INTRODUCERE

Epiteliul corneei posedă capacitatea de a netezi neregularitățile stromale. Pe măsură ce tomografia în coerență optică (OCT), ultrasunetele digitale de frecvență foarte înaltă (VHF) și microscopia confocală au câștigat o utilizare clinică pe scară largă, s-a observat că compensarea epitelială este o cauză majoră a regresiei optice după chirurgia refractivă . Stroma corneei suferă, de asemenea, modificări morfologice longitudinale ca răspuns la ablația cu laser excimer, ceea ce poate duce la regresia refractivă .

Homeostazia și profilul epiteliului corneei

La naștere, celulele epiteliale corneene sunt complet dezvoltate . Grosimea și forma epiteliului cornean este reglată de rotația celulară constitutivă, de presiunea mecanică a pleoapei și de mecanisme bazate pe citokine . Înlocuirea pe toată grosimea epiteliului are loc la fiecare 5 până la 7 zile prin proliferarea celulelor stem limbale (LSC) și a celulelor epiteliale bazale (BEC). Echilibrul dintre proliferare și descuamare produce un profil epitelial cornean central aproape uniform care are o grosime medie de aproximativ 50 µm . Criptele epiteliale limbale (LEC) există între faldurile palisadelor lui Vogt la joncțiunea limbo-sclerală (Fig. 1) . LSC-urile din cadrul LEC-urilor suferă diviziuni asimetrice care produc o progenitură identică care rămâne în criptă și o celulă de amplificare tranzitorie (TAC) care migrează centripetral pentru a deveni o BEC și, în cele din urmă, o celulă epitelială superficială post-mitotică . Upreglarea proliferării LSC este un precursor necesar pentru regresia refractivă legată de epiteliu. S-a demonstrat că concentrațiile crescute de citokine după întreruperea epiteliului, cum ar fi factorul de creștere asemănător insulinei (IGF), TGF β, factorul de creștere a hepatocitului (HGF) și factorul de creștere a keratinocitelor (KGF), sunt mitogene pentru LSC .

Răspunsul compensator al epiteliului cornean la corecția miopiei

Laser In Situ Keratomileusis, PRK și SMILE, pentru a corecta miopia, implică aplatizarea corneei centrale pentru a scădea puterea optică. După aceste proceduri, epiteliul care acoperă regiunea aplatizată suferă o hiperplazie treptată, care duce la îngroșare și care se corelează adesea cu regresia rezultatelor vizuale . Este posibil ca această hiperplazie să nu se stabilizeze timp de 3 până la 6 luni după LASIK și până la 3 ani după PRK . Reinstein și colab. au folosit ultrasunetele VHF pe o zonă corneană de 10 mm pentru a arăta o creștere de aproximativ 6 µm a grosimii epiteliale pe zona corneană centrală de 7 mm la 1 an după LASIK pentru miopie . Cel mai mare răspuns epitelial (~5µm de îngroșare) a fost observat în prima lună și a fost corelat cu o schimbare de -0,39 D în refracție. O îngroșare epitelială centrală aproape identică de 5 µm a fost prezentată într-un interval de timp de 1 lună după LASIK, la pacienți cu miopie similară, dar nu a prezentat o schimbare corespunzătoare a refracției . În ambele studii, profilul epitelial a luat o formă lenticulară care a fost mai groasă la nivel central și s-a micșorat spre periferie (Fig. 2).

Un răspuns epitelial la ablația miopică, care este mai mare la periferia mediană decât în centrul corneei (zona de ~5 mm), poate avea ca rezultat un epiteliu de tip menisc negativ (Fig. 3) .

Un studiu longitudinal a arătat că epiteliul s-a îngroșat cu 6 µm, la nivel central, și cu aproape 10 µm în regiunea medio-periferică pentru corecțiile LASIK miopice înalte (-8 până la -9 D) la un an . Pentru pacienții cu erori miopice intermediare (-3 până la -4 D), a existat o îngroșare medie de 1,15 µm la nivel central și de 3,04 µm în zona medioperiferică . A fost observată, de asemenea, o îngroșare mai mare la jumătatea periferiei decât în centru (~7 µm față de ~4 µm) la 6 luni după PRK transepitelială pentru miopie mare (≤ -6 D).5 O îngroșare ridicată la jumătatea periferiei poate indica faptul că epiteliul de vindecare nu difuzează pur și simplu într-o regiune cu o concentrație mai mică, așa cum au sugerat unele studii matematice, ci răspunde la diferențele de tensiune sau la gradientul de curbură stromală subiacent . Indiferent de modelul de îngroșare epitelială, grosimea medie a epiteliului pe întreaga cornee crește odată cu corecțiile mai mari . Cu toate acestea, răspunsul epitelial nu este în întregime liniar și poate fi limitat de constrângeri biologice pentru corecțiile foarte mari. Un studiu a arătat că epiteliul corneei centrale se îngroașă cu aproximativ 7, 9 și 12 µm între 3 și 6 luni, postoperator, pentru corecțiile miopice joase (-1,00 până la -4,00 D), intermediare (-4,25 până la -6,00 D) și, respectiv, înalte (-6,25 până la -13,50 D) . Modificarea grosimii per dioptrie de corecție a fost semnificativ mai mică în urma corecțiilor miopice mai mari. Rezultate similare au fost observate în analizele OCT ale grosimii epiteliale după SMILE . S-a evidențiat o îngroșare epitelială centrală medie aproape de 3, 5 și 7 µm la corneele care au fost supuse SMILE pentru miopie mică (< -4,00 D), intermediară (-4,00 până la -6,00 D) și mare (> -6,00 până la -10,00 D) . Acest răspuns neliniar a arătat că remodelarea epitelială este responsabilă pentru o proporție mai mare de regresie la pacienții cu erori refractive preoperatorii mai mici . Tipul de chirurgie refractivă influențează, de asemenea, răspunsul epiteliului. Într-un studiu, magnitudinea îngroșării epiteliale a convergent în jurul a 36 de luni pentru LASIK și PRK, însă rata de îngroșare a fost semnificativ mai mare în urma PRK (Fig. 4) .

Ratele diferențiate de îngroșare epitelială între LASIK și PRK sunt evidente inițial, datorită faptului că epiteliul se regrupează în urma debridării după PRK, însă epiteliul post-PRK suferă hiperplazie la o rată mai mare chiar și după restabilirea grosimii epiteliale preoperatorii între 3 și 6 luni, postoperator . Această constatare este o funcție a răspunsului mai agresiv de vindecare a rănilor observate după PRK din cauza întreruperii epiteliului și a membranei bazale . Este important de remarcat faptul că unele studii au utilizat OCT mai degrabă decât VHF pentru a evalua grosimea epitelială . Analiza comparativă a acestor modalități a arătat că acestea nu sunt direct comparabile . O altă limitare a acestor studii este că acestea nu au urmărit rezultatele vizuale în timpul perioadei de schimbare epitelială, lăsând neabordate implicațiile clinice ale acestor schimbări epiteliale.

Răspunsul compensator al epiteliului cornean la corecția hipermetropică

Ablaziile hipermetropice pentru a corecta hipermetropia implică creșterea puterii corneei prin înclinarea curburii corneene centrale. Ablațiile hipermetropice duc de obicei la regresii optice mai proaste decât corecțiile miopice . Regresia de la corecția hipermetropică cu înclinare centrală se realizează printr-un inel periferic de hiperplazie care netezește suprafața corneei (fig. 5).

Studiile cu ultrasunete de înaltă frecvență după LASIK hipermetropic au arătat modificări mai mari ale grosimii nete a epiteliului cornean decât în cazul LASIK miopic . Epiteliul cornean a devenit în medie cu 8 µm mai subțire, la nivel central, și cu 24 µm mai gros, la periferie, comparativ cu nivelurile preoperatorii la pacienții cu o medie de +3,84 D de echivalent sferic hipermetropic după LASIK . O posibilă explicație a răspunsului mai mare după LASIK hipermetropic este aceea că creșterea epitelială este accelerată de gradienții de curbură stromală mai abrupți imprimați de corecțiile hipermetropice .

Homeostazia și profilul stromei

Strama corneei este un țesut conjunctiv quiescent cu o morfologie reglată de rezistența sa biomecanică și de echilibrul fluidelor . Stroma ocupă 90% din volumul total al corneei și are o grosime de aproximativ 500 µm în centrul său . Keratocitele responsabile de exsudarea componentelor structurale ale stromei ocupă aproximativ 3% din volumul total al stromei . Keratocitele provin din celulele stem stromale corneale (CSSC) care au o omogenitate cunoscută cu celulele stem mezenchimale din măduva osoasă.31 Celulele stem stromale corneene se găsesc cel mai frecvent în stroma limbală subiacentă LEC-urilor, dar se găsesc și în stroma centrală (Fig. 6) .

În plus, CSSC migrează central în timpul reparării rănilor stromale și au capacitatea de a se diferenția în miofibroblaste . S-a demonstrat că acestea îmbunătățesc transparența stromală, cresc integritatea lambourilor LASIK și descurajează transformarea keratocitelor în miofibroblaste atunci când sunt introduse în cornee de oaie care au susținut crearea unui lambou LASIK .

Răspunsul compensator al stromei corneene la chirurgia refractivă

Schimbările grosimii stromale urmează un model bifazic, postoperator. Umflarea tranzitorie timpurie a lichidului ridică grosimea corneei . Umflarea fluidelor se normalizează apoi până aproximativ în prima săptămână postoperatorie. În lipsa unui tratament postoperator cu steroizi, procesele inflamatorii pot prelungi răspunsul de umflare a stromalului, ceea ce duce la o deplasare miopică tranzitorie timpurie. În a doua fază a modificării grosimii, keratocitele stromale activate proliferează și exudă glicozaminoglicani (GAG), fibrină și alte componente ale matricei extracelulare . Ivarsen et al. au arătat că PRK miopică induce un răspuns de îngroșare stromală mai mare decât LASIK în primul an preoperator (25,3 ± 17,2μm față de 12,9 ± 9,4μm) . Disparitatea în ceea ce privește îngroșarea stromală între LASIK și PRK se poate datora faptului că umflarea stromală după LASIK este limitată la patul stromal rezidual de sub lambou . Studiile au arătat că grosimea lambourilor LASIK crește semnificativ între 3 și 9 luni de la ablația miopică, cu regresia vizuală corespunzătoare . Răspunsul epitelial este probabil cel care contribuie predominant la regresia după corecțiile hipermetropice. Cu toate acestea, studiile au arătat că pacienții PRK, care înregistrează regresii hipermetropice, au o subțiere a stromului de până la 25 µm, la douăsprezece luni după operație . Date recente de la SMILE hipermetropice au arătat o mai mică vindecare a rănilor stromale și răspunsuri inflamatorii în comparație cu LASIK hipermetropice .

Rolul cascadelor de vindecare a rănilor corneene în regresia vizuală

Cascadele de vindecare a rănilor mediate de citokine refac celulele stromale și epiteliale corneene pierdute în timpul chirurgiei refractive. Ridicarea prelungită a semnalizării citokinelor poate face ca evenimentele de proliferare celulară să depășească restabilirea integrității suprafeței și a clarității optice, ducând la regresie (Fig. 7). Căile de vindecare a rănilor corneene încep cu eliberarea de citokine de la suprafața oculară perturbată. Interleukina (IL)-1, IL-6, factorul de necroză tumorală (TNF)- α , factorul de creștere epidermică (EGF), factorul de creștere derivat din trombocite (PDGF), factorul de activare a trombocitelor (PAF), proteinele morfogene osoase (BMP) 2 și 4, ligandul FAS, TGF β și factorii de creștere de tip insulină (IGF) 1 și 2 sunt adăpostiți în celulele epiteliale corneene, în membrana bazală și în filmul lacrimal . Rănirea epitelială determină eliberarea acestor citokine și o expresie crescută a receptorilor lor corespunzători pe celulele epiteliale înconjurătoare și pe keratocitele stromale . Citokinele de suprafață difuzează pasiv în stromă la o rată care depinde de starea membranei bazale. Expunerea stromală la citokine are loc instantaneu după PRK, datorită debridării pe toată grosimea epiteliului și a membranei bazale. În schimb, procedurile, cum ar fi LASIK și SMILE, au o latență mai mare a administrării de citokine. Odată ajunse în interiorul stromei, keratocitele cele mai apropiate de ablație suferă apoptoza mediată de ligandul FAS, care este intensificată în continuare de legarea IL-1, TNF și alte citokine de suprafață . Este posibil ca granița de apoptoză a keratocitelor, care se învecinează cu zonele de îndepărtare a țesutului cornean, să se fi adaptat pentru a preveni infiltrarea virală în stromă . Apoptoza prelungită a keratocitelor poate duce la subțierea corneei și la modificări ulterioare de formă care modifică starea de refracție a ochiului.