Le ciglia primarie controllano il modello cellulare delle ghiandole di Meibomio durante la morfogenesi ma non la composizione lipidica

Biologia delle comunicazioni volume 6, numero articolo: 282 (2023) Citare questo articolo

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Le ghiandole di Meibomio (MG) sono ghiandole sebacee modificate che producono i lipidi del film lacrimale. Nonostante il loro ruolo fondamentale nel mantenere una visione chiara, i meccanismi alla base della morfogenesi della MG nello sviluppo e nella malattia rimangono oscuri. I segnali mediati dalle ciglia sono fondamentali per lo sviluppo degli annessi cutanei, comprese le ghiandole sebacee. Pertanto, abbiamo studiato il ruolo delle ciglia nella morfogenesi della MG durante lo sviluppo. La maggior parte delle cellule erano ciliate durante lo sviluppo iniziale della MG, seguita dal disassemblaggio delle ciglia durante la differenziazione. Nelle ghiandole mature, le cellule ciliate erano principalmente limitate allo strato basale del dotto centrale della ghiandola prossimale. L'ablazione delle ciglia nel tessuto che esprime la cheratina14 ha interrotto l'accumulo di cellule proliferative sulla punta distale ma non ha influenzato il tasso complessivo di proliferazione o apoptosi. Inoltre, il pattern cellulare compromesso durante l'allungamento ha provocato l'ipertrofia delle MG mature con un aumento del volume del meibum senza alterarne la composizione lipidica. Pertanto, le reti di segnalazione delle ciglia forniscono una nuova piattaforma per progettare trattamenti terapeutici per la disfunzione MG.

Le ghiandole di Meibomio (MG) sono ghiandole olocrine situate all'interno delle placche tarsali delle palpebre superiori e inferiori. Queste ghiandole sebacee modificate (SG) sono composte da grappoli di acini secretori che scaricano la loro secrezione in diversi dotti più brevi che si diramano dal dotto centrale della ghiandola. Il prodotto secretorio, il meibum (composto da lipidi, proteine ​​e acidi nucleici dell'intera cellula), viene infine rilasciato a livello del margine palpebrale. Il meibum si diffonde successivamente sulla superficie oculare, come lo strato più esterno del film lacrimale, ad ogni ammiccamento1,2. Questo strato ricco di lipidi svolge un ruolo protettivo cruciale per la superficie oculare, poiché funziona come lubrificante per le palpebre durante l'ammiccamento, impedisce il traboccamento delle lacrime sulle palpebre e riduce l'evaporazione delle lacrime1,3.

Le MG difettose portano alla disfunzione della ghiandola di Meibomio (MGD), definita come "un'anomalia cronica e diffusa delle MG, comunemente caratterizzata da ostruzione del dotto terminale e/o cambiamenti qualitativi/quantitativi nella secrezione ghiandolare"4. La ridotta secrezione lipidica può contribuire all’instabilità del film lacrimale e facilitare l’ingresso nel circolo vizioso della malattia dell’occhio secco (DED), tra le malattie oftalmiche più comunemente riscontrate con una prevalenza globale che varia dal 5 al 50%5. La DED è suddivisa in due categorie primarie e non mutuamente esclusive: occhio secco con carenza acquosa (ADDE) e occhio secco evaporativo (EDE)6. La MGD è considerata la causa principale di EDE e DED6,7,8. Il recente sviluppo di soluzioni terapeutiche mirate alla MGD comprende lubrificanti oculari, dispositivi per il riscaldamento delle palpebre e luce pulsata intensa, concentrati principalmente sull'alleviamento dell'ostruzione della MG o sulla sostituzione dei lipidi9. Tuttavia, esiste un bisogno insoddisfatto di trattamenti per prevenire l’atrofia della MG e stimolare la produzione di lipidi. Questa carenza di attuali bersagli farmacologici efficaci è dovuta principalmente alla conoscenza molto limitata delle reti molecolari alla base dello sviluppo e del rinnovamento della MG che potrebbero rappresentare l’obiettivo per un trattamento efficace e duraturo della MGD.

La formazione della MG umana avviene durante lo sviluppo embrionale tra il terzo e il settimo mese di gestazione, corrispondente alla fase di sviluppo delle palpebre sigillate1. Nei topi, lo sviluppo della MG inizia al giorno embrionale 18,5 (E18.5) e continua dopo la nascita10. Come negli esseri umani, lo sviluppo della MG nei topi avviene durante la fase di chiusura delle palpebre, che è indispensabile per lo sviluppo della MG11,12.

Sebbene sia stato suggerito che lo sviluppo della MG condivida somiglianze con lo sviluppo dell’unità pilosebacea comprendente un follicolo pilifero e i suoi SG associati, i meccanismi di base alla base dello sviluppo e del rinnovamento della MG rimangono poco compresi. Come i follicoli piliferi, le MG si sviluppano dal foglio ectodermico, che si invagina nel mesoderma per formare un anlage. Quindi, simile all'anlage dei capelli delle ciglia, l'anlage meibomiano sviluppa escrescenze laterali che successivamente si differenziano in duttuli e acini sebacei13. Nello sviluppo murino, si forma un placodice epiteliale in E18.5, seguito da invaginazione nel mesenchima e allungamento del placodice, ramificazione delle MG che iniziano intorno al giorno 5 postnatale (P5) e acquisizione della loro morfologia matura da parte di P1510.