Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti Changes of the ocular surface in patients Video Display Terminal (VDT)

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1 A G G I O R N A M E N T O C O N T I N U O P E R L A P R A T I C A C L I N I C A 2012 Volume 11 N. 4 (Estratto) Direttore Responsabile: Antonio Guastella MEDIPRINT S.r.l. a socio unico - Cod. 1/13 - Via Cossignano, Roma Tel Fax mediprint@mediprint.it - Reg. Trib. di Roma n. 238 del 23/5/2002 Poste Italiane S.p.A - Spedizione in A.P. 70% c/roma/aut. 72/ Periodicità quadrimestrale Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte può essere riprodotta in alcun modo (comprese fotocopie), senza il permesso scritto dell editore Stampa: CSC Grafica Srl - Via A. Meucci, Guidonia (Roma) - Estratto finito di stampare nel mese di gennaio 2013 Direttore Scientifico: Ercole Concia - Direttore Editoriale: Matteo Bassetti Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti Changes of the ocular surface in patients Video Display Terminal (VDT) G. Chisari, E. Stagni, L. Rampello*, C.G. Chisari* Centro di Microbiologia della Superficie Oculare, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Policlinico di Catania, Dipartimento di Scienze Bio-Mediche, Università di Catania; *Clinica Neurologica, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Policlinico di Catania; Clinica Di Stefano Velona, Catania

2 Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti Changes of the ocular surface in patients Video Display Terminal (VDT) G. Chisari, E. Stagni, L. Rampello*, C.G. Chisari* Centro di Microbiologia della Superficie Oculare, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Policlinico di Catania, Dipartimento di Scienze Bio-Mediche, Università di Catania; *Clinica Neurologica, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Policlinico di Catania; Clinica Di Stefano Velona, Catania Abstract The Authors want to evaluate the effect of a new generation tear substitute (hipromellose 0.5% and amino acids) on the ocular ecosystem applied in video terminal subjet and dry eye syndrome. Forty patients (14 F - 26 M mean age 67.5 yr) with signs of discomfort and/or ocular dryness (burning, feeling of extraneous body, dryness and itch) were admitted to our study. Patients were treated with hipromellose, for 28 days. Subjective symptoms and the objective signs were considered at the first visit, 28 days after therapy and 5 days after wash out following the 28 days of therapy. Studied parameters were: Schirmer s Test I (mm/5 min); Schirmer s Test II (mm/3 min); time of breakup of the film of shed tears (B.U.T., sec) and conjunctival buffer for the search of aerobic and anaerobic bacteria. The data show a change in the tear test considered in our study, with the following results: Schirmer s Test I ; Schirmer s Test II ; B.U.T before and after the treatment respectively. The colture examinations show an initial bacterial increase of 35 strains (43.7%) compared to 18 (22.5%) after the treatment. The results show that hipromellose 0.5% has good regulating activity and its clinical effectiveness is confirmed by a direct activity in normalizing clinical parameters of shed tears film and an indirect activity in selecting normal bacterial flora. Riassunto Gli autori hanno studiato gli effetti di un sostituto lacrimale di nuova generazione (ipromellosa 0,5% e aminoacidi) sulla superficie oculare dei soggetti videoterminalisti. Quaranta soggetti videoterminalisti (14 F - 26 M di età media 67,5 anni) con segni di disagio e/o secchezza oculare (bruciore, sensazione di corpo estraneo, secchezza e prurito) sono stati ammessi al nostro studio. I pazienti sono stati trattati con ipromellosa 0,5% e aminoacidi in collirio (1 goccia 3 volte/die in entrambi gli occhi per 28 giorni). Sono stati presi in considerazione alcuni test lacrimali e la flora batterica aerobica e anaerobica in occasione della prima visita e al 5 giorno dopo il trattamento la terapia. In particolare, sono stati analizzati i seguenti parametri: Test di Schirmer I (mm/5 min); Test di Schirmer II (mm/3 min); tempo di rottura del film lacrimale (B.U.T., sec) e tampone congiuntivale per la ricerca di batteri aerobici e anaerobici. I dati evidenziano una modifica dei test lacrimali considerati nel nostro studio, con i seguenti valori ottenuti rispettivamente tra prima e dopo trattamento: Test di Schirmer I 8,3-11,9; Test di Schirmer II 7,5-11,9; B.U.T. 7,3-10,9. Gli esami colturali hanno complessivamente evidenziato una crescita batterica iniziale di 35 esami (43,7%) in paragone a 18 (22,5.%) ottenuti dopo trattamento. I risultati mostrano che l ipromellosa 0,5% esercita una buona attività di regolazione dell ecosistema della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti, con un attività diretta di normalizzazione dei parametri clinici del film lacrimale e un attività indiretta nella selezione e integrazione della normale flora batterica. 2 FARMACI 2012;11(2)

3 Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti Introduzione L occhio secco è una patologia caratterizzata da un'alterazione del film lacrimale causata da un'insufficiente produzione di lacrime e/o da una sua alterata evaporazione. Questa condizione si manifesta con sintomi di discomfort oculare che possono causare danni alla superficie oculare. La sindrome da occhio secco è abbastanza frequente nella popolazione e ha una prevalenza che varia dal 7% al 34% a seconda degli studi epidemiologici (1-7). Il sistema della superficie oculare di cui fa parte il film lacrimale è un sistema stabile, ma può perdere il proprio equilibrio a causa di diversi fattori ambientali e patologie croniche. I soggetti con occhio secco sono caratterizzati da un'instabilità del film lacrimale con sintomi di bruciore, sensazione di corpo estraneo, stanchezza delle palpebre, disturbi alla visione, aggravati da fattori ambientali come l aria condizionata, l esposizione a monitor ecc. In condizioni fisiologiche la secrezione lacrimale è circa 1 µl al minuto. Questa struttura è costituita da una serie di sostanze eterogenee (lipidi, protidi, mucina, acqua ecc.) che si integrano e cooperano tra loro per garantire il benessere e la funzionalità dell intero bulbo oculare (8-11). In questi ultimi anni alcuni aspetti sanitari come l' office eye sindrome caratterizzati dall uso dei VDT (Video Display Terminal) hanno assunto una particolare rilevanza scientifica-sanitaria (8,12,13) in quanto si può osservare un alterazione del film lacrimale con un conseguente possibile danno alla superficie oculare caratterizzato da sintomi di discomfort oculare (1,12-17). Recenti studi (19) hanno dimostrato come l aumento di alcune componenti del film lacrimale in tali soggetti causi una riduzione della sua stabilità. Infatti, i circuiti elettronici utilizzati per creare l immagine producono campi elettrici e magnetici statici e campi elettromagnetici e bassa/alta frequenza. Nei campi elettrici e magnetici e nella radiazione ottica prodotti dai VDT è praticamente rappresentato l intero spettro elettromagnetico. La radiazione ottica emessa comprende l ultravioletto (UV) di grande lunghezza d onda, il visibile e la radiazione infrarossa (IR). Secondo alcuni autori sembrerebbe che i campi elettrici statici presenti in particolari condizioni di bassi valori di umidità ambientale, generati dall accumulo di carica elettrica causato dagli elettroni che urtano lo schermo, sono tra quelli che possono causare alterazioni della superficie oculare. Sulla base di queste conoscenze ci siamo proposti di verificare, nei soggetti videoterminalisti, come queste alterazioni si modificavano dopo trattamento con un sostituto lacrimale di ultima generazione a base di ipromellosa 0,5% e aminoacidi. Materiali e Metodi Pazienti Sono stati ammessi allo studio 40 soggetti videoterminalisti (14 femmine e 26 maschi, età media di 67,5 (Tab. I) con segni e sintomi di discomfort e/o secchezza oculare (bruciore, sensazione di corpo estraneo, secchezza e prurito), con Schirmer I inferiore a 10 mm; con B.U.T. inferiore a 8 secondi secondo i criteri di Van Bijsterveld et al. (20). In tutti i pazienti è stata presa in considerazione la sintomatologia soggettiva e i segni obiettivi all atto della visita di arruolamento e dopo trattamento (28 giorni), cioè al 5 giorno dall ultima somministrazione del collirio (washout). Trattamento Tutti i soggetti sono stati trattati con un sostituto lacrimale di nuova generazione a base di ipromellosa 0,5% e aminoacidi (Nextal - BIOOS italia). 1 goccia 3 volte/die in entrambi gli occhi per 28 giorni. Criteri di inclusione - Soggetti videoterminalisti da almeno 2 anni, con segni e sintomi di discomfort oculare (bruciore, sensazione di corpo estraneo, secchezza e prurito). - Soggetti con almeno tre dei quattro criteri elencati precedentemente. - Nessuna colorazione corneale con fluoresceina. - Assenza di infezioni della superficie oculare e annessi. - Assenza di patologie allergiche della superficie oculare. Tabella I. Caratteristiche demografiche dei pazienti che hanno completato lo studio. N. Pazienti N. occhi Sesso Età Range M F (media) , FARMACI 2012;11(2) 3

4 G. Chisari, E. Stagni, L. Rampello, C.G. Chisari Criteri di esclusione - Precedente chirurgia oculare. - Alterazione dell apparato lacrimale. - Terapia medica con farmaci sistemici o topici che alterino la lacrimazione e/o con steroidi topici durante le 4 settimane precedenti l inizio dello studio. Parametri considerati - Sintomi: sensazione di corpo estraneo, secchezza, prurito e bruciore. - Segni obiettivi: discomfort e/o secchezza oculare. - Esame obiettivo del segmento anteriore eseguito mediante lampada a fessura. - Test di Schirmer I (mm/5 min). - Test di Schirmer II (mm/3 min). - Tempo di rottura del film lacrimale (B.U.T., sec). - Tampone congiuntivale per ricerca batteri aerobi e anaerobi. Test di Schirmer I Si applica, al terzo esterno della palpebra inferiore, una strisca di carta assorbente graduata della lunghezza di 35 mm. Il paziente viene invitato a guardare in alto; dopo 5 minuti le strisce vengono rimosse e si valuta la porzione di carta che risulta bagnata dalle lacrime (valori normali compresi tra 10 e 15 mm). Test di Schirmer II Dopo instillazione di una goccia di anestetico (novesina) ogni 3 minuti per tre volte, si procede come per il precedente Test di Schirmer I. Dopo 3 minuti vengono rimosse le strisce e si valuta la porzione di carta imbevuta (valori normali superiori o uguali a 10 mm). Test di B.U.T. Dopo instillazione di fluoresceina al 2% si calcola il tempo intercorrente (valori normali compresi tra sec.) tra l ultimo ammiccamento e l inizio della formazione di aree corneali secche (dry spots). Test batteriologico Si esegue il prelievo del secreto congiuntivale mediante un tampone di Hess, per la ricerca di batteri aerobi e anaerobi. I campioni prelevati dai pazienti venivano seminati negli appositi terreni di coltura e incubati in atmosfera aerobia e anaerobia per l isolamento e identificazione dei batteri presenti, con conta differenziata per aerobi e anaerobi. In particolare, ogni ceppo batterico anaerobio, veniva identificato biochimicamente secondo gli schemi consigliati dal Anaerobe Laboratory Manual, 4th ed., Virginia Polytechnic Institute (Chisari et. al. 2007). Analisi Statistica Ai dati dei parametri clinici ottenuti nel nostro studio, tra prima e dopo trattamento, è stato applicato il test statistico T di student. È stato ritenuto opportuno applicare il T di student in quanto trattasi di classi di campioni (dati appaiati) abbastanza omogenee. Risultati In tutti i soggetti videoterminalisti inseriti nel nostro studio, dopo trattamento con ipromellosa 0,5% e aminoacidi, è stata osservata la scomparsa dei sintomi presenti al momento dell inserimento nello studio. Le figure 1 e 2 mettono in evidenza la media dei valori dei test della secrezione lacrimale ottenuti all inizio e al 5 giorno dalla sospensione della terapia (dopo 28 giorni). I dati evidenziano una modifica con miglioramento dei test lacrimali considerati nel nostro studio, con i seguenti risultati rispettivamente prima e dopo: Schirmer I 8,3-11,9 mm; Schirmer II 7,5-10,9 mm; B.U.T. 7,3-10,9 sec. Gli esami colturali hanno complessivamente evidenziato una crescita batterica iniziale di 35 esami (43,7%) in paragone a 18 (22,5%) osservati dopo il trattamento (Tab. II). Il numero di isolamenti complessivi di aerobi e anaerobi riscontrati prima e dopo il trattamento sono evidenziati nella tabella III, dove si registra la riduzione degli aerobi da 29 a 19 ceppi e per gli anaerobi da 18 a 7 isolati batterici. In alcuni pazienti si è osservata la contemporanea presenza di batteri ae- Tabella II. Positività totale degli esami colturali ottenuta per occhio tra prima e dopo il trattamento. N. pazienti (40) N. occhi (80) Prima Dopo N. % N. % Esami colturali , ,5 4 FARMACI 2012;11(2)

5 Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti Tabella III. Numero complessivo di isolamenti aerobi e anaerobi dagli esami colturali prima e dopo trattamento con ipromellosa 0,5%. Microrganismi Prima Dopo Aerobi Anaerobi 18 7 Totale ceppi robi e anaerobi. Nella Tabella IV sono riportati le specie di aerobi e anaerobi riscontrati nei soggetti videoterminalisti prima e dopo trattamento al 5 giorno dopo la sospensione della terapia: S. epidermidis da 15 ceppi (34%) a 14 (53,8%); per lo S. aureus da 8 (18,3%) a 3 (11,5%), mentre per il resto degli isolamenti si evidenzia una riduzione quasi del tutto omogenea dei Gram-negativi aerobi tra prima e dopo il trattamento. Nella stessa tabella sono elencate le specie di anaerobi isolati prima e dopo il trattamento: per lo Peptococcus spp. da 9 ceppi (20,2%) a 6 (27%); lo Peptostreptococcus ssp. da 6 (13,7%) a 1 (3,9%). I dati dei parametri clinici (Figg. 1, 2) Schirmer I, Schirmer II e Tabella IV. Numero e percentuale di ceppi batterici aerobi e anaerobi isolati da soggetti videoterminalisti, prima e dopo trattamento con ipromellosa 0,5%. Microrganismi Prima Dopo N. % N. % S. epidermidis 15 34, ,8 S. aureus 8 18,3 3 11,5 S. pneumoniae 2 4,6 1 3,9 S. pyogens 2 4,6 1 3,9 H. influenzae 2 4,6 - - Subtotale aerobi Peptococcus spp. 9 20,2 6 27,0 Peptostreptococcus spp. 6 13,7 1 3,9 Subtotale anaerobi 15 7 Totale ceppi (aerobi+anaerobi) B.U.T., ottenuti prima e dopo la sospensione del trattamento con ipromellosa 0,5% nei due gruppi di studio sono espressi come media dei campioni. Essendo i dati piuttosto omogenei, la Figura 1. B.U.T. prima e dopo trattamento con ipromellosa 0,5% (al 5 giorno dalla sospensione del trattamento). *P<0,001. Figura 2. Test di Schirmer I e II prima e dopo trattamento con ipromellosa 0,5% (al 5 giorno dalla sospensione del trattamento). FARMACI 2012;11(2) 5

6 G. Chisari, E. Stagni, L. Rampello, C.G. Chisari deviazione standard non si è scostata molto dalla media. È stato ritenuto opportuno applicare il T di student in quanto trattasi di classi di campioni (dati appaiati) abbastanza omogenee. La significatività statistica delle differenze tra il gruppo A prima e il gruppo B dopo trattamento è stata calcolata applicando il test statistico T di student P>0,001. Per quanto riguarda la quantità dei batteri ottenuta non è stato possibile applicare alcun test statistico. Conclusioni La significativa modificazione dei test lacrimali (Schirmer I, Schirmer II e B.U.T.) ottenuti dopo trattamento con ipromellosa 0,5% e al 5 giorno dalla sua sospensione, insieme alla scomparsa dei sintomi, evidenzia un'efficacia clinica e una buona attività di ripristino fisiologico della produzione del film lacrimale nel soggetto videoterminalista. L attività indiretta di questa molecola nel ripristino del microbiota normale oculare, caratterizzato dall incremento della percentuale di batteri normali abitatori della superficie oculare, ristabilisce una buona ecologia fisiologica della superficie oculare in questi soggetti. Infatti, le modificazioni dell habitat della superficie oculare con l incremento dei batteri saprofiti, consentono a questi batteri l integrazione con il glicocalice delle cellule epiteliali oculari determinando un barriera di stabilità e di prevenzione dalle possibili infezioni superficiali. Questi dati evidenziano una buona attività della ipromellosa 0,5% nel potenziare il sistema di difesa della superficie oculare del soggetto videoterminalista, questo grazie anche ai suoi soluti compatibili che, agendo in profondità, ristabiliscono un ottimo equilibrio osmotico e un conseguente prolungato comfort. Come è stato confermato in precedenti ricerche (1,2) un film lacrimale stabile è il risultato dell equilibrio di una serie di funzioni complesse messe in atto dal sistema della superficie oculare. Un ambiente idoneo per ph, concentrazione elettrolitica, umidità relativa e presenza degli elementi nutritizi fondamentali è indispensabile perché la superficie oculare possa svolgere le sue principali funzioni assieme a un'integrazione della normale flora batterica che esercita un'azione diretta e indiretta di difesa della superficie stessa. Infatti, la funzione di barriera fisica e immunologica da parte dell epitelio della superficie oculare è assicurata dalla stretta giunzione delle cellule epiteliali che determina, appunto, l effetto barriera versus i batteri patogeni. È stato dimostrato da diversi studi (10,14,16,18,20) che se l osmolarità lacrimale aumenta cronicamente può determinare danni alle cellule dell epitelio della superficie oculare. Alla luce di questi nostri risultati si individua, nell'ipromellosa 0,5% e nei relativi aminoacidi, un possibile ruolo di integratore bio-fisiologico della struttura del film lacrimale, esercitando un attività diretta nella normalizzazione dei parametri clinici del film lacrimale e un attività indiretta nel ripristino dell ecologica microbiologica della superficie oculare nel soggetto videoterminalista. Bibliografia 1. Aakre BM, Doughty MJ. Are There differences visual symptoms and specific ocular symptoms Associated with video display terminal (VDT) use? Cont Lens Anterior Eye 2007 Jul;30(3): Brewitt H, Sistani F. Dry eye disease: the scale of the problem. Surv Ophthalmol 2001;45(suppl.2): Chisari G, Reibaldi M, Sanfilippo M. Studio dell ecosistema oculare esterno nei pazienti diabetici con iposecrezione. Ann Oftalmol Clin Oculist 2001;CXXVII,2-3: Chisari G, Reibaldi M, Sanfilippo M. Evoluzione del panorama etiologico delle infezioni oculari esterne. Boll Oculistica 2002;81: Chisari G, Cavallaro G, Reibaldi M, Biondi S. Presurgical antimicrobial prophylaxis: effect on ocular flora in healthy patients. Int J Clin Pharmacol Ther 2004 Jan;42(1): Chisari G, Reibaldi M, Russo A, Sanfilippo M. Alterazioni dell ecosistema oculare nel paziente diabetico. Boll Oculistica 2004;83: Chisari G, Chisari CG, Reibaldi M, Patti F. Ruolo terapeutico della carbossimetilcellulosa allo 0.5% sulla superficie oculare del soggetto con sclerosi 6 FARMACI 2012;11(2)

7 Modificazioni della superficie oculare nei soggetti videoterminalisti multipla possibile. Ottica Fisiopat 2009;XIIV: González-Méijome JM, Parafita MA, Yebra-Pimentel E, Almeida. Symptoms in a population of contact lens and noncontact lens wearers under different environmental conditions. Optom Vis Sci 2007 Apr;84(4): Harriet J, Davidson and Vanessa J. Kuonem. The tear film and ocular mucins. Veterinary Ophthalmology 2004;Vol 4: Issue Iester M, Orsoni GJ, Gamba G, Giuffrida S, Rolando M. Improvement of the ocular surface using hypotonic 0.4% hyaluronic acid drops in keratoconjunctivitis sicca. Eye 2000;14: Moss SE, Klein R, Klein BE. prevalence of and risk factors for dry eye syndrome. Arch Ophthalmol 2000;118(9): Murube J, Murube E. Near vision accommodation in horizontality with VDT: why low blinking and dry eye? Adv Exp Med Biol 2002;506(Pt.B): Nakaishi H, Yamada Y. Abnormal tear dynamics and symptoms of eyestrain in operators of visual display t erminals. Occup Environ Med 1999;56(1): Nichols KK. Patient-reported symptoms in dry dye disease. Ocul Surf 2006;4: Ozdemir M, Buyukbese MA, Cetinkaya A, Ozdemir G. Risk factors for ocular surface disorders in pazients with diabetes mellitus. Diabetes Res Clin Pract 2003;59(3): Pflugfelder SC, Solomon A, Stern ME. The diagnosis and management of dry eye: a twenty-five-year review. Cornea 2000;19: Schlote T, Kadner G, Freudenthaler N. Marked reduction and distinct patterns of eye blinking in patients with moderately dry eyes during video display terminal use. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2004 Apr;242(4): Stefanova N, Bücke P, Duerr S, Wenning GC. Multiple system atrophy: an update. Lancet Neurol 2009;8: Uchino M, Schaumberg DA, Dogru M, et al. Prevalence of dry eye disease among Japanese visual display terminal users. Ophthalmology 2008;115(11): Van Bijsterveld PO. Diagnostic test in the sicca syndrome. Arch Ophthalmol 1999;82: FARMACI 2012;11(2) 7

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