Брой 10/2024
Д-р В. Йоцова
Университетстка специализирана болница по очни болести за
активно лечение (УСБОБАЛ) – Варна, Медицински колеж – Варнa
Въведение
През 1902 г. австрийският учен Ernst Fuchs представя на лекция дистрофия на роговицата, което в момента носи неговото име. (1) 8 години по-късно виенският офталмолог в статия съобщава за тринадесет случая на бавно прогресиращо двустранно централно „помътняване“ на роговицата, намалена чувствителност, образуване на епителни були и вариации на симптомите през деня при пациенти в напреднала възраст. Разстройството се проявява главно при жени и не е свързано с възпаление на роговицата. Fuchs го нарича „dystrophia epithelialis cornea“. (2,3)
Дистрофията на Фукс (Fuchs endothelial corneal dystrophy – FECD) е бавно прогресиращо, двустранно, асиметрично заболяване, което в началните етапи засяга ендотела на роговицата и Десцеметовата мембрана с развитие на огнищни отлагания на последната, наречени guttae, увеличаваща се загуба на ендотелни клетки и оток на стромата, а в по-късните етапи – до образуване на субепителни и епителни були. Има множество проучвания, които доказват че FECD има генетична основа, като някои генотипове са свързани с по-тежко протичане. С напредване на възрастта се наблюдава едновременна прогресия на ендотелната дистрофия на Фукс и формиране на катаракта, което създава известни затруднения при избора на оперативен подход. (4)
Епидемиология:
Разпространение
В зависимост от етническата принадлежност на населението, разпространението на заболяването варира от 1,9% до 11,0%. Приблизително 3,9-6,6% от американците над 40- годишна възраст страдат от това състояние. В проучване, проведено на остров Танжер в САЩ, с население около 500 жители, е установено, че 11% от цялата популация са имали FECD, като засегнатите са над 50-годишна възраст. (5) В Исландия е установено, че 9,2 процента от проучваните пациенти на 50 години са имали FECD. В друго проучване е установило, че 6,7% от китайците в Сингапур и 3,7% от японците са имали cornea guttata. (6,7) Има предположения, че FECD има по-голямо разпространение в Европа в сравнение с останалите страни в света. (6) От общо 12 913 трансплантации на роговица в 10 държави- членки на Европейския съюз, Обединеното кралство и Швейцария, ендотелната дистрофия на Fuchs е най-честата индикация (41%). (8)
Рискови фактори
FECD е заболяване, което се развива в резултат на комбинираното въздействие на генетични фактори и фактори от околната среда. Възрастта и полът са важни рискови фактори, които влияят върху развитието на дистрофията. Хората на възраст над 40 г. и жените имат по-висок риск от развитие на FECD. (9) Както пушенето, така и излагането на тютюнев дим са свързани с повишен риск от развитие и усложняване на някои очни заболявания като катаракта и макулна дегенерация, свързана с възрастта. (10) Също така е установено, че тютюнопушенето увеличава тежестта на FECD. В проучване, проведено в Рейкявик, са установили, че исландците, които са пушили 20 или повече кутии цигари годишно, са удвоили риска да имат cornea guttata на възраст над 50 г. наблюдавани при спекуларна микроскопия. (11)
Ролята на UV-лъчите не е напълно изяснена. Tези лъчи нормално водят до оксидативен стрес, който от своя страна играе съществена роля в патогенезата на FECD. От една страна държавите, разположени в екваториалните региони като Сингапур, са изложени на много по-високи нива на UV-радиация в сравнение с умерените ширини. От друга страна скандинавските страни са разположени на по-високи географски ширини и може да се очаква, че са изложени на по-голям риск от индуциран от UV-лъчите оксидативен стрес. Увеличеният риск от очно увреждане тук се дължи на повишените нива на отразената от снега слънчева UV-радиация, продължително целодневно излагане на UV-лъчи в периодите на полярния ден – феномен през летните месеци, малкия ъгъл под който падат слънчевите лъчи през зимните месеци, което допринася за постоянни и прекомерни отблясъци, прогресивното изтъняване на озоновия слой. Всичко това води до повишено проникване на слънчеви UV-лъчи. (12)
Редица проучвания са доказали връзката между захарния диабет и повишената ССТ. Патофизиологично още не е напълно изяснено, но въпреки това се предполага, че се дължи на нарушена функция и намалена плътност на роговичните ендотелни клетки. Хипергликемията се свързва с морфологични промени, повишена пропускливост и намалена помпена функция на ендотелните клетки. Също така води до повишаване производството на митохондриален супероксид, което води до увреждане на ДНК и намаляване количеството на клетъчния антиоксидант никотинамид аденин динуклеотид. Допълнителният оксидативен стрес, предизвикан от диабет, може да доведе до ускорена смърт на ендотелните клетки при пациенти с FECD, където хомеостазата на ендотелните клетки вече е нарушена. (13)
Патофизиология
Нормалният ендотел на роговицата представлява монослой с приблизителна дебелина 1,5-2,5 µm. Клетките са хексагонални, като са най-дебели в областта на ядрото. Те имат дебела предна клетъчна мембрана и гладка задна повърхност. Ендотелните клетки са свързани помежду си с десмозоми и „плътни контакти“, като по този начин образуват непрекъснат слой, обърнат към предната камера и вътреочната течност. (14) Благодарение на това ендотелният слой действа като регулатор на водния поток, балансирайки движението на вътреочната течност към и от роговицата и възпрепятства развитието на оток на роговицата. По време на ембрионалното развитие ендотелните клетки се формират чрез пролиферация и миграция на мезенхимни клетки, които произхождат от невралния гребен като остават във фаза G1 на клетъчния цикъл. При раждането плътността на ендотелните клетки е около 6000 клетки/мм², като през първите 5 години от живота този брой бързо намалява и достига стойност около 3500 клетки/мм².(15) За да функционира нормално минималната плътност на роговичния ендотел трябва да бъде около 400-500 клетки на квадратен милиметър. Тези клетки не се делят. Загубата на клетки в хода на живота се компенсира с увеличаване размера на съседните клетки, вместо чрез активна митоза. (6) (16)(17)
Ендотелните клетки представляват бариера, която селективно пропуска хранителни вещества от вътреочната течност към аваскуларната роговица. Тесните връзки между ендотелните клетки ограничават дифузията на вода парацелуларно. Na-K ATPазни помпи са разположени в базолатералните ендотелни мембрани. Те извършват активен транспорт като пренасят течност от роговицата и обратно към предната камера, като поддържат роговицата в относително детургестцентно състояние. За да остане роговицата прозрачна, стромата трябва да има по-малко от 3,5 mg вода на mg суха тъкан. (6,20)
Основната причина за развитието на FECD е патологичната секреция на отпадни хиалинни продукти от ендотелните клетки, които се натрупват между ендотела на роговицата и DM. Установено е, че тези израстъци с формата на „брадавички“, „гъба“ или „наковалня“ са абнормални образувания на базалната мембрана и фибриларен колаген на засегнати еднотелни клетки. Лезиите постепенно в хода на живота увеличават размерите си, което е съпроводено с разтягане на ендотелните клетки, а впоследствие и с отпадането им. Растежът на гутатните лезии е от центъра към периферията на роговицата. (6)
Тези промени в архитектониката на роговицата водят до дисфункция на бариерата (при значително намаляване броя на ендотелните клетки) или N-K ATPазните помпи, която впоследствие започва да абсорбира неконтролируемо количество вода и се развива оток, съпроводен със замъгляване на зрението и намаляване на зрителната острота. (6,20)
FECD се характеризира с намалена плътност на ендотелните клетки с вариация във формата на клетката (клетъчен плеоморфизъм) и вариация в размера на клетката (клетъчен полимегатизъм). (21)
Генетика
Унаследяването на FECD е автозомно доминантно като са описани множество генетични аномалии. Късната възраст на проява на симптомите и променливата пенетрантност и експресивност затрудняват определянето на точния начин на унаследяване. Установени са 4 локуса (в хромозоми 5, 9, 13 и 18) и няколко пика на свързване (в хромозами 1, 5, 7, 8, 10, 15, 17, 20 и Х), които се асоциират с FECD.
COL8A2 е първата установена мутация, което е свързана с FECD с ранно начало. Ендотелната дистрофия на Фукс с късно начало се асоциира с най-малко четири различни мутации (SLC4A11, ZEB1, LOXHD1 и AGBL1). (16)
Клинични стадии:
Съществуват няколко системи за стадиране на FECD, като най-честата е разделена на 4 етапа:
Стадий 1: През този стадии пациентите обикновено са безсимптомни. При биомикроскопия на роговицата се откриват корнеални „гути“. При FECD обикновено започват от централната роговица, несливащи се и постепенно се разпространяват към периферните отдели.
Стадий 2: През този стадий роговичните „брадавички“ в централните отдели постепенно започват да се сливат и увеличават размерите си, което е съпроводено с намаляване броя на ендотелните клетки, уголемяването им и нарушаване на хексагоналната им форма. На този етап пациентите съобщават за безболезнено намаляване на зрението и симптоми като отблясъци, особено сутрин при събуждане от сън, подари увеличаващия се стромален оток.
Стадий 3: Настъпва дисфункция на ендотелната помпа. Стромалният оток прогресира към предните отдели на роговицата, достигайки епитела, като постепенно се образуват субепителни и епителни були. Разкъсването на епителните були е съпроводено с епизоди на болка, поради оголване на нервните окончания на роговицата. От друга страна епителните дефекти увеличават риска от навлизане на патогенни микроорганизми и развитие на инфекция.
Стадий 4: Вследствие образуването и разкъсването на булите постепенно започва развитието на фиброза, неоваскуларизация и намаляване прозрачността на роговицата. През този стадий болката постепенно намалява и обикновено изчезва, но зрителната острота е силно нарушена. (6,20)
Спекуларна микроскопия
Образните методи за оценка на структурата и морфологията на роговицата се развиват бързо. С помощта на спекуларната микроскопия може да се направи качествена и количествена in vivo оценка на роговичния ендотел, плътността на ендотелните клетки и морфология и по този начин да се прецени какъв да бъде подхода при катарактална хирургия. (22) Изследването е неинвазивно, безконтактно. Необходимо е кратко време за получаване на изображението, разполага с технология за автоматично фокусиране и анализ на ендотелните роговични клетки. С помощта на спекуларната микроскопия могат да се визуализират роговичните брадавички. Тя също така дава информация за: (23)
• ECD – среден брой ендотелни клетки на mm² (табл.2)
• CV (полимегетизъм) – описва вариацията в клетъчната площ и се изчислява чрез разделяне на стандартното отклонение на клетъчната площ на средната клетъчна площ (µm²). (23) Стойности, измерени между 0,22 и 0,31, се смятат за нормални, от 0,32 до 0,40 са повишени, а CV стойности над 0,40 са абнормни.(18)
• HEX (плеоморфизъм) – процент на хексагоналните клетки в корнеалния ендотел. В здрава роговица HEX е 60%.
• CCT – централна роговична дебелина, µm. (23)
За извършването на спекуларна микроскопия важно изискване е роговицата да е прозрачна. Наличието на цикатрикси или оток може да увеличи разсейването на светлината от колагеновите ламели и кератоцитите в стромата, което води до ограничено приложение при пациенти с напредналa FECD на този така лесен и достъпен метод. (23)
FECD и катаракта
Свързаната с възрастта катаракта е най-честото заболяване в световен мащаб, което води до обратима слепота в напреднала възраст. Екстракцията на катаракта чрез факоемулсификация е най-често извършваната офталмологична хирургична интервенция, което предлага няколко предимства, включително работа през малък разрез и бързо следоперативно възстановяване на зрението. Декомпенсацията на роговицата след факоемулсификация в следоперативен период е усложнение, което често води до неудовлетвореност на пациента и лош зрителен резултат. (24)
Особено голямо внимание трябва да се обърне на пациенти с FECD, на които им предстои операция за отстраняване на катаракта, тъй като тя е свързана със загуба на ендотелни клетки, вследствие на хирургичната травма. Многобройни фактори влияят върху броя на ендотелните клетки по време и след оперативната интервенция. Пациенти в напреднала възраст, с анамнестични данни за очна травма, инфекция, предишна оперативна интервенция, псевдоексфолиативен синдром, закритоъгълна глаукома и др., всяко едно от тези състояния е свързано с намалена плътност на ендотелните клетки и съответно крие риск при катарактална хирургия. (25) От направените морфологични аномалии на роговицата при пациенти с давност на диабета повече от 10 години, се е установило, че скоростта на загуба на ендотелните клетки след факоемулсификация е по-висока. (26)
Вътреочната хирургия може да доведе до увреждане на роговичния ендотел по различни начини – механично, хидродинамично, топлинно, химическо увреждане или образуване на свободни радикали вторично под въздействието на високочестотен ултразвук.
С развитието на хирургията и технологиите са разработени средства за защита на роговичните ендотелни клетки. Въвеждането на високоеластичен материал в предната камера по време на катарактална хирургия значително намалява загубата на ендотелни клетки. Различните стилове и методи за отстраняване на катарактата оказват различно въздействие върху ендотелните клетки и загубата им. (28) Разработени са скали, оценяващи риска от увреждане на ендотела при катарактална хирургия.
Оценка на риска:
Нисък риск (0 до 5): мека катаракта, нормална ACD и няколко роговични брадавички без други аномалии на роговицата. Може да се извърши стандартна факоемулсификация.
Умерен риск (6 до 10): умерена FECD, с брой на ендотелните клетки > 1500 клетки/mm² и катаракта LOCS III 4-та степен. Поради високия риск се изисква повишено внимание при разцепването на ядрото, по-малко ултразвукова енергия, може да се съчетае с употребата на фемтосекунден лазер. При пациентите от тази група е необходимо на всеки 3-4 единици факоенергия да се инжектира дисперсивна висока субстанция.
Висок риск (11 до 19) – при тези пациенти трябва да се обмисли извършването на екстракапсуларна екстракция на катаракта без употребата на факоенергия през склерален достъп. Оперативната интервенция трябва да се извършва внимателно, за да се избегне контакта между ядрото и ендотела на роговицата.
Много висок риск (>20). При тези пациенти трябва да се обмисли извършването на кератопластика. (29)
Лечение
При FECD при настъпване на декомпенсация на роговицата последната „набъбва“, като това е съпроводено с по-лошо зрение сутрин и подобряване в хода на дена, поради намаляване отока на роговицата. В миналото са препоръчвали употребата на сешоар, насочен към очите, за да се улесни изпаряването и да се ускори намаляването на отока на роговицата. Най-често в ежедневието се използват хиперосмотичен натриев хлорид под формата на капки или мехлем, за да се намали отока на роговицата, а това от своя страна е съпроводено с подобряване на зрителната острота. По-напредналите случаи са съпроводени с поява на болка, поради наличие на епителни були и дефекти. При тези пациенти, освен епителизиращи, антибиотични медикаменти и циклоплегици, се препоръчва използването на терапевтични контактни лещи или амниотична мембрана. (13)
Докато в миналото пенетриращата кератопластика е била единственият метод за лечение на FECD, то усъвършенстването на техниките за трансплантация на роговицата позволява селективно да се замени увредения ендотел, което позволява бързо възстановяване на зрението, а усложненията са сведени до минимум. Все повече добива популярност със своята безопасност и ефективност задната ендотелна кератопластика. Единственото ограничение пред опитните хирурзи е недостигът на донорски роговици, което от своя страна подтиква към търсене на други алтернативни методи. (30)
Заключение
Ендотелната дистрофия на Фукс е най-честото наследствено заболяване на роговицата, което се проявява в напреднала възраст. Едновременно с това започва намаляване на прозрачността на собствената леща и се появява необходимостта на извършване на катарактална хирургия, която само по себе си крие риск от влошаване на вече съществуваща дистрофия.
Операцията на катаракта е най-често извършваната оперативна процедура в света. Тя е безопасна, сравнително лесна интервенция, която значително подобрява качеството на зрението и живота на пациентите. Преди извършването на операцията трябва да се направи цялостна оценка на състоянието на всеки пациент индивидуално и да се отхвърлят всички потенциални рискови фактори, които могат да доведат до неблагоприятен изход.
1. Bergmanson JPG, Sheldon TM, Goosey JD. Fuchs’ endothelial dystrophy: a fresh look at an aging disease. Ophthalmic Physiologic Optic. Май 1999;19(3):210–22.
2. Jun A, Vedana G, Villarreal Jr. G. Fuchs endothelial corneal dystrophy: current perspectives. OPTH. Февруари 2016;321.
3. Eghrari AO, Gottsch JD. Fuchs’ corneal dystrophy. Expert Review of Ophthalmology. Април 2010;5(2):147–59.
4. Eghrari AO, Daoud YJ, Gottsch JD. Cataract surgery in Fuchs corneal dystrophy. Current Opinion in Ophthalmology. Януари 2010;21(1):15–9.
5. Eghrari AO, McGlumphy EJ, Iliff BW, Wang J, Emmert D, Riazuddin SA, и съавт. Prevalence and Severity of Fuchs Corneal Dystrophy in Tangier Island. American Journal of Ophthalmology. Юни 2012;153(6):1067–72.
6. Majid M, Anisha N. S, Uma V, Bhupendra CPatel. Fuchs Endothelial Dystrophy. StatPearls Publishing; 2023.
7. Chakraborty M, Das RK, Samal S, Das S, Alone DP. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy associated risk variant, rs3768617 in LAMC1 shows allele specific binding of GFI1B. Gene. Април 2022;817:146179.
8. Dunker SL, Armitage WJ, Armitage M, Brocato L, Figueiredo FC, Heemskerk MBA, и съавт. Practice patterns of corneal transplantation in Europe: first report by the European Cornea and Cell Transplantation Registry. J Cataract Refract Surg. Юли 2021;47(7):865–9.
9. Gargi Gouranga N, Debasmita Pankaj A. REVIEW: Current understanding of the pathogenesis of Fuchs’ endothelial corneal dystrophy. Molecular Vision 2019 [Интернет]. 03 Юни 2019; Достъпен на: http://www.molvis.org/molvis/v25/295/
10. Zhang X, Igo RP, Fondran J, Mootha VV, Oliva M, Hammersmith K, и съавт. Association of Smoking and Other Risk Factors With Fuchs’ Endothelial Corneal Dystrophy Severity and Corneal Thickness. Invest Ophthalmol Vis Sci. 27 Август 2013;54(8):5829.
11. Zoega GM, Fujisawa A, Sasaki H, Kubota A, Sasaki K, Kitagawa K, и съавт. Prevalence and Risk Factors for Cornea Guttata in the Reykjavik Eye Study. Ophthalmology. Април 2006;113(4):565–9.
12. Soh YQ, Kocaba V, Pinto M, Mehta JS. Fuchs endothelial corneal dystrophy and corneal endothelial diseases: East meets West. Eye. Март 2020;34(3):427–41.
13. Ong Tone S, Kocaba V, Böhm M, Wylegala A, White TL, Jurkunas UV. Fuchs endothelial corneal dystrophy: The vicious cycle of Fuchs pathogenesis. Progress in Retinal and Eye Research. Януари 2021;80:100863.
14. Zhang J, Patel DV. The pathophysiology of Fuchs’ endothelial dystrophy – A review of molecular and cellular insights. Experimental Eye Research. Януари 2015;130:97–105.
15. Bourne WM. Biology of the corneal endothelium in health and disease. Eye. Ноември 2003;17(8):912–8.
16. Sarnicola C, Farooq AV, Colby K. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy: Update on Pathogenesis and Future Directions. Eye & Contact Lens: Science & Clinical Practice. Януари 2019;45(1):1–10.
17. Joyce N. Proliferative capacity of the corneal endothelium. Progress in Retinal and Eye Research. Май 2003;22(3):359–89.
18. Craig Thomas, O.D. Use Specular Microscopy to Diagnose Corneal Disease. Review of optometry [Интернет]. 15 Юни 2009; Достъпен на: https://www.reviewofoptometry.com/article/use-specular-microscopy-to-diagnose-corneal-disease
19. Abbey Johnson Bonnell, O.D., and Mike Cymbor, O.D. Under the Specular Microscope. Review of optometry [Интернет]. 15 Август 2012; Достъпен на: https://www.reviewofoptometry.com/article/under-the-specular-microscope
20. Elhalis H, Azizi B, Jurkunas UV. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy. The Ocular Surface. Октомври 2010;8(4):173–84.
21. Alomar TS, Al-Aqaba M, Gray T, Lowe J, Dua HS. Histological and Confocal Microscopy Changes in Chronic Corneal Edema: Implications for Endothelial Transplantation. Invest Ophthalmol Vis Sci. 17 Октомври 2011;52(11):8193.
22. Szalai E, Németh G, Berta A, Módis L. Evaluation of the Corneal Endothelium Using Noncontact and Contact Specular Microscopy. Cornea. Май 2011;30(5):567–70.
23. Ong Tone S, Jurkunas U. Imaging the Corneal Endothelium in Fuchs Corneal Endothelial Dystrophy. Seminars in Ophthalmology. 19 Май 2019;34(4):340–6.
24. Osman AA, El-Sayed SM, Fahmy AE. Corneal Endothelial Changes by Specular Microscopy after Uncomplicated Phaco-Emulsification of Hard Senile Cataract Graded by Pentacam. The Egyptian Journal of Hospital Medicine. 01 Юли 2019;76(7):4474–82.
25. Sihota R, Lakshmaiah NC, Titiyal JS, Dada T, Agarwal HC. Corneal endothelial status in the subtypes of primary angle closure glaucoma. Clinical Exper Ophthalmology. Декември 2003;31(6):492–5.
26. Morikubo S. Corneal Changes After Small-Incision Cataract Surgery in Patients WithDiabetes Mellitus. Arch Ophthalmol. 01 Юли 2004;122(7):966.
27. Raul E. Ruiz-Lozano, MD, Sofia Padilla-Alanis, MD, Julio C. Jimenez-Perez, MD, Judith Zavala, MD, PhD, Jorge E. Valdez-Garcia, MD, PhD. Minimizing the Risk of Corneal Endothelial Damage Associated with Cataract Surgery. HIGHLIGHTS OF OPHTHALMOLOGY [Интернет]. 2022; Достъпен на: www.jphmedical.com
28. Seitzman GD. Cataract surgery in Fuchs?? dystrophy: Current Opinion in Ophthalmology. Август 2005;16(4):241–5.
29. Juan G. Gaviria, MD, Luis Escaf, MD, Juanita Londoño, MD, and Luz M. Melo, MD, Barranquilla, Colombia. Surgery 101: Managing Endothelial Risk. A stepwise approach to avoiding damage to the endothelium during cataract surgery. 09 Юни 2017; Достъпен на: www.reviewofophthalmology.com
30. Price MO, Mehta JS, Jurkunas UV, Price FW. Corneal endothelial dysfunction: Evolving understanding and treatment options. Progress in Retinal and Eye Research. Май 2021;82:100904.
Ключови думи: Ендотелна дистрофия на Фукс, Катаракта, факоемулсификация
Адрес за кореспонденция:
Д-р Владислава Йоцова
Университетска специализирана болница
по очни болести за активно лечение
(УСБОБАЛ) – Варна
ул. Дойран, 15
9000, Варна
