SUPERFICIE OCULARE UP TO DATE SALVAGUARDIA DELL ECOSISTEMA CONGIUNTIVA S. SANTORO N. LAVERMICOCCA

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1 SUPERFICIE OCULARE UP TO DATE SALVAGUARDIA DELL ECOSISTEMA CONGIUNTIVA S. SANTORO N. LAVERMICOCCA S.C. DI OCULISTICA OSPEDALE S. MARIA DEGLI ANGELI ASL BA PUTIGNANO (BARI) Bari, Giugno 2009

2 La congiuntiva LA CONGIUNTIVA È UNA MEMBRANA MUCOSA CHE RIVESTE LA FACCIA POSTERIORE DELLE PALPEBRE E LA PARTE ANTERIORE DEL GLOBO. SI CONTINUA CON LA CUTE A LIVELLO DEL BORDO LIBERO DELLE PALPEBRE E CON LA CORNEA AL LIMBUS, IN CORRISPONDENZA DEI PUNTINI LACRIMALI SI PROLUNGA NELL EPITELIO DEI DOTTI LACRIMALI. A LIVELLO DEL CUL DI SACCO LA PORZIONE BULBARE E QUELLA PALPEBRALE SI RIFLETTONO L UNA SULL ALTRA. ESSE DELIMITANO UNA CAVITÀ VIRTUALE: LA CAVITÀ CONGIUNTIVALE H. SARAUX, MANUALE DI ANATOMIA DELL OCCHIO

3 Premessa Parlare di congiuntiva non può prescindere dal fare riferimenti alle caratteristiche delle altre strutture annessiali del bulbo oculare che, nel loro insieme, costituiscono quella che è universalmente riconosciuta e definita come un'unica unità funzionale lacrimale. Per questo, oltre a descrivere le salienti caratteristiche del tessuto congiuntivale, faremo dei richiami alla superficie corneale ed al limbus, alle palpebre, alle ghiandole lacrimali ed al film lacrimale.

4 Caratteristiche generali La congiuntiva rappresenta una membrana mucosa che si muove facilmente sia contro il globo oculare sia contro le palpebre Un compito essenziale della congiuntiva è la difesa immunologica contro antigeni di vario tipo (virus, batteri e particelle varie) L epitelio congiuntivale possiede cellule speciali coinvolte nelle reazioni immunologiche, come le cellule di Langerhans e linfociti T e B Che possono raggrupparsi in agglomerati definiti MALT (Mucosa Associated Lymphoid Tissues)

5 Caratteristiche generali La congiuntiva ha un notevole potere rigenerante ed è intensamente innervata, così da proteggere l occhio da insulti ambientali Rappresenta la sorgente di riflessi, comprese le reazioni di protezione semplice (aumento della secrezione lacrimale) e complesse (movimenti dei globi oculari e delle palpebre, movimenti generali di difesa del corpo)

6 Superficie Oculare La superficie oculare è composta dagli epiteli della congiuntiva, della cornea, del limbus, della giunzione muco-epidermica e dal film lacrimale, ma chiaramente include anche tutte le invaginazioni e le intrusioni all interno del tessuto connettivo dell epitelio, che costituisce il supporto alla struttura delle ghiandole lacrimali principale, accessorie e delle ghiandole di Meibomio

7 Unità Funzionale Lacrimale Tutte queste strutture, con l arco riflesso nervoso che le lega, costituiscono quella che nel 1988 Stern ha definito una unità funzionale lacrimale Quindi l unità funzionale della superficie oculare è un unità integrata di tutti questi epiteli che sono contigui al margine palpebrale e si continuano sino a sotto la superficie della palpebra, invaginandosi nella ghiandola lacrimale e nelle ghiandole accessorie Tutte strutture correlate fra loro grazie agli archi riflessi nervosi

8 Unità Funzionale Schema delle strutture che compongono la unità funzionale lacrimale

9 Archi Riflessi Schema delle strutture che compongono gli archi riflessi

10 Archi Riflessi Le informazioni afferenti sensitive dalla cornea e dalla congiuntiva viaggiano lungo la branca oftalmica del trigemino (V nervo cranico), attraversano il ganglio trigeminale e raggiungono il nucleo trigeminale spinale localizzato nel tronco cerebrale dove si effettua la prima sinapsi; da qui le informazioni raggiungono il ponte, dove avviene l integrazione dei messaggi con altre informazioni corticali e spinali e da qui vengono inviate informazioni al midollo spinale ed al ganglio cervicale superiore della catena simpatica paravertebrale

11 Archi Riflessi Le fibre efferenti dal ponte, attraverso il nervo faciale (VII nervo cranico), si portano al ganglio pterigo-palatino, posto in prossimità dell orbita Da qui le fibre post sinaptiche raggiungono la gh. Lacrimale principale e le accessorie stimolandone la secrezione, modulando il trasporto di acqua e proteine

12 Feedback I meccanismi di feedback che derivano da queste correlazioni nervose consentono alle strutture dell unità funzionale lacrimale di rispondere in maniera simultanea ad un singolo stimolo: anomalie od alterazioni patologiche a carico di uno di tali elementi comportano modifiche nella funzionalità degli altri. Quindi l integrità anatomica degli archi riflessi è fondamentale per l integrità della superficie oculare, per il trofismo ed il turnover cellulare e ne rappresenta il principale meccanismo di difesa funzionale

13 Funzioni della Superficie Oculare Ottica Protezione delle strutture oculari Interazione con le condizioni ambientali locali ed esterne

14 La Congiuntiva La congiuntiva è una membrana mucosa composta da un epitelio cilindrico pluristratificato con cellule di Langherans e melanociti; l aspetto peculiare dell epitelio congiuntivale è la presenza delle cellule globose o mucipare. Esse rappresentano circa il 7% della popolazione delle cellule basali epiteliali, sono circa 1.5 milioni e sono più numerose nei settori infero-nasali della congiuntiva bulbare e in corrispondenza della plica semilunare.

15 Struttura della congiuntiva Epitelio congiuntivale Cellula mucipara

16 Cellule Caliciformi Le cellule globose possono anche aggregarsi in formazioni intraepiteliali: cripte di Henle (invaginazioni della congiuntiva localizzate soprattutto a livello dei fornici) ghiandole di Manz (diverticoli della mucosa localizzati intorno al limbus) Le cellule caliciformi secernono il gel che costituisce la mucina della superficie oculare.

17 La Cornea La cornea è formata da un epitelio squamoso non cheratinizzato di circa 50 µ di spessore, organizzato in 5-7 strati cellulari regolari. Le cellule squamose più superficiali mostrano una caratteristica superficie con numerose micropliche e microfilamenti la cui funzione è quella di ampliare la superficie di contatto, aumentare l adesività del film lacrimale e favorire la diffusione delle sostanze e i processi di trasporto attivo.

18 Epitelio Corneale Epitelio corneale

19 Epitelio Corneale L epitelio corneale esiste in uno stato di dinamico equilibrio, in cui le cellule superficiali differenziate e programmate per morire (apoptosi) sono costantemente desquamate nel film lacrimale L epitelio corneale può essere diviso in tre compartimenti: limbus, cornea periferica e cornea centrale. Al fine di mantenere indenne la superficie oculare, i cheratinociti basali limbari proliferano, migrano, si stratificano e si differenziano

20 Epitelio Corneale L epitelio corneale va incontro ad un rinnovamento continuo; lo strato basale, costituito da Transient Amplifyng Cells (TAC) in diverso stadio di differenziazione, realizza un turn over completo ogni 6-7 giorni, originando cellule che andranno a costituire gli strati sovrastanti, intermedio ed esterno

21 Cellule Staminali La regione limbare rappresenta la sede delle cellule staminali dell epitelio corneale Le cellule degli epiteli della superficie oculare sono in costante turn over. Le cellule staminali corneali (CS) sono site negli strati basali del limbus da cui proliferano, migrano, si differenziano in cellule amplificanti di transizione (CAT), in cellule postmitotiche(cpm) ed infine desquamano nel film lacrimale (ipotesi X, Y, Z di Thoft,) come cellule differenziate terminali (CDT)

22 Limbus Sclero-Corneale Il limbus rappresenta una barriera cellulare caratterizzata da un epitelio di strati, contenente melanociti, cellule di Langerhans ed una rete di vasi ematici. A differenza dell epitelio congiuntivale, il limbus è privo di cellule globose. Lo stroma limbare è organizzato in digitazioni fibrovascolari, chiamate palizzate di Vogt. Esse si alternano a digitazioni epiteliali, in cui la densità delle cellule basali epiteliali è massima. Le palizzate di Vogt sono più evidenti nei settori corneali superiore e inferiore e si irradiano nello stroma per circa 1-2 mm. Recentemente, a livello limbare, è stata identificata un altra struttura, la Limbal Epithelial Crypt (LEC), che rappresenta una vera e propria nicchia localizzata in profondità nella sostanza propria del limbus.

23 Palizzate di Vogt

24 Epitelio Limbare Normalmente, la cellula staminale negli strati basali del limbus si duplica formando una nuova cellula staminale che arricchisce il pool di cellule staminali e genera una cellula amplificante di transizione giovane, che a sua volta, è capace di generare altre cellule amplificanti di transizione giovani che possono dare vita ad altre cellule amplifìcanti mature o cellule terminali differenziate, modulando il loro potenziale e la loro velocità proliferativa.

25 Epitelio Limbare In caso di stimolo, più cellule staminali vengono reclutate e genereranno più cellule staminali e cellule amplificanti di transizione giovani. Queste ultime daranno vita ad altre cellule amplificanti di transizione che più rapidamente si divideranno sfruttando tutto il loro potenziale replicativo fino a creare cellule più mature e differenziate in grado di dare cellule terminali differenziate

26 Epitelio Limbare In condizioni fisiologiche, non tutte le cellule amplificanti di transizione utilizzerebbero la loro piena capacità riproduttiva per diventare cellule definitivamente differenziate. Il ciclo vitale delle cellule amplificanti di transizione varia in funzione della richiesta tissutale di cellule. In condizioni fisiologiche hanno un ciclo vitale di circa 60 ore. Questo può diventare più breve, fino a 18 ore, in condizioni di stimolo. L aumento della capacità proliferativa delle cellule amplificanti di transizione comporta una serie di effetti come: la riduzione della possibilità di comparsa di un errore genetico, che può verificarsi a livello delle cellule staminali (CS) l approvvigionamento di nuove cellule che sono in uno stato di differenziazione più vicino alle cellule differenziate terminali (TDC)

27 Citoscheletro Il citoscheletro delle strutture epiteliali è costituito fondamentalmente da microfilamenti proteici insolubili in acqua: le citocheratine (CK) Queste sono diversamente rappresentate a seconda della sede epiteliale: cornea, CK3 / CK12 congiuntiva, CK13 / CK4 limbus, CK19

28 Film Lacrimale Il film lacrimale è composto dai secreti delle ghiandole lacrimali principali e accessorie, delle ghiandole palpebrali, delle cellule mucipare o globose della congiuntiva e dagli epiteli non ghiandolari della cornea e della congiuntiva.

29 Film Lacrimale Studi recenti hanno meglio analizzato la struttura del film e hanno evidenziato che questo non è costituito da tre strati distinti e separati: in realtà la componente mucinosa è presente in tutto lo spessore del film lacrimale e la componente acquosa non è da considerarsi pura. Quindi, la classica struttura trilaminare del film è stata rivista e, oggi, si tende a considerare una struttura a due strati: uno strato muco-acquoso, in cui la concentrazione di mucina decresce dalla superficie della cornea in direzione dello strato più esterno lipidico.

30 Film Lacrimale La componente lipidica contribuisce alla stabilità del pool lacrimale ritardando l evaporazione del film, evitandone la contaminazione con lipidi polari prodotti dalle ghiandole sebacee delle palpebre La componente acquosa contiene in forma disciolta sali inorganici, glucosio, urea, proteine come le IgA secretorie, la lattoferrina, il lisozima, le glicoproteine La componente mucinosa è costituita principalmente da glicoproteine associate ad una miscela di elettroliti proteici e di materiale cellulare

31 Film Lacrimale

32 Mucine Le mucine sono glicoproteine, ad alto pm, che costituiscono l interfaccia tra epiteli umidi e ambiente. Per la loro capacità idrofilica, attraggono e trattengono l acqua sulla superficie oculare impedendone la disidratazione.

33 Mucine di Membrana Alle mucine associate alla membrana, secrete dalle cell. epiteliali, appartengono, in particolare, le mucine MUC1 - MUC4 - MUC16 che restano adese alla membrana cellulare e costituiscono l interfaccia epitelio-film lacrimale

34 Mucine di Secrezione Alle mucine di secrezione secrete dalle cellule caliciformi mucipare della congiuntiva, appartengono, in particolare, le MUC5AC La gh. Lacrimale secerne invece una piccola mucina solubile definita MUC7.

35 Lubrificante: consente l ammiccamento senza attriti Funzioni del Film Lacrimale Trofica: protegge la cornea e la congiuntiva dall essiccazione e consente l assorbimento dei principi nutritizi, sostiene la disidratazione della cornea grazie alla propria iperosmolarità Ottica: correggendo le irregolarità di superficie mantiene il potere refrattivo Difensiva: ha un ruolo nei meccanismi di difesa immunologica contro le infezioni Protettiva: contribuisce alla protezione dai raggi uv e ir

36 Palpebre e Film Lacrimale L apertura e la chiusura delle palpebre determinano l area esposta della superficie oculare ed influiscono sull evaporazione del fluido. Un completo e frequente ammiccamento è necessario a ridurre l area di esposizione oculare ed a ridurre il tempo di esposizione. L ammiccamento palpebrale è responsabile del deflusso delle lacrime e della loro clearance dalla superficie oculare.

37 Test Diagnostici I LIVELLO DIAGNOSTICA II LIVELLO III LIVELLO

38 Test Diagnostici: I livello Anamnesi E. obiettivo generale E. obiettivo oftalmologico E. lampada a fessura Estesiometria Test quantitativi Test qualitativi

39 Test Diagnostici: I livello SCHIRMER I (secrezione riflessa) Test quantitativi SCIRMER II (s. riflessa) con stim. nasale JONES (s. basale) con anestesia di superf.

40 Test Diagnostici: I livello F-BUT invasivo con fluoresceina NI-BUT non inv. con tearscope Test qualitativi SNI-BUT non inv. tempo disagio soggettivo OPI Ocular Protection Index rapporto F-BUT IBI IBI Inter Blinking Interval rapp. n.ammicc. x min. 60 COLORAZIONI

41 Test Diagnostici: I livello Test qualitativi IBI OPI intervallo fra 2 ammiccam. in fase lettura se OPI 1 superficie protetta se OPI < 1 superficie non protetta Quando il tempo di rottura del film (FBUT) è più breve dell intervallo di ammiccamento (IBI) gli occhi sono esposti al rischio di danno focale della superficie oculare

42 Test Diagnostici: I livello FLUORESCEINA film e giunzioni intercellulari Colorazioni VERDE LISSAMINA cellule degenerate e muco ROSA BENGALA superfici non protette dalla mucina

43 Test Diagnostici: II livello Tearscope griglie che si proiettano sulla superficie anche per valutare lo strato lipidico e i menischi Clearance turnover della fluoresceina Fearning test di felcizzazione del muco Citologia esame per impressione o per brush

44 Test Diagnostici: III livello Osmolarità Evaporimetria Ph Lattoferrina lisozima Indagini immunoistochimiche su citologia ed istologia

45 Conclusioni L importanza dell integrità anatomo-funzionale del complesso congiuntiva limbus cornea è ancor più evidente in caso di chirurgia che coinvolga queste strutture. Infatti è ormai pratica universalmente riconosciuta ed utilizzata nella chirurgia dello pterigion, per esempio, quella dell innesto di un lembo libero congiuntivale con rispetto dell anatomia della struttura, per limitare la risposta infiammatoria all insulto chirurgico ed al sovvertimento dell architettura tissutale, che si traduce nella recidiva. Si raccomanda quindi il massimo rispetto nella ricostruzione chirurgica di queste strutture anche per limitare il più possibile il disconfort del paziente nel decorso postoperatorio.