Krótkowzroczność staje się globalną epidemią, dlatego badanie mechanizmów leżących u jej podstaw może prowadzić do najnowocześniejszych metod leczenia i lepszych rozwiązań w zakresie widzenia.

Występowanie miopii — powszechnie znanej jako krótkowzroczność — rośnie na całym świecie, a do 2050 r. oczekuje się, że dotknie ona prawie 1 miliarda ludzi. Ten wzrost nie tylko sprawia, że krótkowzroczność jest główną przyczyną trwałej ślepoty na całym świecie, ale stanowi także poważne wyzwanie w planowaniu kompleksowych usług opieki okulistycznej. Pomimo powszechnego występowania krótkowzroczności, jej przyczyny, a także strukturalne i fizjologiczne mechanizmy jej powstawania pozostają nieuchwytne.

Badanie struktury oka krótkowzrocznego

Projekt MYOMICRO, realizowany przy wsparciu programu działania „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA), ma na celu scharakteryzowanie oczu krótkowzrocznych z niespotykaną dotąd szczegółowością w celu uzyskania nowych informacji oraz obiektywnej i kompleksowej oceny efektów leczenia wykraczających poza konwencjonalne badania wzroku. Aby rozwikłać tajemnice krótkowzroczności, w ramach projektu opracowano innowacyjne metody obrazowania do oceny anatomia (twardówki), zewnętrznej warstwy oka kluczowej dla określenia wielkości oka i stanu refrakcji.

„Jednym z krytycznych wyzwań w badaniach nad krótkowzrocznością był brak technik ilościowych służących do charakteryzowania optycznych i morfologicznych właściwości krótkowzrocznego oka” — wyjaśnia María Viñas Peña, stypendystka programu MSCA.

Multidyscyplinarne podejście technologiczne

Eksperymentalne i kliniczne dowody podkreślają ważną rolę włókien kolagenowych twardówki w rozwoju krótkowzroczności. Sugeruje to również, że interwencja w nieprawidłowy rozwój twardówki może być sposobem na zapobieganie lub zatrzymanie rozwoju krótkowzroczności.

W ramach projektu MYOMICRO zbadano struktury kolagenu i właściwości biomechaniczne twardówki poprzez opracowanie nowych metod, które łączą technologie takie jak optyczna koherentna elastografia (OCE) i fluorescencyjne obrazowanie czasu życia (FLIM). Co więcej, po raz pierwszy w badaniach nad krótkowzrocznością naukowcy wykorzystali technologię odziedziczoną po astronomii, znaną jako optyka adaptacyjna, co umożliwiło uzyskanie obrazów strukturalnych twardówki bardziej nadających się do oceny ilościowej.

„Niewątpliwie zastosowanie multidyscyplinarnego podejścia technologicznego do walki z krótkowzrocznością okazało się właściwą strategią w kierunku zrozumienia mechanizmów rozwoju oka i jego zaburzeń” — podkreśla Viñas Peña.

Wpływ zabiegu sieciowania kolagenu twardówki

OCE to nowatorska technologia obrazowania niedawno po raz pierwszy zastosowana w okulistyce. Umożliwiła zbadanie zmian biomechanicznych twardówki po zabiegu sieciowania kolagenu twardówki (SCXL) — jednej z najbardziej obiecujących nowych technik badanych w leczeniu krótkowzroczności. Metoda SCXL opiera się na sukcesie sieciowania rogówki — obecnie terapii klinicznej — a za jej inspirację posłużył fakt, że krótkowzroczność prowadzi do postępującego ścieńczenia twardówki. OCE pokazało efekty SCXL z niespotykaną dotąd szczegółowością i utorowało drogę do ulepszonych metod zwiększania wytrzymałości twardówki.

Opierając się na sukcesie OCE, naukowcy zbadali możliwość połączenia fluorescencji i obrazowania czasu życia z metalicznymi nanocząsteczkami w celu zrozumienia strukturalnych, mechanicznych i molekularnych zmian po zabiegu SCXL. To wieloobrazowe podejście otworzyło nowe możliwości dla badań i leczenia krótkowzroczności oraz zapewniło bardziej holistyczne zrozumienie złożoności tego zjawiska.

Przyszłe kierunki działań

Jeżeli wziąć pod uwagę wieloczynnikowe sygnały wyzwalające, które indukują krótkowzroczność, okazuje się, że leczenie wymaga bardziej multidyscyplinarnego podejścia. W dalszej perspektywie Viñas Peña planuje rozszerzyć sukces MYOMICRO z twardówki na siatkówkę.

Poprzez rozwijanie technologii nanoobrazowania Viñas Peña zamierza zbadać szlaki sygnalizacyjne siatkówki i twardówki w trakcie prawidłowego rozwoju oka. Ten ambitny krok pozwoli zbadać skomplikowany związek między aktywnością siatkówki, funkcją wzrokową a zmianami molekularnymi i strukturalnymi w obwodach siatkówki prowadzącymi do przebudowy twardówki.

© Unia Europejska, [2024] | źródło: CORDIS