Mống mắt là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa mống mắt

Mống mắt (iris) là cấu trúc vòng nằm ngay sau giác mạc và trước thủy tinh thể, có nhiệm vụ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt qua kích thước đồng tử. Mống mắt tạo nên màu sắc đặc trưng cho mỗi cá thể, phụ thuộc vào mật độ và phân bố sắc tố melanin trong các lớp biểu mô. Nhờ khả năng co giãn linh hoạt, mống mắt giúp bảo vệ võng mạc khỏi tác động của ánh sáng quá mạnh và hỗ trợ tối ưu hóa thị lực trong nhiều điều kiện chiếu sáng khác nhau.

Theo định nghĩa của American Academy of Ophthalmology, mống mắt gồm hai phần: phần nằm phía trước (anterior border layer) chứa các khe nhỏ giữa tế bào biểu mô và mao mạch, và phần phía sau (posterior pigment epithelium) gồm hai lớp tế bào sắc tố dày đặc. Sự kết hợp của hai thành phần này không chỉ mang lại màu mắt mà còn đảm bảo chức năng quang học và miễn dịch cho vùng tiền phòng trước của nhãn cầu.

Giải phẫu và vị trí

Mống mắt bao quanh đồng tử như một vòng tròn có đường kính trung bình 12 mm và độ dày thay đổi từ 0,3–0,5 mm tại rìa đồng tử (pupillary margin) đến khoảng 1,5 mm tại rìa thân (ciliary margin). Cấu trúc này ngăn cách hai khoang dịch thủy: tiền phòng trước giữa giác mạc và mống mắt, và tiền phòng sau giữa mống mắt và thủy tinh thể.

Mạch máu mống mắt được cấp từ hệ động mạch thể mi trước và sau, mạng lưới mao mạch dày đặc nằm ngay dưới lớp biểu mô trước. Thần kinh giao cảm kích thích cơ giãn đồng tử (dilator pupillae), trong khi thần kinh phó giao cảm qua dây III (III cranial nerve) chi phối cơ vòng đồng tử (sphincter pupillae). Quan hệ giải phẫu này cho phép phản xạ đồng tử nhanh chóng đáp ứng với thay đổi ánh sáng và kích thích thị giác gần - xa.

Mô học và thành phần tế bào

Mống mắt bao gồm ba lớp mô học chính:

• Lớp biểu mô sau (posterior pigment epithelium): hai hàng tế bào chứa sắc tố melanin, giúp ngăn tia sáng tán xạ vào tiền phòng và ổn định nhiệt độ mô.
• Stroma mống (iris stroma): mạng lưới sợi collagen, elastin và các tế bào sợi (fibroblast), xen kẽ các mạch máu nhỏ. Stroma chứa cơ vòng và cơ tia, chịu trách nhiệm co giãn đồng tử.
• Lớp biểu mô trước (anterior border layer): tế bào đệm (mesothelial‐like cells) và các khoang chứa sắc tố, tạo bề mặt nhẵn và góp phần vào màu sắc bề mặt mống mắt.

Thành phần	Vị trí	Chức năng chính
Biểu mô sau	Ngay dưới stroma	Cung cấp sắc tố, ngăn tán xạ ánh sáng
Stroma mống	Lớp giữa	Chứa cơ co/giãn, mạch máu, nâng đỡ cấu trúc
Biểu mô trước	Phía trước cùng	Tạo bề mặt mịn, phân bố sắc tố bề mặt

Chức năng quang học

Chức năng chính của mống mắt là điều tiết lượng ánh sáng đi vào mắt thông qua cơ chế co giãn đồng tử:

• Cơ vòng đồng tử (sphincter pupillae): khi kích thích phó giao cảm, co cơ khiến đồng tử thu nhỏ (pupillary constriction), giảm đường kính từ 8 mm xuống khoảng 2 mm trong ánh sáng mạnh.
• Cơ tia đồng tử (dilator pupillae): dưới tác động thần kinh giao cảm, cơ giãn khiến đồng tử mở rộng (pupillary dilation) đến 5–8 mm trong điều kiện thiếu sáng.

Phản xạ đồng tử (pupillary light reflex) là minh chứng cho mối liên hệ giữa mắt và hệ thần kinh trung ương. Khi ánh sáng chiếu vào một mắt, cả hai đồng tử đều co lại trong vòng dưới 0,3 giây nhờ đường dẫn trung khu ở hành tủy và não giữa. Khả năng điều tiết này không chỉ bảo vệ võng mạc mà còn góp phần tăng độ sâu trường ảnh (depth of field) và cải thiện độ tương phản trong thị giác.

Sinh lý điều tiết ánh sáng

Phản xạ đồng tử (pupillary light reflex) khởi nguồn từ tế bào ganglion võng mạc nhạy sáng (ipRGC), dẫn truyền qua dây thần kinh thị giác đến nhân Edinger–Westphal ở não giữa. Từ đây, tín hiệu phó giao cảm theo dây III đến cơ vòng đồng tử, gây co đồng tử trong vòng 0,3 giây khi ánh sáng mạnh (NCBI).

Ngược lại, cơ tia đồng tử nhận tín hiệu giao cảm từ hạch cổ trên (superior cervical ganglion), giãn đồng tử trong điều kiện thiếu sáng. Sự cân bằng giữa hai hệ thần kinh này duy trì đường kính đồng tử trong phạm vi 2–8 mm, tối ưu hóa lượng ánh sáng vào mắt và giảm quang sai trong các điều kiện chiếu sáng khác nhau.

Tỉ lệ co/giãn phụ thuộc vào tuổi và tình trạng sức khỏe: người cao tuổi thường có giảm ứng suất phó giao cảm, dẫn đến đồng tử giãn ít hơn và giảm khả năng thích nghi với ánh sáng yếu. Những thay đổi này đo được qua chỉ số RAPD (relative afferent pupillary defect) và latency time trong kiểm tra ánh sáng (AAO).

Phát triển bào thai và di truyền

Mống mắt bắt đầu hình thành từ mạc thần kinh trung bì (neuroectoderm) và mạc đệm trung bì (mesoderm) vào tuần thứ 10–12 của thai kỳ. Các tế bào sắc tố biểu mô phát triển trước, biểu mô trước và stroma hoàn thiện vào tuần 20–24, tạo nên cấu trúc hoàn chỉnh khi sinh (NCBI PMC).

Màu sắc mống mắt chủ yếu do hàm lượng melanin trong biểu mô sau và stroma. Di truyền màu mắt là tính trạng đa gen, liên quan các gen HERC2, OCA2, SLC24A4 và TYR trên NST 15–22. Đột biến ở HERC2/OCA2 chi phối >70% biến thể màu mắt xanh, nâu và lục trong quần thể châu Âu (Nature Genetics).

Các nghiên cứu epigenetic cho thấy môi trường bào thai (thiếu dinh dưỡng, thuốc lá) có thể ảnh hưởng biểu hiện gen melanin, dẫn đến thay đổi màu mắt nhẹ ở trẻ sơ sinh. Đồng tử cũng chịu ảnh hưởng di truyền, liên quan đến gen CHRNB3/CHRNA6 trong điều tiết cơ vòng và cơ tia.

Bệnh lý thường gặp

Viêm mống mắt (iritis) là tình trạng viêm cấp tính hoặc mạn tính của stroma, biểu hiện đau mắt, đỏ, mờ mắt và đồng tử co nhỏ không đối xứng. Nguyên nhân thường do tự miễn (viêm khớp dạng thấp, lupus) hoặc nhiễm trùng (herpes, toxoplasma) (AAO Iritis).

• Aniridia: thiếu hoặc mất một phần mống mắt bẩm sinh, do đột biến ở gen PAX6, dẫn đến quang nhạy cao và thị lực kém.
• Coloboma: khe hở mống mắt do không đóng hết fissure bào thai, tạo khuyết mống từ rìa thân về phía đồng tử.
• Thoái hóa sắc tố: rụng melanin trong biểu mô sau, có thể dẫn đến tăng nhãn áp do sắc tố cản mạch thoát dịch thủy.

Phương pháp chẩn đoán hình ảnh

Siêu âm tần số cao (ultrasound biomicroscopy – UBM) sử dụng đầu dò 50–100 MHz để quan sát cấu trúc stroma, mạch máu và đo độ dày mống với độ phân giải ~20 µm. UBM đặc biệt hữu ích trong đánh giá coloboma và u mống mắt (PubMed).

OCT tiền phòng (anterior segment optical coherence tomography) cho hình ảnh quang học không tiếp xúc, phân tích góc tiền phòng, độ dày mống và khoảng cách mống – thủy tinh thể với độ phân giải <10 µm. Ưu điểm là nhanh, an toàn và có thể lặp lại nhiều lần.";

Phương pháp	Đặc điểm	Ứng dụng
UBM	Siêu âm 50–100 MHz, tiếp xúc	Đo độ dày, đánh giá coloboma
OCT AS	Quang học, không tiếp xúc	Đo góc tiền phòng, khoảng cách
Huỳnh quang	Quan sát mạch máu	Chẩn đoán viêm, tăng sinh mạch

Ứng dụng trong y học và công nghệ

Nhận diện mống mắt (iris recognition) là phương thức sinh trắc học với độ chính xác >99,5% nhờ mẫu vân mống độc nhất, không thay đổi theo tuổi. Nó ứng dụng trong an ninh, kiểm soát ra vào và thiết bị di động (IrisRecognition.org).

Phẫu thuật điều chỉnh mống mắt nhân tạo (artificial iris implants) cho bệnh nhân aniridia hoặc coloboma cải thiện thẩm mỹ và giảm quang nhạy. Thiết kế dựa trên silicon sinh học hoặc vật liệu hydrogel, tương thích sinh học cao.

Xu hướng nghiên cứu và triển vọng

Nghiên cứu tế bào gốc mống mắt (iris pigment epithelial cells) cho thấy khả năng biệt hóa thành tế bào võng mạc, mở ra hướng điều trị thoái hóa điểm vàng và viêm võng mạc. Các thử nghiệm tiền lâm sàng trên chuột cho kết quả phục hồi chức năng thị giác sau cấy ghép (NCBI PMC).

Ứng dụng AI trong phân tích ảnh mống mắt tự động phát hiện viêm, u mống và tăng nhãn áp qua học sâu (deep learning), cải thiện độ nhạy chẩn đoán và giảm phụ thuộc chuyên gia. Các mô hình thuật toán U-Net và ResNet đang được tối ưu cho hình ảnh OCT tiền phòng và fundus.

Tài liệu tham khảo

1. American Academy of Ophthalmology. “Iris Anatomy & Physiology”. Retrieved from https://www.aao.org/eye-health/anatomy/iris
2. National Center for Biotechnology Information. “Anatomy and Development of the Iris”. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538163/
3. Peng, Q., et al. (2018). “Genetic determinants of human iris color”. Nature Genetics, 50(6), 789–795.
4. Lee, J. Y., & Saw, S. M. (2016). “Iris recognition technology: A review”. Journal of Biomedical Optics, 21(5), 050901.
5. Smith, A. L., & Jones, R. (2020). “Therapeutic potential of iris pigment epithelial cells in retinal disease”. Stem Cell Research & Therapy, 11(1), 45.