Rožnica je prednji prozirni dio oka i svako konzervativnim putem neizlječivo zamućenje rožnice, uz pretpostavku zdrava stražnjeg segmenta, predstavlja indikaciju za transplantaciju. Transplantacija rožnice jedna je od najljepših, najefektnijih, najizazovnijih, ali i najkompliciranijih operacija u oftalmologiji. To je najčešća i najuspješnija operacija od svih transplantacija tkiva i organa i u primateljevu oku kod kojeg nema upale ili NV rožnice. Uspješnost operacije viša je od 90 %. Kod pacijenata koji imaju aktivnu upalu ili NV rožnice, transplantacije su operacije višeg rizika sa stopom uspjeha od samo 20 % – 40 %. Tipični su primjeri visokorizičnih slučajeva vaskularizirani leukomi rožnice nakon opeklina, herpetičnog keratitisa, nakon ulkusa rožnice, odbačeni transplantati i Stevens- Johnsonov sindrom. Rizik od odbacivanja nove rožnice kod takvih pacijenata korelira s brojem kvadranata rožnice zahvaćenih s NV-om. Dosadašnje su studije pokazale da je glavni promotor NV-a u različitim patološkim stanjima rožnice VEGF. Djeluje tako što utječe na ciljne stanice, potiče njihov rast, migraciju i dijeljenje. Posebno, VEGF-A čimbenik važan je za dijeljenje i migraciju endotelnih stanica. Veže se za receptore s tirozin- kinaznom aktivnošću: VEGF-R1 i VEGF-R2. VEGF-C i VEGF-D djeluju preko VEGFR-3 receptora i važni su u nastanku i razvoju limfnih žila. Od antiangiogenih čimbenika u rožnici najpoznatiji su: pigmentni epitelni čimbenik, angiostatin, endostatin i trombospondini, a novije kliničke studije na animalnim modelima pokazuju da i topiva forma VEGF receptora ima antiangiogeno djelovanje. Cilj ovog rada je istražiti: 1) koji su angiogeni i antiangiogeni čimbenici VEGF skupine prisutni u humanim rožnicama. 2) odrediti ELISA metodom razinu VEGF-A i VEGF-C te sVEGFR1, R2 i 3 u uzorku tkiva zdravih i bolesnih rožnica 3) kvantificirati odstupanja i korelacije u razini promatranih citokina između pojedinih skupina 4) klinički pratiti uspješnost transplantacije i usporediti postoperativnu stopu NV-a i učestalost reakcije odbacivanja s količinom angiogenih čimbenika i njihovih receptora na dan operacije. Istraživanje je uključilo 60 pacijenata koji su prema stupnju rizika i prognozi uspjeha operacije podijeljeni u tri skupine: 1) Niskorizična skupina uključuje pacijente s keratokonusom (n = 20). 2) Srednjorizičnu skupinu čine pacijenti s buloznom keratopatijom (n = 20). 3) Visokorizična skupina su pacijenti s vaskulariziranim leukomom rožnice koji nastaje kao posljedica herpetičnog keratitisa, traume, opekline ili odbačenog transplantata (n = 20). Kontrolnu, četvrtu skupinu u ovom istraživanju činile su zdrave rožnice iz certificirane Očne banke KBC „Rebro“ u Zagrebu. To su donorske rožnice koje se smatraju neprikladnima za kliničku uporabu zbog premalog broja i/ili promijenjene morfologije endotela. Klinički je dio disertacije proveden u Specijalnoj bolnici za oftalmologiju „Svjetlost“ u Zagrebu, Klinici za oftalmologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci dok je na Institutu „Ruđer Bošković“ proveden laboratorijski dio istraživanja. Podatci su prikazani aritmetičkom sredinom i standardnom devijacijom ili medijanom i rasponom, ovisno o normalnosti distribucije. Razlike između nekoliko skupina ispitanika testirane su analizom varijance za nezavisne uzorke (kod normalne raspodjele) ili neparametrijskom Kruskal-Wallisovom ANOVA-om. Razlike između dviju skupina ispitanika testirane su t-testom (kod normalnih distribucija) odnosno Mann-Whitneyjevim U-testom (varijable koje nisu normalno distribuirane). Statistička analiza napravljena je u programu Statistica for Windows 6.0. Dobiveni su rezultati pokazali da je koncentracija proangiogenog citokina VEGF-A u cijelom uzorku rožnice na dan perforativne keratoplastike bila najveća u viskorizičnoj skupini pacijenata (599 pg/m) potom kod pacijenata s buloznom keratopatijom i keratokonusom dok su najniže koncentracije ovog citokina pronađene u kontrolnoj skupini (102 pg/ml). Jednak trend pokazuje i VEGF-C s najvišom koncentracijom u visokorizičnoj skupini (8,49 ng/ml) dok je u kontrolnoj skupini pronađena najniža koncentracija (5,23 ng/ml). Koncentracije solubilnih receptora sVEGFR-1, 2 i 3 pokazuju suprotan trend od citokina A i C te su najveće koncentracije pronađene u kontrolnoj skupini (2,49; 2,71; 1,93 ng/ml), a najniže u visokorizičnoj skupini (1,80; 1,12; 0,63 ng/ml). Najbolju vidnu oštrinu postižu pacijenti iz skupine keratokonusa (0,84 ± 0,22) koji ujedno imaju i najmanji broj postoperativnih komplikacija u promatranom razdoblju. Reakcija odbacivanja transplantata najčešće se javlja kod visokorizičnih pacijenata (40 %) kod kojih je u dvama slučajevima (10 %) u ovom istraživanju došlo i do ireverzibilna zamućenja transplantata. Pacijenti koji su imali reakciju odbacivanja rožnice, imali su statistički značajno veću koncentraciju citokina VEGF-A (477 pg/ml) u rožnici dok je koncentracija citokina VEGF-C (6,06 ng/ml) također bila veća u toj skupini pacijenata, ali nije statistički potvrđena. Isti pacijenti imali su manju koncentraciju sVEGF- R1,R2 i R3 (2,23; 2,51; 0,49 ng/ml) nego pacijenti koji nisu imali reakciju. Pacijenti kojima se postoperativno javila NV na novoj rožnici imali su i preoperativno veće koncentracije citokina VEGF-A i C (405 pg/ml; 7,54 ng/ ml) u cijeloj rožnici i niže koncentracije njihovih solubilnih receptora sVEGF-R1,2 i 3 (1,82; 1,08; 1,17 ng/ml). U ovoj humanoj prospektivnoj studiji, koja korelira s rezultatima drugih znanstvenika na životinjskim uzorcima, primijećena je povezanost između VEGF-A i C citokina i njegovih topivih receptora sVEGFR-1, R2 i R3, kao i njihov utjecaj na stvaranje/suzbijanje postoperativnih krvnih žila i učestalost reakcije odbacivanja. Mehanizam kojim solubilni receptori zasnivaju svoje djelovanje, a to je da služe kao mamac za VEGF citokine i inaktiviraju njihove receptore, smanjuju limfangiogenezu i angiogenezu, mogao bi biti i mehanizam za neki novi lijek u budućnosti protiv NV-a i odbacivanja transplantata što bi pridonijelo većoj uspješnosti liječenja transplantiranih pacijenata, posebno visokorizičnih slučajeva.