Nadwzroczność nie jest odpowiednim tłumaczeniem dla „nearsightedness”. poprawne tłumaczenie to krótkowzroczność
Patofizjologia i mechanizm
Krótkowzroczność (myopia) jest najczęstszą wadą refrakcji u dzieci i młodych dorosłych, charakteryzującą się niewyraźnym widzeniem obiektów odległych przy zachowanym widzeniu bliskim. Dominującą formą jest krótkowzroczność osiowa, wynikająca z wydłużenia długości osiowej gałki ocznej, gdzie wzrost osiowy o 1 mm koreluje z przesunięciem refrakcyjnym o około 3 dioptrie (D). Klasyfikacja obejmuje krótkowzroczność łagodną (0,5–4 D), umiarkowaną (4–8 D) i ciężką (>8 D). Patogeneza opiera się na lokalnej kaskadzie sygnalizacyjnej inicjowanej w siatkówce, gdzie rozogniskowanie hipermetropowe obwodowej siatkówki wpływa na wzrost gałki ocznej poprzez modulację sygnałów w nabłonku barwnikowym siatkówki, naczyniówce i twardówce. Czynniki genetyczne (m.in. PAX6, TGF-β, COL1A1) oraz środowiskowe, takie jak niedostateczna ekspozycja na światło dzienne, nadmierna praca z bliska i intensywna edukacja, odgrywają kluczową rolę w rozwoju i progresji krótkowzroczności. Badania na modelach zwierzęcych potwierdzają, że siatkówka może lokalnie regulować wzrost oka niezależnie od połączenia nerwowego z mózgiem, a mechanizmy te obejmują m.in. uwalnianie dopaminy i tlenku azotu (NO), które hamują wydłużanie osiowe.
- Krótkowzroczność – patogeneza i mechanizm
- Klasyfikacja krótkowzroczności
- Epidemiologia i czynniki ryzyka
- Molekularne i genetyczne podstawy krótkowzroczności
- Mechanizmy patofizjologiczne krótkowzroczności
- Rola siatkówki w patogenezie
- Rola nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE)
- Rola naczyniówki
- Rola twardówki
- Rola neuroprzekaźników i cząsteczek sygnałowych
- Rola rytmów dobowych
- Czynniki środowiskowe w patogenezie krótkowzroczności
- Patofizjologia zmian ocznych w krótkowzroczności
- Zmiany w długości osiowej
- Rola rozogniskowania hipermetropowego
- Rola zapaleń i sygnalizacji immunologicznej
- Implikacje kliniczne i powikłania
- Podsumowanie
Krótkowzroczność – patogeneza i mechanizm
Krótkowzroczność (łac. myopia) to najczęstsza wada refrakcji u dzieci i młodych dorosłych, charakteryzująca się niewyraźnym widzeniem obiektów oddalonych, przy zachowaniu ostrego widzenia z bliska. Jest najczęściej wynikiem nieprawidłowego wydłużenia gałki ocznej, co powoduje, że obraz tworzony przez rogówkę i soczewkę pada przed fotoreceptorami siatkówki, a nie bezpośrednio na nich.12 Pomimo wieloletnich badań, dokładne mechanizmy biologiczne powodujące krótkowzroczność pozostają nieznane, a obecnie nie istnieje powszechnie akceptowana metoda jej zapobiegania czy leczenia przyczynowego.3
Klasyfikacja krótkowzroczności
Klasyfikacja krótkowzroczności ma kluczowe znaczenie dla jej odpowiedniego leczenia. Najczęstszym typem obserwowanym w praktyce klinicznej jest krótkowzroczność osiowa, spowodowana zwiększeniem długości osiowej gałki ocznej. Zwiększenie długości osiowej o 1 mm koreluje z przesunięciem krótkowzrocznym o 3 dioptrie.4 Ze względu na nasilenie, krótkowzroczność klasyfikuje się jako łagodną (między 0,5 a 4 D), umiarkowaną (między 4 a 8 D) i ciężką (powyżej 8 D).5
Możemy również wyróżnić dwa główne typy krótkowzroczności oparte na mechanizmie rozwoju: krótkowzroczność osiową i krótkowzroczność refrakcyjną. Krótkowzroczność osiowa, najczęstsza forma, wynika z wydłużenia długości osiowej oka, co uniemożliwia padanie światła bezpośrednio na siatkówkę. Natomiast krótkowzroczność refrakcyjna charakteryzuje się zwiększoną mocą refrakcyjną elementów optycznych oka bez znaczącego wydłużenia osiowego.6 Osoby z krótkowzrocznością refrakcyjną doświadczają problemu z ogniskowaniem, w którym światło zbiega się w punkcie przed siatkówką.7
Epidemiologia i czynniki ryzyka
Częstość występowania krótkowzroczności znacznie wzrasta na całym świecie, stanowiąc globalny problem zdrowia publicznego. Według przewidywań WHO, do 2050 roku połowa światowej populacji będzie dotknięta krótkowzrocznością.8 Badania amerykańskich dzieci w wieku przedszkolnym wykazały częstość występowania na poziomie 1,2% u białych nie-Latynosów, 3,7% u Latynosów, 3,98% u Azjatów i 6,6% u Afroamerykanów.9
Krótkowzroczność jest złożoną cechą, na której rozwój wpływają czynniki genetyczne, środowiskowe i behawioralne.10 Wykazano, że zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe kontrolują wzrost oka i wpływają na rozwój krótkowzroczności.11 Ryzyko wystąpienia krótkowzroczności może być dziedziczone po rodzicach, jednak same geny nie mogą tłumaczyć gwałtownych zmian w częstości występowania krótkowzroczności na całym świecie, ani dramatycznych różnic w częstości występowania tej wady w tych samych populacjach etnicznych w środowiskach miejskich i wiejskich.12
Czynniki środowiskowe zwiększające ryzyko krótkowzroczności obejmują niedostateczną ekspozycję na światło, niską aktywność fizyczną, pracę z bliska oraz zwiększoną liczbę lat edukacji.13 Jedną z hipotez jest to, że brak normalnych bodźców wizualnych powoduje nieprawidłowy rozwój gałki ocznej.14 Osoby, które spędzają dużo czasu czytając, pracując przy komputerze, grając w gry wideo lub wykonując inne intensywne prace wymagające bliskiego widzenia, mogą być bardziej narażone na rozwój krótkowzroczności.15
Molekularne i genetyczne podstawy krótkowzroczności
Badania genetyczne ujawniły, że genetyka odgrywa znaczącą rolę w rozwoju krótkowzroczności. Badania asocjacyjne całego genomu (GWAS) zidentyfikowały korelacje między wariantami określonych genów a zwiększonym ryzykiem krótkowzroczności.16 Badania epigenetyczne wskazują, że metylacja DNA może być jednym z mechanizmów, za pomocą których czynniki środowiskowe wpływają na rozwój krótkowzroczności.17
Zidentyfikowano różnice w metylacji w genach, które były wcześniej sugerowane jako związane z krótkowzrocznością, takich jak PAX6, ZNRF3, PSEN1, SOCS1, GRB2, ADCY3, RGS5, SRF i AP1B1.18 Gen PAX6, który odgrywa kluczową rolę w rozwoju oczu, został powiązany zarówno z wysoką, jak i ekstremalną krótkowzrocznością, podkreślając jego znaczenie w rozwoju wad refrakcji.19
Badania GWAS ujawniły znaczną liczbę polimorficznych loci genomowych związanych z krótkowzrocznością w różnych populacjach. Badania konsorcjum CREAM i 23andMe odegrały kluczową rolę w znalezieniu genów związanych z neurotransmisją, funkcją kanałów jonowych, metabolizmem kwasu retinowego i przebudową macierzy pozakomórkowej. Wśród godnych uwagi genów są GRIA4, KCNQ5, RDH5, LAMA2 i BMP2.20
Wykazano, że gen kodujący transformujący czynnik wzrostu-β (TGF-β) odgrywa kluczową rolę w procesie przebudowy twardówki, a znaczne obniżenie poziomu tego produktu zostało zaobserwowane w oczach krótkowzrocznych.21 Innym genem kandydującym jest gen kolagenu typu 1 alfa-1 (COL1A1), który jest genem macierzy pozakomórkowej i ulega ekspresji w ścianie twardówki u pacjentów z wysoką krótkowzrocznością (ale także w eksperymentalnej krótkowzroczności).22
Badania na modelach zwierzęcych
Badania na modelach zwierzęcych dostarczyły istotnych informacji na temat mechanizmów leżących u podstaw krótkowzroczności. Naukowcy zwrócili się do modeli zwierzęcych, aby zrozumieć rolę czynników ryzyka środowiskowego w powstawaniu krótkowzroczności.23 Wykazały one, że można eksperymentalnie indukować krótkowzroczność u młodych, szybko rosnących zwierząt, co wskazuje, że środowisko wizualne odgrywa ważną rolę w regulacji wzrostu oka.24
Badania na zwierzętach (takich jak kurczaki, świnki morskie i małpy) były pomocne w zrozumieniu wzrostu oka kierowanego bodźcami wizualnymi oraz potencjalnych mechanizmów prowadzących do krótkowzroczności.25 W modelach zwierzęcych noszenie gogli powodujących deprywację formy lub soczewek indukujących rozogniskowanie prowadzi do nieprawidłowego wzrostu oka i rozwoju wad refrakcji.26
Zwierzęcy model deprywacji formy krótkowzroczności doprowadził do równoległych badań eksperymentalnie indukowanej krótkowzroczności u młodych tupajów i kurcząt.27 Bodźce wywołujące krótkowzroczność wymagają długotrwałej ekspozycji (dni-tygodnie) dla znaczącego efektu.28 Co ważne, zastosowanie gogli na oku działa nawet po przecięciu nerwu wzrokowego, co wskazuje, że samo oko, a dokładniej wyspecjalizowana tkanka sensoryczno-nerwowa w oku zwana siatkówką, może odróżnić, czy obraz jest dobrze zogniskowany, czy nie, i działać lokalnie, aby pośredniczyć w zmianach wzrostu oka indukowanych optycznie.29
Mechanizmy patofizjologiczne krótkowzroczności
Rola siatkówki w patogenezie
Obecne zrozumienie patogenezy krótkowzroczności wskazuje, że ścieżka sygnalizacyjna jest inicjowana przez bodźce wizualne w siatkówce.30 Siatkówka koduje kluczowe cechy obrazu, które zostały powiązane z regulacją wzrostu oka.31 Rozmazane lub nieostre obrazy wciąż wpływają na wzrost oka, nawet gdy nerw wzrokowy jest zmiażdżony, przerywając połączenie między okiem a mózgiem.32
Różne linie dowodowe potwierdzają dominujący pogląd, że siatkówka jest niezbędna do kodowania cech obrazu siatkówkowego, które wpływają na wzrost oka.33 Emmetropizacja jest lokalnym, wizualnie regulowanym procesem, co sugeruje, że rozwój krótkowzroczności jest również modulowany przez sygnały wizualne odbierane przez siatkówkę.34
Ponadto badania wykazały, że rozogniskowanie hipermetryczne na obwodowej siatkówce może odgrywać rolę w rozwoju i progresji krótkowzroczności. Wykazano, że u osób z krótkowzrocznością występuje względne hipermetropowe rozogniskowanie obwodowe (obrazy w obwodowej siatkówce spadały za płaszczyzną siatkówki u osób z krótkowzrocznością po korekcji optycznej), stąd postulowano, że obwodowy błąd refrakcji może napędzać mechanizmy emmetropizacji prowadzące do zmian w modelach wzrostu oka.35
Rola nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE)
Nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE) został wskazany jako istotny w rozwoju refrakcyjnym oka, ponieważ znajduje się bezpośrednio obok siatkówki, gdzie może przekazywać sygnały regulujące wzrost pochodzące z siatkówki do naczyniówki i twardówki.36 Receptory muskarynowe znajdują się również w nabłonku barwnikowym siatkówki, warstwie, która uczestniczy w przenoszeniu kaskady sygnalizacyjnej w kierunku tkanki docelowej, tj. naczyniówki i/lub twardówki.37
Rola naczyniówki
Naczyniówka wydaje się być biomarkerem procesów ocznych regulujących wzrost oka, biorąc pod uwagę, że centralna plamkowa naczyniówka ścieńcza się podczas początkowego rozwoju i progresji krótkowzroczności.38 Zmiany oczne w odpowiedzi na deprywację formy i rozogniskowanie indukowane soczewkami są głównie związane ze zmianami długości osiowej (głównie z powodu zmian głębokości komory ciała szklistego) i grubości naczyniówki.39
Atropina powodowała szybkie i przejściowe pogrubienie naczyniówki i hamowała wzrost oka, sugerując, że te dwie odpowiedzi, tj. pogrubienie naczyniówki i wzrost oka, mogą być powiązane.40 Grubość naczyniówki jest również sugerowana jako biomarker przewidujący przyszłe wydłużenie osiowe (a tym samym progresję krótkowzroczności), przy czym zmniejszone wydłużenie osiowe jest związane z grubszą naczyniówką, szczególnie skroniowo.41
Rola twardówki
Ścieńczenie twardówki związane z krótkowzrocznością osiową jest przede wszystkim ograniczone do bieguna tylnego, ze względu na redystrybucję tkanki twardówki.42 Istnieje również pogląd, że twardówka jest miejscem docelowym zahamowania krótkowzroczności przez atropinę. Synteza glikozaminoglikanu z macierzy pozakomórkowej twardówki została zahamowana przez atropinę w badaniach z udziałem tkanki twardówki kurcząt.43
Przekonujące dowody z ostatnich 40 lat wskazują, że postnatalny wzrost oka jest w dużej mierze kontrolowany przez wewnątrzgałkową kaskadę chemiczną od siatkówki do twardówki.44 Ta kaskada jest inicjowana przez jakość obrazów wizualnych na siatkówce, prowadząc do zmian molekularnych w siatkówce, RPE i naczyniówce, ostatecznie powodując zmiany w twardówce poprzez syntezę macierzy pozakomórkowej twardówki i biomechanikę twardówki, co ostatecznie wpływa na kształt oka.45
Rola neuroprzekaźników i cząsteczek sygnałowych
Pochodna witaminy A, kwas all-trans-retinowy (atRA) może być ważnym składnikiem kontroli postnatalnego wzrostu oka.46 Pojawiają się również dowody, że tlenek azotu (NO) może odgrywać znaczącą rolę w postnatalnej kontroli wzrostu oka i rozwoju krótkowzroczności.47
Dominującą teorią wyjaśniającą wpływ wysokiej intensywności światła jest to, że jaśniejsze światło wyzwala zwiększone uwalnianie dopaminy z siatkówki, co spowalnia wydłużenie osiowe.48 Uwalnianie dopaminy jest wzmacniane w sposób liniowy przez stymulację świetlną ponad cztery jednostki natężenia, a dopamina siatkówki może indukować pogrubienie naczyniówki i hamowanie wzrostu oka poprzez uwalnianie NO z siatkówki lub naczyniówki, spowalniając tym samym rozwój krótkowzroczności.49
Badania sugerują, że dopamina wpływa również na rozwój krótkowzroczności. W szczególności dopamina prawdopodobnie wpływa na krótkowzroczność poprzez interakcję z określonymi receptorami w siatkówce. Ta interakcja może przyczyniać się do wydłużenia oka, które jest kluczowym czynnikiem w krótkowzroczności.50 Hipoteza niedoboru dopaminy sugeruje, że niska sygnalizacja dopaminergiczna może powodować krótkowzroczność. W szczególności, gdy aktywność dopaminy jest zmniejszona, na przykład przy przedłużonej pracy z bliska (czytanie, czas przed ekranem itp.), równowaga między ogniskowaniem oka a regulacją wzrostu może zostać zakłócona. W rezultacie ta nierównowaga może prowadzić do nadmiernego wydłużenia oka i krótkowzroczności.51
Rola rytmów dobowych
Wiele badań w ciągu ostatnich 50 lat sugerowało, że rytmy dobowe mogą odgrywać rolę w kontroli wzrostu oka.52 Te eksperymentalne i kliniczne obserwacje stanowią przekonujące dowody na rolę rytmów dobowych w postnatalnej regulacji wzrostu oka i patogenezie krótkowzroczności.53
Liczne badania laboratoryjne i kliniczne niedawno wskazały na zaburzenia dobowe w rozwoju krótkowzroczności.54 Poziomy ekspresji wielu genów podczas ustalonej i postępującej krótkowzroczności zależą od pory dnia zarówno w siatkówce, jak i naczyniówce.55 Większość różnicowo wyrażonych genów siatkówki została zidentyfikowana podczas fazy świetlnej (ZT00-ZT12), a największa liczba różnic w ekspresji genów między okiem zasłoniętym a okiem otwartym podczas progresji krótkowzroczności wystąpiła o ZT04.56
Zdecydowana większość różnicowo wyrażonych genów w naczyniówce wystąpiła o ZT12, a większość różnicowo wyrażonych genów w siatkówce wystąpiła we wcześniejszych godzinach, co jest zgodne z koncepcją opóźnienia czasowego między przynajmniej niektórymi sygnałami siatkówkowymi a ich działaniami w naczyniówce.57
Czynniki środowiskowe w patogenezie krótkowzroczności
Rola czasu spędzanego na świeżym powietrzu
Jednym z najbardziej ustalonych czynników środowiskowych chroniących przed krótkowzrocznością jest zwiększony czas spędzany na zewnątrz. Zwiększenie czasu spędzanego przez dziecko na zewnątrz pomaga zapobiec lub opóźnić wystąpienie krótkowzroczności.58 Badania wykazały, że niedobór ekspozycji na naturalne światło słoneczne może przyczyniać się do niedawnego wzrostu częstości krótkowzroczności.59
Zwiększony czas spędzany na zewnątrz może spowolnić progresję krótkowzroczności i może zmniejszyć ryzyko wystąpienia nowej krótkowzroczności o 50%.60 Mechanizm nie jest w pełni zrozumiany, ale istnieje kilka wiarygodnych teorii. Zwiększona ekspozycja na światło podczas przebywania na zewnątrz prowadzi do zwężenia źrenicy (i zwiększenia głębi ostrości), zmniejszenia rozmycia lub zwiększenia dopaminy siatkówki, co może hamować wydłużenie osiowe.61
Brak dziennej ekspozycji na światło jest silnie związany z nadmiernym wydłużeniem gałki ocznej.62 Spędzanie więcej czasu na zewnątrz wydaje się mieć efekt ochronny przed zbyt długim wzrostem gałki ocznej, co prowadzi do krótkowzroczności osiowej.63
Rola pracy z bliska
Nadmierna praca z bliska od dawna jest uważana za czynnik przyczyniający się do rozwoju krótkowzroczności. Zaproponowano, że opóźnienie akomodacji podczas pracy z bliska indukuje rozogniskowanie hipermetropowe, które jest silnym bodźcem dla wzrostu oka.64 Czytanie na bardzo bliskich odległościach roboczych (30 cm) i przez dłuższe ciągłe okresy czasu (30 minut) jest związane z większym prawdopodobieństwem wystąpienia krótkowzroczności.65
Progresja krótkowzroczności ma coś wspólnego z długotrwałym, utrzymującym się skupieniem, jak to robią zapaleni czytelnicy i poważni studenci.66 Osoby z krótkowzrocznością mogą również doświadczać tzw. fałszywej lub „pseudo” krótkowzroczności. Ich niewyraźne widzenie na odległość jest spowodowane nadmiernym wykorzystaniem mechanizmu ogniskującego oczu. Jednak stały stres wizualny może z czasem prowadzić do trwałego pogorszenia widzenia na odległość.6768
Zakres wzrokowości może wpływać jako surogat dla zwiększonego zaangażowania w pracę z bliska. Istnieją spójne dowody epidemiologiczne sugerujące, że edukacja ma przyczynową rolę w odniesieniu do krótkowzroczności, poprzez różne miary, takie jak czas trwania edukacji, osiągnięcia edukacyjne i presja edukacyjna.69
Rola ekranów elektronicznych
Częstość występowania krótkowzroczności gwałtownie wzrosła w ostatnich dziesięcioleciach. Jest to szczególnie prawdziwe we wschodniej Azji – występuje 96% przypadków krótkowzroczności u koreańskich nastolatków. W USA częstość występowania krótkowzroczności podwoiła się w dekadzie przełomu lat 80. Jest to problem zdrowia publicznego!70
Wielu badaczy uważa, że wzrost ten można przypisać większej ilości czasu spędzanego na wpatrywaniu się w ekrany i mniejszej ilości czasu spędzanego na zewnątrz.71 Około 68% dzieci przed 3 rokiem życia korzysta z urządzeń ekranowych codziennie, a te dzieci, które to robią, są bardziej narażone na rozwój krótkowzroczności do wieku przedszkolnego.72
Patofizjologia zmian ocznych w krótkowzroczności
Krótkowzroczność występuje, gdy gałka oczna jest zbyt długa lub rogówka (przezroczysta przednia pokrywa oka) jest zbyt zakrzywiona. W rezultacie światło wpadające do oka nie jest prawidłowo ogniskowane, a odległe przedmioty wydają się niewyraźne.73 Sprzężenie optyki w przedniej części oka z jego długością osiową określa refrakcję oka. W krótkowzroczności (krótkowzroczności) oko jest stosunkowo długie w stosunku do mocy optycznej rogówki i soczewki; odległe obrazy są niewyraźne, ponieważ ich ostrość znajduje się przed fotoreceptorami siatkówki.74
Podczas normalnego procesu emmetropizacji oko rozszerza się we wszystkich kierunkach (osiowo i równikowe) i jest związane z mechanicznym rozciąganiem i ścieńczaniem soczewki wzdłuż płaszczyzny równikowej, co prowadzi do zmniejszenia mocy soczewki. Rozprzężenie między tym procesem wydłużenia osiowego a spłaszczeniem krzywizny rogówki i soczewki powoduje eskalację wzrostu osiowego i zatrzymanie ścieńczania soczewki poprzez zakłócenie ekspansji równikowej, prowadząc do krótkowzroczności.75
Wydłużenie powoduje rozciągnięcie siatkówki i tylnej części gałki ocznej. Prowadzi to do ścieńczenia i zmian degeneracyjnych w siatkówce, naczyniówce i twardówce. Zmiany te mogą prowadzić do trwałego upośledzenia widzenia i ślepoty.76
Zmiany w długości osiowej
Większość form krótkowzroczności występuje, ponieważ długość osiowa jest zbyt duża w stosunku do mocy refrakcyjnej oka, inaczej znana jako krótkowzroczność osiowa.77 Krótkowzroczność osiowa jest przypisywana zwiększeniu długości osiowej oka.78 Badania wykazały silną korelację między szybką redukcją nadwzroczności a zmianami długości osiowej podczas wczesnego rozwoju oka. Badania te sugerują, że długość osiowa jest najważniejszym czynnikiem dla emmetropizacji w ludzkim oku.79
Osiowa krótkowzroczność spowodowana ponad 5D wiąże się z wyższym ryzykiem powikłań takich jak degeneracja plamki, odwarstwienie siatkówki, zaćma i jaskra.80 Mechanizm prowadzący do zmian w wydłużeniu oka obejmuje lokalne przetwarzanie obrazu siatkówkowego, które wysyła wiadomość stop lub idź do twardówki, regulując właściwości macierzy twardówki i jej tempo wydłużenia.81
Rola rozogniskowania hipermetropowego
Rola rozogniskowania siatkówkowego i obwodowej nadwzroczności jako prekursora w pojawieniu się i progresji krótkowzroczności była szeroko badana.82 Rozogniskowanie hipermetropowe odnosi się do celowego wprowadzenia nieostrego obrazu na obwodowej siatkówce przy jednoczesnym utrzymaniu wyraźnego widzenia na centralnej siatkówce. Jest ono stosowane jako technika w zarządzaniu krótkowzrocznością, aby spowolnić wydłużanie się oka, znane również jako długość osiowa.83
Mechanizm działania rozogniskowania hipermetropowego nie jest jeszcze w pełni zrozumiały, ale istnieje kilka proponowanych teorii. Jedna z potwierdzonych dowodami teorii sugeruje, że gdy obwodowa siatkówka doświadcza rozogniskowanych lub niewyraźnych obrazów, wysyła sygnały do oka, aby spowolnić jego wzrost w próbie osiągnięcia wyraźnego widzenia. Ten mechanizm sprzężenia zwrotnego pomaga regulować wydłużenie gałki ocznej, co jest charakterystyczne dla krótkowzroczności.84
Zostało zaobserwowane, że u osób krótkowzrocznych oko jest prolate, co skutkuje większym stopniem obwodowego rozogniskowania hipermetropowego. Aby to rozwiązać, Ortho-K zaprojektowano tak, aby tworzyć obwodowe rozogniskowanie krótkowzroczne, co z kolei zmniejsza lub odwraca bodziec do wydłużenia osiowego.85
Rola zapaleń i sygnalizacji immunologicznej
Analiza dwóch publicznie dostępnych zestawów danych proteomicznych podkreśliła potencjalną rolę wrodzonego układu odpornościowego i stanu zapalnego w rozwoju krótkowzroczności, szczegółowo opisując konkretne ścieżki sygnalizacyjne zaangażowane, takie jak sygnalizacja Granzyme A (GzmA) i rodziny S100 w siatkówce oraz aktywacja trans-różnicowania miofibroblastów w twardówce.86
Za pomocą nowatorskich analiz połączonych, publicznie dostępnych baz danych, stwierdzono, że odpowiedź komórkowa układu odpornościowego i ścieżki sygnalizacji cytokin są powszechnie dotknięte zarówno w ludzkiej krótkowzroczności, jak i w eksperymentalnej krótkowzroczności zwierząt.87 W szczególności, wewnątrzgałkowy szlak klasyczny i alternatywny szlak układu dopełniacza były częściowo aktywowane; te wzrosty mogły być, przynajmniej częściowo, wynikiem uszkodzeń strukturalnych nadmiernie powiększonego oka.88
Dane z badań na zwierzętach wykazały, że szerszy zakres procesów biologicznych, w tym tych związanych ze stanem zapalnym, takich jak rodziny LXR/RXR (funkcjonują jako krytyczny węzeł sygnalizacyjny łączący stan zapalny i funkcję komórek odpornościowych) i S100 (znane mediatory stanu zapalnego), były zwiększone w krótkowzroczności, oraz że atropina i normalne widzenie mogły odwrócić te wzrosty w dotkniętych ścieżkach sygnalizacyjnych.89
Implikacje kliniczne i powikłania
Krótkowzroczność, jeśli nie jest leczona, jest jedną z głównych przyczyn upośledzenia widzenia na całym świecie. Im większy stopień krótkowzroczności, tym większe ryzyko powikłań, takich jak zwyrodnienie plamki, odwarstwienie siatkówki, zaćma i jaskra; ryzyko jest szczególnie duże, gdy ujemny błąd refrakcji jest bardziej ujemny niż -6,00 D, stan nazywany wysoką krótkowzrocznością.90
Patologia oczna związana z wysoką krótkowzrocznością nie jest generalnie obserwowana przy izolowanej krótkowzroczności fizjologicznej.91 Jednak patologiczna krótkowzroczność może również powodować utratę wzroku, której nie można skorygować okularami lub soczewkami kontaktowymi. Oznacza to, że poziom krótkowzroczności jest tak zaawansowany, że doszło do degradacji tylnej części oka.92
Zmniejszenie progresji krótkowzroczności zmniejsza prawdopodobieństwo rozwoju degeneracji plamki krótkowzrocznej, która może spowodować utratę wzroku. Nawet niewielka redukcja, o zaledwie jedną dioptrię, może zmniejszyć to prawdopodobieństwo o 40%. Zmniejszenie krótkowzroczności może obniżyć ryzyko rozwoju jaskry, zaćmy i odwarstwienia siatkówki.93
Związek między wysoką krótkowzrocznością a jaskrą, szczególnie jaskrą pierwotną otwartego kąta, jest dobrze udokumentowany, a zwiększająca się ciężkość krótkowzroczności koreluje nieliniowo z podwyższonym ryzykiem jaskry. Ścieńczenie warstwy włókien nerwowych siatkówki, wykrywane za pomocą OCT, często poprzedza utratę funkcji, co sugeruje, że zmiany strukturalne u osób z wysoką krótkowzrocznością wymagają wczesnego wykrycia i strategii interwencyjnych w celu zachowania funkcji widzenia.94
Podsumowanie
Krótkowzroczność jest złożonym zaburzeniem o wieloczynnikowej etiologii, z rosnącą częstością występowania na całym świecie. Chociaż dokładna przyczyna patologiczna pozostaje nieznana, znaczące postępy zostały poczynione w zrozumieniu mechanizmów biologicznych leżących u jej podstaw. Zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe odgrywają ważną rolę w jej rozwoju i progresji.
Krótkowzroczność osiowa, najczęstsza forma, jest wynikiem nadmiernego wydłużenia gałki ocznej, co powoduje, że obraz tworzony przez optykę oka pada przed siatkówką. Kaskada sygnalizacyjna rozpoczyna się w siatkówce, gdzie jakość obrazu wpływa na regulację wzrostu oka poprzez złożoną sieć sygnałów molekularnych, które ostatecznie wpływają na strukturę twardówki i długość osiową oka.
Zrozumienie patogenezy krótkowzroczności ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii profilaktycznych i terapeutycznych. Wczesna interwencja i skuteczne strategie zarządzania mogą pomóc spowolnić progresję krótkowzroczności i zmniejszyć ryzyko związanych z nią powikłań ocznych, poprawiając długoterminowe zdrowie oczu i jakość życia pacjentów.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.