استرس اکسیداتیو
رادیکال های آزاد محصول فرعی فرآیندهای سلولی طبیعی هستند و جزء ضروری در فعالیت های فیزیولوژیکی طبیعی هستند. این اکسیدان ها شامل گونه های اکسیژن فعال (ROS) و گونه های نیتروژن فعال (RNS) هستند. در حالت ردوکس طبیعی، ROS در رشد و تکثیر سلولی، انتقال سیگنال، بیان ژن، مکانیسم‌های دفاعی ایمنی و آپوپتوز نقش دارد. میتوکندری منبع اصلی ROS درون زا از طریق یک زنجیره فسفوریلاسیون اکسیداتیو است که در غشای داخلی انجام می شود. سایر منابع درون زا عبارتند از پراکسی زوم ها و میکروزوم ها، NADPH اکسیداز، سیتوکروم P450، گزانتین اکسیداز و نیتریک اکسید سنتاز (NOS). ROS و RNS نیز ممکن است به صورت اگزوژن پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) تولید شوند و
تابش یونیزان و عوامل شیمیایی در حضور آهن، رادیکال‌های هیدروکسید و هیدروکسیل از طریق واکنش فنتون و هابر ویس تولید می‌شوند.
در طول هموستاز طبیعی، مکانیسم های آنتی اکسیدانی بار ROS و RNS را کاهش می دهد و تعادلی بین عوامل اکسیدان و آنتی اکسیدان ایجاد می کند. هنگامی که این تعادل از بین می رود و بار اکسیداتیو افزایش می یابد، رادیکال های آزاد عملکرد محدود معمول خود را نقض می کنند و شروع به آسیب به اجزای درون و خارج سلولی می کنند و به اصطلاح استرس اکسیداتیو ایجاد می کنند. استرس اکسیداتیو را می توان با شاخص استرس اکسیداتیو (OSI) توصیف کرد، که نسبت بین کل اکسیداتیو است.
وضعیت و وضعیت آنتی اکسیدانی کل OSI تحت استرس اکسیداتیو افزایش می یابد. استرس اکسیداتیو، که به طور خاص در شرایط مرتبط با افزایش سن رخ می دهد، باعث پراکسیداسیون لیپیدی غشاها، تغییر اکسیداتیو در پروتئین ها و همچنین آسیب اکسیداتیو به DNA می شود. تجمع این صدمات به عنوان یک عامل پاتوفیزیولوژیک در شرایط خاص شناخته شده است، مانند آب مروارید، یووئیت، رتینوپاتی نارس، دژنراسیون ماکولا وابسته به سن، و گلوکوم با زاویه باز اولیه.
استرس اکسیداتیو در قرنیه
در قرنیه سالم، اکسیدان ها و آنتی اکسیدان ها تعادل فیزیولوژیکی ایجاد می کنند. در طول استرس اکسیداتیو، سطح ROS افزایش می یابد که به نوبه خود باعث ایجاد سیتوکین های التهابی می شود. اینها
سیتوکین ها باعث تولید و فعال شدن آنزیم های پروتئولیتیک مانند متالوپروتئینازها می شوند که استرومای قرنیه را تخریب می کنند و باعث افزایش جذب نور و هیدراتاسیون قرنیه می شوند.
قرنیه به عنوان بیرونی ترین لایه کره زمین، دائماً در معرض اشعه UV قرار دارد. UV با طول موج کوتاهتر (295-320 نانومتر) که اصطلاحاً UV-B نامیده می شود، عمدتاً توسط قرنیه جذب می شود. UV-A با طول موج بلندتر (320-400 نانومتر) نیز توسط قرنیه جذب می شود، البته به میزان کمتر. این قرار گرفتن در معرض خطر افزایش استرس اکسیداتیو قرنیه را با القای رادیکال های آزاد مانند آلدئیدهای پراکسیدیک تولید شده در طی پراکسیداسیون لیپیدی ناشی از UV قرار می دهد. در قرنیه طبیعی، هم اجزای بافتی (به ویژه اپیتلیوم قرنیه) و هم مولکول‌های سم‌زدایی وجود دارند تا از افزایش استرس اکسیداتیو مرتبط با UV جلوگیری کنند. اسید اسکوربیک (ویتامین C) و α-توکوفرول (ویتامین E) به عنوان جاذب کننده ROS با وزن مولکولی پایین در قرنیه عمل می کنند. علاوه بر این مولکول ها، قرنیه دارای آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند سوپراکسید دیسموتاز (سم زدایی رادیکال سوپراکسید)، کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز (هر دو سم زدایی پراکسید هیدروژن) و آلدهید دهیدروژناز (سم زدایی آلدئیدهای پراکسیدیک) است.
استرس اکسیداتیو یک عامل شناخته شده در پاتوفیزیولوژی برخی از بیماری های قرنیه مانند بیماری خشکی چشم، قوز قرنیه، پینگکولا و ناخنک، دیستروفی اندوتلیال قرنیه فوکس و کراتوپاتی بولوز است.
کاهش استرس اکسیداتیو در قوز قرنیه
عوامل آنتی اکسیدانی مانند اسید کوماریک، ترهالوز (یک دی ساکارید) و اسید هیالورونیک نشان داده شده است که از قرنیه طبیعی در برابر رادیکال های آزاد پس از تابش اشعه UV-B محافظت می کنند. ویتامین C و D دو آنتی اکسیدان اصلی بدن انسان هستند. ویتامین D در زلالیه و لایه اشکی ترشح می شود و سپس می تواند به قرنیه منتقل شود و پس از قرار گرفتن در معرض UV فعال شود.
نقش کمبود ویتامین D در پاتوژنز قوز قرنیه نشان داده شده است. ویتامین C آنتی اکسیدان اصلی قرنیه است و نقش مهمی در سنتز کلاژن و بهبود زخم دارد. اگرچه ظرفیت های آنتی اکسیدانی ویتامین C و ویتامین D شناخته شده است، استفاده از این دو مولکول و سایر آنتی اکسیدان های شناخته شده به عنوان مکمل های خوراکی یا موضعی در بیماران قوز قرنیه هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. کارآزمایی‌های بالینی در حال انجام برای رسیدگی وجود دارد
مالش چشم یک عامل خطر شناخته شده برای ایجاد و پیشرفت قوز قرنیه است.
یکی از مکانیسم های پیشنهادی برای این موضوع این است که مالش چشم باعث ایجاد واسطه های التهابی مانند IL و MMP می شود. این باعث تجمع ROS، آسیب سلولی، آپوپتوز کراتوسیت و کاهش سفتی قرنیه می شود. بنابراین یکی از راه های کاهش استرس اکسیداتیو قرنیه در بیماران قوز قرنیه، ممنوعیت مالش چشم است.
