Отложение липофусцина в эпителии роговицы фото

lipofuscin-na-rukah

Отложение липофусцина в эпителии роговицы фото

Что такое липофусцин?

Липофусцин или старческий пигмент – это “внутриклеточный мусор”, которые накапливаются в лизосомах, между постмитотическими клетками, в следствие чего такие клетки постепенно становятся коричнево-желтыми и показывают аутофлуоресценцию. Впервые Ганновер описал такой пигмент в нейронах в 1842 году, а в 1886 году Конев указал на его связь с возрастом. В 1912 году Хук ввел термин «липофусцин», который был образован из греческого слова lipo, что означает жир и латинского слова fuscus, что означает темный, бурый.

Накопление липофусцина относят к клеточному старению. Существует несколько теорий образования липофусцина, но общепринятой считается теория связанная с окислительным стрессом т.е теорией свободных радикалов Хармана. Окислительный стресс приводит к накоплению повреждений клеточных структур в митохондриях, повреждению липидов, днк и белков, образованию межбелковых сшивок, образованию токсичных агентов – амилоида и липофусцина.

Липофусцин – внутрилизосомный продукт окисления клеточных липидов и остатков белков, включающий следы углеводов и металлов, в частности ионов желез, что делает его “полимерным материалом”. Липофусцин нерастворим в воде и не расщепляется лизосомальными ферментами или протеасомой, которая ответственна за распознавание и деградацию поврежденных и окисленных белков.

Где накапливается липофусцин?

Липофусцин представляет собой коричнево-желтый пигмент, его еще называют “печеночные пятна” или старческий пигмент. С возрастом он аккумулируется в постмитотических (неделящихся) клетках – нейронах, кардиомиоцитах, волокнах, эпителиальных клетках пигмента сетчатки. Липофусцин имеется во всех органах и тканях человека и теплокровных животных. Он может накапливаться в клетках мозга, сердца, печени, почек, всех слоев эпидермиса кожи (кроме базального), в клетках скелетной мышцы, нервных сплетениях и в сетчатке глаза. Накопление липофусцина растет с возрастом и окрашивает орган в котором находится в бурый или коричневый цвет. Например, сильное окрашивание имеют сердце и печень. Источник: 1. Если одновременно отмечается и атрофия органа, то говорят о бурой атрофии сердца, печени. Исследования: 1.

Липофусцин является признаком старения кожи.

Один из симптомов старения кожи ее обесцвечивание. Это связано с наличием липофусцина и меланина, их избыток и аномальное распределение которых на коже вызывает появление темных пятен. Липофусцин – признак старения кожи. Он описывается как старческий пигмент, потому что его содержание увеличивается с возрастом. Образование и накопление липофусцина неизбежно и приводит к дисфункции клеток и гомеостазу, поскольку он снижает активность протеасом. Исследования: 1.

pjatna-lipofuscina-na-rukahПятна липофусцина на тыльной стороне рук. Фото с сайта https://www.ncbi.nlm.nih.gov

Состав липофусцина

Как мы уже говорили, липофусцин -это аутофлюоресцирующий пигмент от жёлтого до коричневого цвета гликолипопротеиновой природы, содержащийся во всех органахи тканях человека. Гранулы липофусцина имеют диаметр 0,5 – 1,5 мкм и более. Липофусцин содержит фосфолипиды, холестерины, триглицериды и продукты окисления жирных кислот, различные ферменты. Также в нем есть известные аминокислоты. Жиры составляют 20-50%, белки – 30-60%, а 9-20% – железосодержащий остаток чёрного цвета, который не подвергается гидролизу. Процентное соотношение липофусцина зависит от органа в котором он накапливается. Исследования: 1.

Накопление липофусцина происходит в два этапа: “раннюю” и “позднюю” пигментацию.
“Ранний”липофусцин представляет собой пылевидные скопления бледно-желтого цвета, обладающие аутофлюоресценцией. В его составе много продуктов окисления, железо, медь, жир, и имеет низкую активность лизосомальных ферментов. Пигмент накапливается около или внутри митохондрий.
“Поздний” липофусцин уже имеет гранулы, цвет становится коричневым, аутофлюоресценция красно-коричневого оттенка. Он содержит меньше жира и железа и перемещен на периферию клетки, в нем увеличивается активность лизосомальных ферментов, и располагается в лизосомах. Источник: 1.

Фото с сайта https://www.dartmouth.edu/~anatomy/Histo/lab_1/cell/DMS093/popup.html

Физиологические и патологические процессы в организме влияют на количество липофусцина. Он накапливается с возрастом при усилении функциональной активности органа, при атрофии, а уменьшается при дистрофии и некрозах. Некоторые ученые считают, что липофусцин является нормальным клеточным включением поставляющим энергию клетке при гипоксии. Источник: 1.

Фото с сайта https://www.dartmouth.edu/~anatomy/Histo/lab_1/cell/DMS093/popup.html

Причины возникновения липофусцина?

В настоящий момент ученые сходятся во мнении, что главной причиной накопления липофусцина является окислительный стресс. Точные механизмы этого накопления все еще неясны. Но многочисленные исследования показывают, что образование липофусцина связано с окислительным изменением макромолекул свободными радикалами, полученных в реакциях, катализируемых окислительно-восстановительным железом с низкой молекулярной массой (трехвалентное железо Fe 3+). Источник: 1.

Что влияет на ускорение накопления липофусцина?
  • Регулярное излишнее потребление железосодержащих продуктов и ненасыщенных жирных кислот.
  • Причиной ускоренного накопления липофусцина может быть хроническое употребления алкоголя. Исследования: 1.
  • Слишком активные занятия спортом также могут вызвать ускоренное накопление липофусцина в скелетной мускулатуре.
  • Усиленное накопление липофусцина в печени, почках и коже происходит при различных интоксикациях организма Источник: 1.
  • Усиленное накопление липофусцина происходит при липофусцинозах – наследственные аутосомно-рецессивные заболевания. Например, нейрональный цероидный липофусциноз встречается у детей, может быть в юношеском возрасте и более старшем возрасте. (болезнь Бильшовского – Янского, болезнь Куфса, болезнь Баттена и др.). Источник: 1.
  • Нарушение аутофагии приводит к образованию липофусцина. Источник: 1
К чему приводит накопление липофусцина?
  • липофусцин вызывает деменцию, болезнь Альцгеймера и Паркинсона
  • сердечно-сосудистые проблемы.
  • липофусцин может нарушать функцию клеток сетчатки, и вызывать такое заболевание, как возрастная дегенерация желтого пятна. Источник: 1.  
  • макулярную дегенерацию (болезнь Штаргардта) Источник: 1.
  • бурую атрофию сердца, печени» Источник:1.
  • двигательную дисфункцию
  • старение кожи
Читайте также:  Капли для глаз для укрепления роговицы глаза
Липофусцин и старение

Липофусцин начинает накапливаться с рождения. Так, он может быть обнаружен в нейронах детей 3 или 4 месяца и в сердечных миоцитах у детей старшего возраста. Накопление липофусцина в клетках связано со старением, возрастными заболеваниями и продолжительностью жизни – отмечает биогеронтолог, профессор Алексей Москалев (доктор биологических наук, член-корреспондент РАН).
Липофусцин – важный признак старения организма в целом.
Исследования влияния прооксидантов и антиоксидантов на накопление липофусцина в культивируемых сердечных миоцитах модельных животных (крысы) и человеческих глиальных клетках показали, что прооксиданты ускоряют, а антиоксиданты замедляют накопление липофусцина. На модельных животных установлено, что с увеличением накопления липофусцина продолжительность жизни сокращается.

Уровень липофусцина как биомаркер старения

Несмотря на то, что сам липофусцин не является причиной возникновения заболеваний, а лишь свидетельствует об изменении функционирования клеток – нарушении работы лизосом и митохондрий, что приводит к ухудшению метаболизма клеток и говорит о приближающемся апоптозе. Липофусцин является симптомом патологии клеток органов и тканей организма, а значит может быть использован как биомаркер старения.

Биолог Игорь Лугин (кандидат м.н) – отмечает, что накопление липофусцина, позволяет считать его надежным биомаркером старения, как для постмитотических клеток, так и для организма в целом. Определение липофусцина может быть использовано в качестве более эффективного метода изучения старения клеток, чем распространенный метод определения активности ассоциированной со старением бета-галактозидазы, в силу технических неудобств последнего. Источник: 1.  

Количество липофусцина можно измерить в качестве биомаркера старения в крови. А в марте 2015 ученые нашли новый способ определения уровня липофусцина – посредством тестирования слюны. Результаты: В исследовании участвовало 122 здоровых добровольцев. Содержания липофусцина в слюне и плазме крови были достоверно коррелированы с возрастом (r = 0,551, p = 0,0001, r = 0,528, p <0,0001). Этот тест на содержание липофусцина в слюне является простым, безболезненным и более доступным, по сравнению с другими. Исследования: 1.

Таким образом, научные исследования подтверждают, что липофусцин может быть биомаркером окислительного стресса и старения.

lipofuscin-na-lice

Как вывести липофусцин из организма?

Радикальных способов вывести липофусцин из организма или расщепить пока не существует. Разработка препарата который сможет нейтрализовать или вывести липофусцин из клеток организма приведет к предотвращению развития возрастозависемых заболеваний, замедлению старения, а возможно и реальному омоложению организма! Пока ученые работают над этой проблемой. Но есть некоторые исследования на модельных животных подтверждающие, что его накопление можно уменьшить.

Препараты и вещества уменьшающие и замедляющие накопление липофусцина
  • Пирацетам уменьшает накопление – липофусцина в мозге.

Пирацетам – синтетический ноотропный препарат используемый в психиатрии и неврологии, действует на мозг и улучшает память, обучение, повышает познавательные и умственные функции, внимание. Увеличивает скорость импульсов в головном мозге, улучшает микроциркуляцию и метаболизм нервных клеток, синаптическую проводимость, излечивает депрессию и тревожность, уменьшает риск образования тромбов и др. Пирацетам является довольно безопасным медицинским препаратом.

Исследования на модельных животных (крысы), показало, что прием пирацетама уменьшает образование липофусцина в нейронах мозга. Исследование: 1.

  • Креатин уменьшает аккумуляцию липофусцина в головном мозге модельных животных.

В мозге мышей, принимающих креатин, наблюдалась тенденция к сокращению активных форм кислорода и к значительно более низкому накоплению липофусцина – “старческого пигмента”. В итоге периодическое употребление креатина увеличило продолжительность жизни  мышей на 9%. Исследования: 1. В исследовании также сообщается о защитном действии креатина против такого заболевания старости как болезнь Паркинсона (дрожащий паралич).

Креатин долго не применялся в клинических исследованиях на людях. Креатин оказывает нейропротекторное действие как in vitro, так и in vivo. В 2011 году начались клинические исследования на людях которые давали многообещающие результаты. Особую эффективность и добавочные нейропротекторные эффекты креатин имеет при совместном применении с коэнзимом Q10 (CoQ10) при лечении болезни Паркинсона.

Результаты клинических исследований 2015 года не подтвердили результативность лечения болезни Паркинсона креатином. В исследовании принимали участи 1741 мужчин и женщин с ранним диагнозом и уже лечившие болезнь Паркинсона. Среди пациентов с ранней и прогрессирующей болезнью Паркинсона лечение креатин моногидратом по сравнению с плацебо не улучшало клинические результаты. Исследование: 1.

Результаты другого клинического исследования 2015 года, в котором принимали 75 пациентов при одновременном приеме креатина и коэнзима Q10 (CoQ10) показали улучшение когнитивных функций. Такого вида комбинированная терапия может иметь нейропротективную функцию. Исследование: 1.

Таким образом креатин, возможно, при приеме совместно с другими препаратами может стать многообещающей безопасной пищевой добавкой замедляющей старение, а не только для спортивного питания.

  • Метформин уменьшает накопление липофусцина на модельных животных (C. elegans) Исследования: 1, 2.
  • Чай уменьшает содержание липофусцина

Исследования на модельных животных (мыши) показали, что употребление зеленого чая и чая улун (полуферментированный напиток, которые находится между зеленым и красным чаем, его еще называют “Черный дракон”) в течение 16 недель оказало положительный эффект на когнитивные функции и дегенеративные изменения мозга у стареющих мышей, произошло уменьшение липофусцина в гиппокампе и замедление процесса старения.

Читайте также:  Что такое радиус кривизны роговицы

Ученые делают вывод, что антиоксидантные свойства чая являются важными и перспективными и требуют дальнейших исследований. Исследование: 1.

  • Продукты ферментации азиатских грибов вида Monascus (экстракт красного дрожжевого риса) уменьшает содержание липофусцина

Ферментированные продукты – это продукты приготовленные с помощью брожения.
Грибы виды Monascus используются в качестве традиционного пищевого гриба в Восточной Азии. Monascus-ферментированные продукты (МФП) у нас еще называют экстрактом красного дрожжевого риса. Их получают путем добавления споров гриба Monascus purpureas в предварительно вымоченный, очищенный рис. После брожения рис приобретает темно-красный цвет. Активный ингредиентом является Монаколин К (Ловастатин), получается красящее вещество в виде красного порошка.

В Азии Monascus-ферментированные продукты (МФП) используются  в пище, и как важный функциональный продукт для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. В ходе исследования модельным животным (мыши) добавляли МФП в течение 8 месяцев. В результате исследования установлено мыши, получавшие MP, выявили достоверно более низкие значения числа липофусцина в гиппокампе (p <0,05), чем до приема МФП. Результаты показывают, что диетическое добавление MP может улучшить как обучение, так и память, и замедлить процесс старения. Исследование: 1.

  • флаванолы красного вина и флавоноиды семян винограда предотвращает накопление липофусцина в нейронах

Проведенные исследования на модельных животных (крысы) было установлено, что употребление флаванолов, которые находятся в  сухом красном вине (кроме портвейна), предотвращает накопление липофусцина в нейронах мозга. Исследование: 1. Еще флавоноиды семян винограда предотвращают алкогольное накопление липофусцина в нейронах. Исследование: 1.

  • куркумин приводит к снижению липофусцина в нейронах

Полифенол куркумина (из корня куркумы) приводил к значительному снижению перекиси липидов и содержанию липофусцина в областях мозга модельных животных (крысы). Исследование продемонстрировало антиоксидантное, антилипофузиногенное и антивозрастное действие куркумина в головном мозге. Исследование: 1.

  • центрофеноксин приводит к снижению липофусцина в нейронах

Центрофеноксин – средство от старческой деменции. Наблюдалось значительное уменьшение пигмента липофусцина в эпителии сетчатки у модельных животных (мыши) принимавших центрофеноксин. Хотя точный механизм действия препарата не ясен. Исследование: 1.

  • меклофеноксат приводит к удалению липофусцина из сердечной мышцы

Исследования на модельных животных (мыши) подтвердило, что меклофеноксата гидрохлорид удаляет из сердечной мышцы пигмент липофусцина у мышей. Меклофеноксата гидрохлорид – ноотропное средство для лечения заболеваний мозга и невротических состояний в пожилом и старческом возрасте. Исследования: 1.

  • активация аутофагии приводит уменьшению накопления  липофусцина. Это можно добиться с помощью периодического краткосрочного голодания (24 часа) или приема рапамицина. Исследования: 1. 2
Профилактические средства для замедления накопления липофусцина
  • употребление селена (нормализация количества в организме) приводит к замедлению липофусцина

Селен – микроэлемент с антиоксидантными свойствами, поддерживает ткани эластичными, влияет на пигментацию волос и кожи, замедляет старение. Норма селена 0,8-2,03 мкмоль/л. Естественными источниками селена являются морепродукты, почки, печень, зародыши пшеницы , отруби, помидоры, капуста брокколи, лук и чеснок в свежем виде.
При уменьшение селена в крови менее 0,4 мкмоль/л риск инфаркта миокарда увеличивается в 7 раз.

  • фермент (глутатион-S-трансфераза)

Глутатион-S-трансфераза – фермент участвующий в дезинтоксикации и активизируется в присутствии ацетил-L-карнитина, что позволяет уменьшить окисление клеточных липидов и образованию липофусцина. Ацетил-L-карнитин содержится в продуктах питания – в мясе, рыбе, птице, сыре, твороге, а также продается как добавка спортивного питания.

  • уменьшает накопление липофусцина альфа-липоевая кислота

На стареющих модельных животных (крысы) показано положительное действие альфа-липоевой кислоты на уменьшение липофусцина. Альфа-липоевая кислота содержится в шпинате, брокколи, почках, печени, сердце.

  • Уменьшить накопление липофусцина способны соединения-хелаторы, которые нейтрализуют ионы железа, такой как инозитол-гексафосфат (IP-6).

Продукты содержащие IP-6: бобовые, бурый рис, кунжут. Также инозитол-гексафосфат (IP-6) продается в виде биологически-активной добавки. Другое название инозитол гексафосфата (ИФ6) – фитиновая кислота или фитат. Но инозитол гексафосфата (ИФ6) надо употреблять с осторожностью, так как он снижает биодоступность фосфора, кальция, магния, цинка и других минералов.

  • Нормализация потребления железосодержащих продуктов и ненасыщенных быстро окисляемых жирных кислот (омега-6) до необходимого минимума тоже поможет снизить накопление липофусцина.
  • для защиты сетчатки глаза от липофусцина, который может привести к дегенерации желтого пятна, необходимо носить солнцезащитные очки.
Заключение

Несмотря на перечисленные исследования по уменьшению и профилактике накопления липофусцина современная наука не имеет эффективного средства разрушающего липофусцин. Надеемся, что благодаря современным технологиям генной инженерии, биотехнологий, нанотехнологий будет найден эффективный инструмент или средство борьбы с липофусцином.

Age Factor

Литература:
А. Москалев, книга “Как победить свой возраст?
Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия”
А. Москалев, книга “120 лет жизни – только начало. Как победить старение?” А.А. Ефимов, Г.Н. Маслякова, Саратовский научно-медицинский журнал, 2009, том 5, №1, с. 111-115.“О роли липофусцина в инволютивных и патологических процессах” 
Рева И.В., Рева Г.В., Ямамото Т.Т., Даниленко М.В., Гульков А.Н., Вершинина С.С., Шмелёв М.Е., Тясто В.А., Овчинникова Е.В., Балдаев С.Н. “Старение и ишемия нейронов” // Электронный журнал “Современные проблемы науки и образования”. – 2015. – № 2-2.;

Читайте также:  Преломление лучей в роговице

https://agefactor.com.ua/category/antistarenie/metodiki-omolozheniya/

Источник

Черепнин А.И., Сипина Ю.В., Черепнин Д.А., Елсакова Н.В.

    Резюме

    В настоящем исследовании представлено описание 3-х случаев кератопатии обоих глаз, наступившей у пациентов в результате побочного действия антиаритмического препарата — кордарона. Изменения роговицы появились через 6 месяцев-2,5 года с момента приема препарата.

    Биомикроскопическая картина кератопатиии характеризовалась поражением роговицы обоих глаз, типичными для осложнений кордароновой терапии: субэпителиальные отложения депозитов в роговице в виде ветвящихся нитей. Обратное развитие выявленных изменений с восстановлением остроты зрения, равной 1,0 наступило через 2-3 недели после отмены препарата. Рассматриваемые случаи направлены на то, чтобы привлечь внимание офтальмологов к необходимости динамического наблюдения за пациентами, получавшими в качестве антиаритмического средства кордарон и своевременного принятия совместно с кардиологом решения об отмене препарата.

    Актуальность

    Послеены длительно принимать наиболее эффективный на настоящий момент антиаритмический препарат — кордарон (амиодарон).

    В зарубежной литдние десятилетия ознаменовались бурным развитием клинической фармакотерапии и появлением на отечественном фармакологическом рынке, в том числе и Дальневосточного региона России, новых классов лекарственных веществ от зарубежных производителей для лечения различных патологий человека и прежде всего сердечно-сосудистых заболеваний. Среди них важнейшей медицинской проблемой являются сердечные аритмии [1, 2, 3, 4] по причине которых пациенты вынуждературе указано на возможность развития у пациентов в результате приема кордарона дистрофических изменений в роговице [5, 6]. Однако, несмотря на более чем 10 летний опыт использования кордарона в РФ у больных с сердечными аритмиями, в отечественной офтальмологической литературе отсутствуют описания его побочных эффектов со стороны глаз, что и явилось основанием для настоящего сообщения.

    Цель

    Описать клинические особенности роговичных осложнений при применении пациентами антиаритмического препарата — кордарона.

    Материал и методы

    Клинический материал составили 3 случая роговичных кератопатий обоих глаз впервые диагностированных и расцененных нами как осложнение кордароновой терапии у 3 пациентов, которые в 2013 году обратились в Дальневосточный Центр

    Охраны зрения (ДВЦОЗ) с жалобами на снижение и дискомфорт зрения, ощущение инородного тела обоих глаз.

    Ранее (2 недели-1 месяц назад) с аналогичными жалобами обращались к окулисту поликлиники, назначенное лечение (инстиляции тауфона, эмоксипина) состояние глаз не улучшило. Возраст пациентов на момент обращения в ДВЦОЗ варьировал от 50 до 60 лет, мужчин — 2, женщин — 1. Из анамнеза установлено, что все эти пациенты на протяжении 6 месяцев — 2,5 лет по поводу сердечной аритмии постоянно перорально получали кордарон в суточной зоне 600мг 3 раза в день.

    Стандартное офтальмологическое обследование включало: биомикроскопию, пахиметрию, офтальмобиомикроскопию.

    Результаты и обсуждение

    Острота зрения в момент обследования пациентов варьировала на обоих глазах от 0,5 до 0,7, не корригировалась. Внутриглазное давление (тонометр Маклакова) составило 19-20 мм рт.ст.

    Методом пахиметрии зарегистрирована нормальная толщина роговицы (в оптической зоне 520-540 мкм), что соответствует среднестатистической возрастной норме. Глаза спокойные. Чувствительность роговицы сохранена.

    Биомикроскопически: эпителий роговицы интактный, флюоресцеином не окрашивается. Под эпителием роговицы, в параоптической зоне, обнаружены множественные ветвящиеся линии, шириной 0,1-0,2 мм, серо-белого цвета, длиной 2-6 мм, исходящие из одной зоны, расположенной между средней и нижней третью роговицы (симптом «кошачьих усов»), уменьшающихся по интенсивности по направлению к лимбу. Зарубежные офтальмологи появление субэпителиальных депозитов при кордароновой дистрофии роговицы объясняют, прежде всего, накоплением нерастворимых полярных липидов, которые образуются при связывании молекул кордарона с водородными ионами в лизосомах. По их мнению, определенную роль в появлении роговичных депозитов могут играть и субэпителиальные отложения гранул липофусцина и тогда образованные нити могут иметь желтоватый оттенок. Хрусталик и стекловидное тело прозрачные. Патологии глазного дна не выявлено.

    На основании данных анамнеза (постоянный прием пациентами кордарона, назначенного кардиологом), типичной биомикроскопической картины роговичного поражения обоих глаз, характерной для амиодароновой кератопатии и напоминающих линии Стели-Гудзона (впервые описанных в 1911 году Stahli и Godson) выставлен клинический диагноз: медикаментозная амиодароновая (кордароновая) кератопатия обоих глаз. Назначено местное лечение баларпаном и корнерегелем. Кардиологом произведена замена кордарона другими антиаритмическими средствами. После отмены препарата уже через 2-3 недели у пациентов исчезли субъективные жалобы и наблюдалось обратное развитие роговичных изменений с полным восстановлением прозрачности роговицы и остроты зрения на обоих глазах равной 1,0.

    Выводы

    Клинический интерес описанных нами случаев состоит в том, что ориентирует офтальмологов на наличие риска возникновения кордароновой кератопатии, диагностику которой позволяет проводить типичная биомикроскопическая картина роговичного поражения и соматический анамнез, свидетельствующий о приеме пациентами данного препарата в связи с наличием у них сердечной аритмии.

    Больные с сердечной аритмией, получавшие кордарон должны регулярно осматриваться офтальмологом, для своевременного выявления роговичных осложнений и решения вопроса, совместно с кардиологом, о замене препарата.

Источник