OPTIKEREN NR 4, 2023 42 FAGSTOFF TEKST OG FOTO: KRISTÍN SELAND ÁGÚSTSDÓTTIR DEN AVANSERTE TÅREFILMEN Utviklingen av øyets overflate startet allerede for cirka 500 millioner år siden og består i dag blant annet av 7000 nerveendinger per kvadratmillimeter. Faktisk har hornhinnen én nerveending per celle i epitelet. Som et beskyttende og nærende lag over dette ligger tårefilmen, som hver eneste dag må tåle opptil 16.000 blunk. Gregory Sawyer er professor i maskinteknikk ved universitetet i Florida, USA. Han er ingeniør, vitenskapsmann og kreftforsker. Etter egen erfaring med kreft, har han flyttet fokuset fra å utforske verdensrommet som medlem av det første Mars Rover utviklingsteamet ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL 1992), til å hjelpe til i forskning på kreftbehandling. Etter at han selv ble diagnostisert med kreft i stadie fire, endret han laboratoriet for forskning på overflatefysikk og tribologi til et senter for kreft- og tumorteknikk. I løpet av karrieren har han også hatt tid til å gjøre studier på øyets overflate og sammenheng mellom friksjon, skjærspenning og tårefilmens motstandskraft og tilpasningsevne. På BCLA holdt han et hovedforedrag om tårefilmen, men var også delaktig i flere andre foredrag som omhandlet hvordan kontaktlinsebruk har innvirkning på tårefilmens struktur. TÅREFILMENS BIOFYSIKK Øyet er et dynamisk og intrikat biologisk system der tårefilmen utgjør øyets første forsvar mot ytre påvirkning. Til tross for cirka 95% vanninnhold har den en geléliknende konsistens dannet av graderte mucinlag. Disse sørger for å opprettholde fuktigheten og klarheten i overflaten, tilføre smøring, samt forhindre at det korneale og konjunktivale epitelet klistrer seg sammen ved blunk. Mucinet i tårefilmen kan grovt deles inn i to kategorier: membranbundne og sekretoriske. De membranbundne danner det nederste laget, mens de sekretoriske sørger for det øvre, løsere gel-nettverket og har høyere molekylvekt. De fysisk svake kryssbindingene og den store maskeavstanden (avstanden mellom molekylene) gir en overflate som gir lav skjærspenning grunnet høyt vanninnholdet, lav flytespenning og stor maskeavstand. Når skjærspenningen når et kritisk nivå brytes tverrbindingene, skjærsonen blir mer vannholdig og endres deretter dynamisk i hviletiden frem til neste blunk. Når vanninnholdet øker vil kontakttrykket, friksjonskoeffisienten og skjærspenningen reduseres. Den sunne tårefilmen har med andre ord funnet en grasiøs måte å gi etter på og sørger slik for minimal belastning av mekanisk stress mot epitelcellene. Okulær helse og komfort er ubønnhørlig knyttet til kvaliteten og stabiliteten i denne funksjonelt svake geléen. Både tårefilmens stabilitet, dens smørende egenskaper og dens fordampningshastighet er bestemt av tårefilmens sammensetning av proteiner, muciner og lipider. Tårefilmen sørger for homeostase i øyets overflate, opprettholder klarhet over hele kornea og sørger for en fysisk barriere mot uønsket rusk. Samtidig tillater den utveksling av utvalgte gasser, væsker, ioner og smørende egenskaper, samt næring til epitelet. Ved tørt øye forårsaket av for lavt væskeinnhold, vil tårefilmen miste evnen til å gjøre skjærsonen mer vannholdig. Som et resultat vil tårefilmen i stedet sprekke opp og bli ustabil. Epitelcellene kan føle og svare på trykk og skjærspenning med en inflammasjonsrespons. Dette er en del av øyets immunforsvar. Ved økt skjærspenning vil produksjonen av proinflammatoriske cytokiner og celleskade øke. Ved for høy skjærspenning kan det induseres en remodellering i cytoskjelettet, noe som gjør at cellene blir sterkere og holder hardere fast i naboen. Dette kalles fokal adhesjon. Ved hjelp av bioTribologi har Gregory Sawyer og hans team målt hvordan tårefilmen og epitelet responderer på skjærspenning. Dette har de gjort under kontrollerte forhold ved å gro epitelceller på en overflate.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy