cornea is greater than that of the central (Lavker və b., 1991). In the human, limbal explant cultures have greater proliferative potential when compared to central explants (Ebato və b., 1987 Ebato və b., 1988). Furthermore, LESC proliferation is resistant to inhibition by tumour-promoting phorbol esters (Kruse and Tseng, 1993 Lavker və b., 1998). Based upon the methods of characterisation used to identify features of stem cells isolated and cultured from human epidermis (Barrandon and Green, 1987), similar clonogenicity studies on cells isolated from the limbus produced large holoclone colonies (stem cell derived) with extended cell generation number. The less clonogenic meroclones and paraclones were found elsewhere in the cornea (Pellegrini və b., 1999).

Clinical evidence also points toward the limbus as a depository for a stem cell population. During homeostasis, the limbal epithelial cells are thought to act as a barrier preventing conjunctival epithelial cells from encroaching upon the cornea (Tseng, 1989). During LESC failure (to be discussed later), the conjunctiva can invade the cornea causing chronic inflammation, painful corneal opacity and neovascularisation. Ambati və b., have recently shown experimentally that soluble vascular endothelial growth factor receptor 1 (sFlt1) is important for corneal avascularity (Ambati və b., 2006). They have since found expression of sFlt1 in normal human corneal epithelium and a reduction of sFlt1 in vascularised patients (Ambati və b., 2007). Further clinical evidence pointing to the location of LESC at the limbus was demonstrated by Kenyon and Tseng, who transplanted two limbal explants taken from the contralateral healthy eye of patients on the damaged eye. This resulted in re-epithelisation of the cornea and regression of persistent epithelial defects and neovascularisation (Kenyon and Tseng, 1989).

The dogma that stem cells which give rise to corneal epithelial cells exclusively reside in the limbus was recently challenged. In the mouse it was demonstrated that central corneal epithelium could be serially transplanted and that it contains oligopotent stem cells that can maintain the corneal epithelium without cellular input from the limbal region. Furthermore, holoclone colonies were cultured from the central corneas of a number of mammalian species including from two human donors (Majo və b., 2008). However, both human donors were 4 years or younger so it will be interesting to see if the results are reproducible in the adult human cornea when development of the eye is complete.

In the skin, the existence of transit amplifying cells has also been questioned. Rather than stem cells producing transit amplifying cells to maintain homeostasis in the epidermis, it has been proposed that a population of ‘committed progenitor’ cells fulfil this function during normal tissue turn over. It is proposed that the stem cells are only called into action in response to injury (Clayton və b., 2007 Jones və b., 2007). Similarly, it has been proposed that function of LESCs is to respond to injury and not to look after normal wear and tear of the corneal epithelium (Majo və b., 2008). It remains to be determined if the long-accepted transit amplifying cell hypothesis continues to hold true for the corneal epithelium.

7.1. The LESC niche

The stem cell niche, or microenvironment consisting of cellular and extracellular components, is hypothesised to prevent stem cell differentiation and thus regulates their fate (Schofield, 1983 Watt and Hogan, 2000). When a stem cell divides asymmetrically, one daughter may leave the niche to enter a differentiation pathway under the influence of different environmental stimuli. The limbus differs from cornea both anatomically and functionally and hence could differentially determine stem cell fate.

Within the limbal region of the cornea, the LESC niche is thought to be located within the palisades of Vogt (PV) – an undulating region of increased surface area. The palisades are highly pigmented with melanocytes (Davanger and Evenson, 1971 Higa və b., 2005) and are infiltrated with Langerhan's cells (Baum, 1970) and T-lymphocytes (Vantrappen və b., 1985). The melanin pigmentation is thought to shield LESCs from damaging ultraviolet light and the resultant generation of reactive oxygen species (Shimmura and Tsubota, 1997). The deep undulations of the Palisades of Vogt at the limbus provide LESC with an environment that protect them from shearing forces (Gipson, 1989). Furthermore the crypts described by Shortt və b., predominantly occur on the superior and inferior cornea where they are normally covered by the eye lids. (Shortt və b., 2007a) This may reflect the evolution of a protective environment for LESCs in humans. The basement membrane lining the LESC niche contains papillae of stroma that project upwards (Shortt və b., 2007a). The limbal and corneal basement membrane components also differ, with the limbal region containing laminin-1,5 and α2β2 chains not found in the cornea. Furthermore, type IV collagen α1, α2 and α5 chains are found in the limbal region whereas α3 and α5 are located in the cornea (Ljubimov və b., 1995 Tuori və b., 1996). A more recent study by Schlötzer-Schrehardt və b., found patchy immunolocalisation of laminin γ3 chain, BM40/SPARC and tenancin C, that was also found to co-localise with ABCG2/p63/ K19 -positive cell clusters. These factors may be involved in retaining cell stemness (Schlotzer-Schrehardt və b., 2007).

The basement membrane beneath the LESC may also act to sequester and therefore modulate growth factors and cytokines involved in LESC regulation and function (Klenkler and Sheardown, 2004). Although the surface of the cornea is exposed to atmospheric oxygen, the LESC niche lies beneath a number of cell layers where the oxygen tension is likely to be lower. Interestingly, hypoxic in vitro conditions have been found to produce larger, less differentiated limbal epithelial cell colonies suggesting that low oxygen levels may induce selective proliferation of undifferentiated cells (Miyashita və b., 2007).

The limbal niche is vascularised and highly innervated (Lawrenson and Ruskell, 1991) unlike the avascular cornea and therefore is a potential source of nutrients and growth factors for LESC. Limbal fibroblasts in the underlying stroma are heterogeneous and express secreted protein acidic and rich in cysteine (SPARC) that may contribute to LESC adhesion (Shimmura və b., 2006). Furthermore, Nakamura və başqaları, identified a population of bone marrow-derived cells located in the limbal stroma following transplantation of GFP labelled bone marrow cells into nude mice (Nakamura və b., 2005). It is possible therefore that these cells are able to migrate into the limbal stroma, although any potential functionality remains unclear.

Sonic hedgehog, Wnt/β-catenin, TGF-β and Notch signalling pathways have all being implicated in niche control of stem cells, however little is known of their potential roles in the LESC niche. Mice lacking in expression of Dkk2 , a Wnt pathway inhibitor, display epidermal differentiation on the ocular surface. The lack of Dkk2 , leads to increased Wnt/β-catenin signalling in the limbal stroma. This demonstrates the importance of limbal niche control over LESC differentiation during development. PAX6 expression is also lost in the corneal epithelial cells of these mice, suggesting it is downstream of Dkk2 (Mukhopadhyay və b., 2006). Deficiencies in PAX6 leads to aniridia resulting in impaired corneal epithelial function and eventual LESC failure, which may be due to altered niche development.

7.2. Putative positive and negative LESC markers

The literature reflects many attempts to prospectively identify LESC using a specific marker. As yet no single, reliable marker has been found. However, the expression of a combination of several features seems to allow for greater specificity.

Putative ‘markers’ can either be positive (present) or negative (absent). Limbal basal cells lack differentiation markers such as the 64 kDa cytokeratin 3 (CK3) that is present in all other layers of the corneal epithelium and the suprabasal layers of the limbal epithelium (Schermer və b., 1986). The corneal specific 55 kD protein, cytokeratin 12 (CK12) is also expressed in a similar pattern (Chaloin-Dufau və b., 1990). Furthermore, connexin 43 (Shortt və b., 2007a Matic və b., 1997) and involucrin (Chen və b., 2004), both markers of cells destined for differentiation, are also absent.

The transcription factor p63 is required for formation of epidermis and has been proposed as a putative positive LESC marker (Pellegrini və b., 2001). In vitro, p63 was found to be expressed in limbal epithelial cell derived holoclones with little or no expression in meroclones and paraclones. İn vivo, p63 was located in the limbal basal epithelium. However, since these initial observations a number of reports have suggested that p63 is not sufficiently specific to act as an LESC marker as it has also been localised to basal cells of the peripheral and central cornea in humans (Chen və b., 2004 Dua və b., 2003) and in rats (Chee və b., 2006). However, limbal epithelial cells expressing high levels of p63 with a high nuclear to cytoplasmic ratio appear to be more stem like (Arpitha və b., 2005). Further work has since indicated that the ΔNp63α isoform may more specifically label LESC (Di Iorio və b., 2005).

Many types of organ-specific stem cells, including LESC have been recently shown to exhibit a side population (SP) phenotype. The SP cells are able to efflux Hoechst 33342 dye through the ATP-binding cassette transporter Bcrp1/ ABCG2 . ABCG2 has therefore been proposed to be a universal marker for stem cells (Zhou və b., 2001 Watanabe və b., 2004). In putative LESCs, this protein has been immunolocalised to the cell membrane and cytoplasm of a population of limbal basal cells and a few suprabasal cells (Chen və b., 2004). Furthermore, ABCG2 positive cells produce higher colony forming efficiency values in vitro than their negative counterparts (de Paiva və b., 2005). Our laboratory has localised ABCG2 to the outer edge of holoclones where it is thought that the stem cells reside.

Clusters of cells expressing the integrin α9 have been localised to the limbal basal epithelium (Stepp və b., 1995). However, upregulation of α9 in wounded murine corneas have since indicated this integrin to be associated with TAC's (Stepp and Zhu, 1997). Integrin β1 was originally suggested to be a keratinocyte marker (Jones and Watt, 1993). Cells that rapidly adhere to the integrin β1 ligand, collagen IV also display LESC properties (Li and Lu, 2005). Limbal basal epithelial cells are described as β1 integrin bright as are the stem cells of the epidermis suggesting a gradient of expression that decreases with differentiation. The integrins α2, α6 and β4 are negative in the limbal basal epithelial cells (Schlotzer-Schrehardt and Kruse, 2005).

N-cadherin is an important mediator of cell-cell adhesion and may play a key role in the maintenance of haemopoietic stem cells by facilitating adhesion to osteoblasts in the bone marrow niche (Calvi və b., 2003 Zhang və b., 2003). Hayashi və b found expression of N-cadherin in a subpopulation of limbal epithelial basal cells and in adjacent melancytes implying N-cadherin plays an important role in interactions between LESC and their corresponding niche cells (Hayashi və b., 2007).

Even though the limbal epithelium is derived from the surface ectoderm a number of neural stem cell markers have been suggested as LESC markers. Recent in depth immunological studies of neurotrophic factors and their receptors in the human has found NGF , glial cell-derived neurotrophic factor ( GDNF ) and their corresponding receptors TrkA and GDNF family receptor alpha (GFRα)-1 to be exclusively expressed in the limbus (Qi və b., 2008).

Notch 1 is a ligand-activated transmembrane receptor that has been shown to maintain progenitor cells in a number of tissues. The role of Notch signalling in the cornea is unclear. However, cell clusters in the palisades of Vogt have been found with some co-localisation with ABCG2 (Thomas və b., 2007). Using Notch 1 deficient mice, Vauclair və b, demonstrated Notch 1 signalling is required for cell fate maintenance during corneal epithelial wound healing linking this to regulation of vitamin A metabolism (Vauclair və b., 2007). Notch 1, other Notch family members and their down-stream targets have been identified throughout the cornea suggesting a role in differentiation (Ma və b., 2007). More recently, Nakamura və b., has found Hes1 , a major target in Notch1 signalling, to be localised to the basal limbal epithelium in adult mice (Nakamura və b., 2008). It is likely that Notch signalling, perhaps under synergistic regulation with the Wnt signalling pathway, controls the balance between LESC self-renewal and daughter cell commitment to differentiation. The cell cycle arrest transcription factor C/EBPΔ has also been implicated in the regulation of LESC self-renewal. Limbal epithelial basal cells that express C/EBPΔ co-express Bmi1 (which is involved in stem cell self renewal) and ΔNp63α (Barbaro və b., 2007).

Cell-cell communication is facilitated by gap junctions. Connexins 43 and connexin 50 are present in the corneal epithelium (Dong və b., 1994). Cx 43 is expressed by corneal basal cells except that of the limbus, implying it is utilised by more early TACs. The lack of intracellular communication has been suggested to help maintain stem cells and their niche (Matic və b., 1997) by protecting the cells from damage affecting adjacent neighbours (Chee və b., 2006). Like the stratified squamous epithelia, (Watt and Green, 1981) involucrin is also expressed in the corneal epithelium (Chen və b., 2004) and in larger cells in vitro suggesting it is a marker of differentiation.

The RNA binding protein, Musashi-1 is produced in the developing and adult eye (Raji və b., 2007) and has recently been found in putative LESCs co-cultured with amniotic epithelial cells as feeders (Chen və b., 2007).

7.3. Clinical consequences of LESC failure and cultured stem cell therapy


An alkali burn to the human cornea can cause ocular surface failure with neovascularisation, opacification and blindness resulting from LESC deficiency.

The biological mechanisms of efficacy experienced by recipients of the cultured LESCs are unclear yet the clinical results are promising. It has been suggested that bone marrow derived stem cells may be recruited to the cornea to repair the damage caused by LESC failure (Daya və b., 2005) since no long-term survival of allogeneic cultured LESCs has been demonstrated. Our hypothesis is that the transplanted cultured limbal epithelium may act, at least in some patients, by ‘kick-starting’ the recipient's own ailing LESC.

One of the causes of blindness in children with aniridia is due to progressive ocular surface failure. The majority of cases are caused by PAX6 haploinsufficiency being a result of heterozygous null mutations (Van Heyningen and Williamson, 2002). The disease is a pan-ocular, bilateral condition most prominently characterised by iris hypoplasia and varies from a relatively normal iris to the complete lack of an iris. Aniridia is often associated with cataracts, corneal vascularisation and glaucoma, with a significant number of cases of visual morbidity being due to corneal abnormalities. The underlying process of these abnormalities is poorly understood and is thought to be due to stem cell failure (Mackman və b., 1979 Nishida və b., 1995 Tseng and Li, 1996). However, it has also been proposed that it may be due to a deficiency in the stem cell niche and adjacent corneal stroma (Ramaesh və b., 2005). More recently downregulation of Pax6 has been linked to abnormal epidermal differentiation of cornea epithelial cells (Li və b., 2008). Treatment usually involves replacement of LESC using limbal allografts and/or corneal grafts or more recently ex vivo cultured LESC grafts (Holland və b., 2003).

Aniridia represents a spectrum of disease, with iris anatomy defects ranging from the total absence of the iris to mild stomal hypoplasia with a pupil of normal appearance. Other associated defects include foveal hypoplasia, optic nerve hypoplasia, nystagmus, glaucoma and cataracts. These conditions may develop with age causing progressive visual loss. Another important factor leading to progressive loss of vision is aniridic-related keratopathy (ARK Mackman və b., 1979 Margo, 1983) which occurs in 90% of patients. Initially the cornea of patients appears normal during childhood (Nelson və b., 1984 Nishida və b., 1995). Changes occur in patients in their early teenage years, with the disease manifesting as a thickened irregular peripheral epithelium. This is followed by superficial neovascularisation and if left untreated it may result in subepithelial fibrosis and stromal scarring. Furthermore patients develop recurrent erosions, ulcerations, chronic pain and eventual blindness (Holland və b., 2003). Histologically, stromal neovascularisation and infiltration of inflammatory cells is seen with the destruction of Bowman's layer. Additionally, the presence of goblet and conjunctival cells is seen on the corneal surface (Margo, 1983). Traditionally, these clinical and histological manifestations have lead to the consensus that LESC deficiency is largely responsible for corneal abnormalities in aniridia (Dua and Azuara-Blanco, 2000 Margo, 1983).

Based on the clinical and histological manifestation of aniridia, LESC deficiency has been presumed to be the pathogenesis behind ARK (Dua və b., 2000 Margo, 1983 Nishida və b., 1995). As a LESC marker has yet to be definitively identified, a true demonstration of LESC deficiency can not be assumed. Furthermore treatment for these patients involving replacement of LESC, either by keratolimbal allografts or more recently ex vivo expanded LESC grafts, provides a better outcome than corneal transplants (Holland və b., 2003 Shortt və b., 2007b Tiller və b., 2003). This is consistent with LESC deficiency. However, patients who receive both limbal and corneal tissue seem to have the better outcome, suggesting an abnormality with corneal tissue and not just the limbus. This may be a downstream effect of LESC deficiency. Alternatively low levels of PAX6 may have a generalised effect on the entire cornea. ARK could also be the consequence of abnormal corneal epithelial/stromal healing responses as there is insufficient evidence to indicate that the proliferative potential of LESC is impaired (Ramaesh və b., 2005 Sivak və b., 2000). Recently, studies looking at the regulation of genes downstream of Pax6 içində Pax6 heterozygous mouse, suggests the pathogenesis of ARK is due a number of mechanisms and not solely due to LESC deficiency (Ramaesh və b., 2005). Further studies are needed to elucidate the exact mechanism of ARK progression to allow the use of appropriate treatments.

İçindəki mutasiyalar Pax6 result in a distinct small eye syndrome in the small eye (SEY) mouse and rat (Hill və b., 1991 Matsuo və b., 1993). These animals are excellent models for aniridia and the progressive nature of associated corneal abnormalities (Ramaesh və b., 2003 Davis və b., 2003). As the name suggests, mice with semidominant mutations develop small eyes and other ocular deformities. The murine strains Pax6 Sey , Pax6 SeyNeu and Pax6 Coop represent three SEY mice with differing point mutations in the Pax6 gen. Pax6 SeyDey and Pax6 SeyH mice have Pax6 gene deletions (Hill və b., 1991 Hogan və b., 1986 Lyon və b., 2000 Schmahl və b., 1993 Theiler və b., 1980). The SEY mice with semidominant heterozygous phenotypes demonstrate comparable developmental ocular abnormalities. This includes microophthalmia and defects in the iris, lens and retina with phenotypic severity being variable (Callearts və b., 1997 Hill və b., 1991). Cataracts, glaucoma and more importantly corneal abnormalities can develop in mutant SEY during post-natal development and adult life (Lyon və b., 2000). Interestingly, the phenotypic variability seen between mice is also observed within a single SEY strain (Hogan və b., 1986). This can even be detected between two eyes of the same mouse, suggesting a stringent requirement for Pax6 activity to be at specific levels at precise times during development (Hill və b., 1991 Schedl və b., 1996 van Ramsdonk and Tilghman, 2000). Homozygotes generate an ultimately lethal phenotype with no eyes and nasal primordial (Hill və b., 1991). Bir sıra sey mice arose independently all of which are semidominant and by examining comparative mapping studies and phenotypic similarities to aniridia, it was suggested to be the mouse homologue of the human disease (Glaser T və b., 1990). This research led to the discovery that the Pax6 gene was responsible for the Sey phenotype and suggested that it was also responsible for the human disease, aniridia (Hill və b., 1991). These models are helping us to address fundamental questions about LESCs and their niche environment.

8. Summary

LESCs are clearly important for vision. Efforts to specifically and prospectively identify these elusive cells are proving difficult. However, despite this mixed populations of epithelial cells isolated from the limbal region have the potential to restore the ocular surface and improve vision in patients with LESC function failure. The mode of clinical efficacy (and treatment failure) may become apparent once a more thorough understanding of normal LESC regulation and the role of the niche is gained.