Odwarstwienie siatkówki
Patofizjologia i mechanizm
Odwarstwienie siatkówki (retinal detachment, RD) to oddzielenie neurosensorycznej siatkówki od nabłonka barwnikowego (RPE) i naczyniówki, prowadzące do niedotlenienia i śmierci fotoreceptorów. Wyróżnia się trzy główne typy: rhegmatogenne (RRD) – najczęstsze, związane z pełnej grubości przedarciem siatkówki i upłynnionym ciałem szklistym; trakcyjne (TRD) – spowodowane trakcją błon proliferacyjnych, typowe dla proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej; oraz wysiękowe (ERD) – wynikające z gromadzenia płynu podsiatkówkowego bez przedarć czy trakcji, często w przebiegu nadciśnienia, zakrzepu żyły środkowej siatkówki czy zapalenia naczyń. Patogeneza RRD wiąże się z wiekowym upłynnieniem ciała szklistego, powstawaniem tylnego odłączenia ciała szklistego (PVD) i powstawaniem przedarć siatkówki, które umożliwiają migrację płynu pod siatkówkę. W TRD kluczową rolę odgrywa proliferacja i kurczenie się błon włóknistych, a w ERD – zaburzenia bariery krew-siatkówka i dysfunkcja pompy RPE.
- Definicja odwarstwienia siatkówki
- Typy odwarstwienia siatkówki
- Patogeneza odwarstwienia rhegmatogennego
- Patogeneza odwarstwienia trakcyjnego
- Patogeneza odwarstwienia wysiękowego
- Mechanizmy molekularne w odwarstwieniu siatkówki
- Procesy gojenia ran i bliznowacenia
- Czynniki ryzyka i modyfikatory przebiegu
- Wnioski i implikacje kliniczne
Definicja odwarstwienia siatkówki
Odwarstwienie siatkówki to stan oddzielenia neurosensorycznej siatkówki od leżącego pod nią nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) i naczyniówki. Jest to stan zagrażający widzeniu, uznawany za jeden z nielicznych okulistycznych stanów nagłych. Gdy neurosensoryczna siatkówka oddziela się od RPE, traci dopływ tlenu i składników odżywczych, co prowadzi do śmierci tkanki i w konsekwencji do utraty widzenia123.
Typy odwarstwienia siatkówki
Odwarstwienia siatkówki można sklasyfikować na trzy główne typy w zależności od mechanizmu patofizjologicznego14:
Odwarstwienie rhegmatogenne
Jest to najczęstszy typ odwarstwienia siatkówki (od greckiego słowa „rhegma” oznaczającego rozdarcie). Charakteryzuje się obecnością pełnej grubości przedarcia, otworu lub dziury w siatkówce. Gdy dochodzi do przedarcia, płyn z ciała szklistego może przedostawać się pod siatkówkę neurosensoryczną, powodując jej oddzielenie od RPE. Płyn ten nadal wpływa pod siatkówkę, powodując jej odklejanie się od RPE, aż do momentu, gdy cała tylna siatkówka zostanie odwarstwiona567.
Do powstania rhegmatogennego odwarstwienia siatkówki potrzebne są następujące czynniki5:
- Pełnej grubości przedarcie siatkówki
- Upłynnione ciało szkliste
- Trakcja nad przedarciem (z lub bez)
Odwarstwienie trakcyjne
Trakcyjne odwarstwienie siatkówki (TRD) występuje, gdy błony proliferacyjne obecne w ciele szklistym lub na powierzchni siatkówki ciągną siatkówkę neurosensoryczną. Gdy siła trakcji jest wystarczająco duża, może spowodować oddzielenie siatkówki neurosensorycznej od podścielającego ją RPE bez obecności przedarcia w siatkówce897.
Odwarstwienie wysiękowe
Wysiękowe (surowicze) odwarstwienie siatkówki (ERD) charakteryzuje się gromadzeniem się płynu w przestrzeni podsiatkówkowej między siatkówką neurosensoryczną a RPE przy braku przedarć siatkówki lub trakcji. Płyn gromadzi się z powodu wycieku z naczyń siatkówki lub choriokapilar z powodu różnych chorób, takich jak nadciśnienie, zakrzep żyły środkowej siatkówki, zapalenie naczyń czy tarcza zastoinowa8410.
Patogeneza odwarstwienia rhegmatogennego
Odwarstwienie rhegmatogenne siatkówki jest najczęstszym typem odwarstwienia i jego patogeneza jest złożona7.
Rola ciała szklistego
Ciało szkliste jest uwodnioną żelową strukturą, której struktura jest utrzymywana przez kolagenowo-mukopolisacharydową macierz. Z wiekiem ta makromolekularna sieć zaczyna ulegać upłynnieniu (synereza) i zapadaniu się, co powoduje kurczenie się ciała szklistego i rozwój trakcji szklistkowo-siatkówkowej1112.
Tylne odłączenie ciała szklistego (PVD) jest kluczowym czynnikiem w patogenezie odwarstwienia siatkówki. Gdy ciało szkliste zaczyna się upłynniać i kurczyć, oddziela się od siatkówki. W procesie tym może dojść do pociągania siatkówki z wystarczającą siłą, aby utworzyć przedarcie1314.
Mechanizm powstawania przedarcia
Przedarcia siatkówki najczęściej występują w miejscach silnej adhezji szklistkowo-siatkówkowej, szczególnie w pobliżu podstawy ciała szklistego podczas PVD. Gdy ciało szkliste się kurczy, może wywierać trakcję na te obszary, prowadząc do powstania przedarcia12.
Przedarcia siatkówki mogą mieć różne formy15:
- Przedarcia podkowiaste – często związane z PVD
- Otwory atroficzne – często występujące u osób młodych
- Dializa siatkówki – często związana z urazem
Rola płynu podsiatkówkowego
Gdy powstaje przedarcie siatkówki, upłynnione ciało szkliste może przedostawać się przez to przedarcie do przestrzeni podsiatkówkowej. Płyn ten gromadzi się pod siatkówką neurosensoryczną, powodując jej oddzielenie od RPE. Z czasem obszar odwarstwienia zwiększa się, ponieważ więcej płynu przechodzi przez przedarcie siatkówki1617.
Szybkość, z jaką rozwija się RRD, zależy od lokalizacji odwarstwienia. Dolne RRD spowodowane dolnym atroficznym otworem siatkówki lub dolną dializą siatkówki u młodej osoby zwykle zajmuje lata, aby wpłynąć na dołek i stać się objawowe. Natomiast górne przedarcie podkowiaste może spowodować szybki postęp górnego RRD, które wcześnie obejmuje dołek u starszego pacjenta z PVD i upłynnionym ciałem szklistym8.
Patogeneza odwarstwienia trakcyjnego
Trakcyjne odwarstwienie siatkówki (TRD) powstaje w wyniku trakcji spowodowanej przez błony proliferacyjne obecne w ciele szklistym lub na powierzchni siatkówki9.
Rola błon proliferacyjnych
Patofizjologia TRD jest dobrze opisana w przypadkach proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej (PDR). Hiperglikemia powoduje zamknięcie naczyń włosowatych, niedokrwienie i podwyższony poziom tlenku azotu (NO), co zwiększa aktywność kinazy białkowej C, aktywuje czynniki wzrostu naczyń, w tym czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) i kilka chemokin18.
Te czynniki wzrostu sprzyjają tworzeniu nowych naczyń krwionośnych z istniejących dojrzałych naczyń krwionośnych, które mogą przebijać wewnętrzną błonę graniczną (ILM) siatkówki i rosnąć w kierunku ciała szklistego. Proces ten może prowadzić do formowania się błon włóknistych na powierzchni siatkówki1812.
Mechanizm trakcji
Błony proliferacyjne zawierają fibroblasty, komórki glejowe i komórki RPE, które wykazują charakter kurczliwy. Kurczenie się tych błon może wywierać siłę pociągającą siatkówkę, powodując jej oddzielenie od RPE712.
TRD może wystąpić w różnych stanach chorobowych, w tym1812:
- Retinopatia cukrzycowa
- Proliferacyjna witreoretinopatia (PVR)
- Uraz przenikający
- Niedrożność żyły siatkówki
- Retinopatia wcześniaków (ROP)
Patogeneza odwarstwienia wysiękowego
Wysiękowe odwarstwienie siatkówki (ERD) charakteryzuje się gromadzeniem się płynu w przestrzeni podsiatkówkowej bez przedarcia siatkówki lub trakcji10.
Rola bariery krew-siatkówka
Przestrzeń podsiatkówkowa, będąca pozostałością embriologicznego pęcherzyka wzrokowego, praktycznie nie istnieje w zdrowym oku. Jednak patologie, które zaburzają integralność bariery krew-siatkówka (BRB), mogą powodować wyciek płynu, który powiększa przestrzeń podsiatkówkową i oddziela siatkówkę neurosensoryczną od RPE10.
BRB składa się z wewnętrznej i zewnętrznej części. Wewnętrzna bariera krew-siatkówka (iBRB) składa się z ścisłych połączeń między komórkami śródbłonka siatkówki, podczas gdy zewnętrzna bariera krew-siatkówka (oBRB) składa się z ścisłych połączeń między komórkami RPE10.
Mechanizmy gromadzenia płynu
ERD występuje, gdy siły utrzymujące przylgnięcie siatkówki neurosensorycznej do RPE zostają zaburzone. Może to wynikać z uszkodzenia mechanizmu pompy RPE lub nadmiernej produkcji płynu12.
Mechanizm pompy RPE obejmuje12:
- Aktywny transport
- Tworzenie gradientu osmotycznego
- Siły hydrostatyczne
ERD może wystąpić w różnych stanach chorobowych, w tym414:
- Nadciśnienie
- Zakrzep żyły środkowej siatkówki
- Zapalenie naczyń
- Tarcza zastoinowa
- Zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem
- Infekcje
- Nowotwory
Mechanizmy molekularne w odwarstwieniu siatkówki
Oprócz zmian strukturalnych w siatkówce, złożone mechanizmy biomolekularne aktywowane po odwarstwieniu siatkówki mogą również odgrywać ważną rolę w jego patogenezie19.
Apoptoza fotoreceptorów
Jednym z kluczowych procesów w odwarstwieniu siatkówki jest apoptoza fotoreceptorów. Gdy siatkówka oddziela się od RPE, fotoreceptory tracą dopływ tlenu i składników odżywczych, co prowadzi do ich śmierci20.
Badania wykazały, że białko chemotaktyczne monocytów-1 (MCP-1) odgrywa krytyczną rolę w mediowaniu apoptozy fotoreceptorów w eksperymentalnym modelu odwarstwienia siatkówki u gryzoni. Podwyższone poziomy MCP-1 znajdują się w próbkach ciała szklistego pacjentów z odwarstwieniem siatkówki. Ekspresja MCP-1 jest również zwiększona w modelach gryzoni po odwarstwieniu siatkówki, przy czym ekspresja MCP-1 jest wykrywana w komórkach glejowych Müllera21.
Ponadto, makrofagi/mikroglej CD11b-immunopozytywne są rekrutowane do odwarstwionej siatkówki. Zahamowanie MCP-1 za pomocą przeciwciała blokującego MCP-1 lub poprzez delecję genu MCP-1, jak u myszy z niedoborem MCP-1, znacznie zmniejsza infiltrację makrofagów/mikrogleju i apoptozę fotoreceptorów21.
Szlaki sygnałowe
Badania wykazały, że dwa klasyczne komórkowe szlaki sygnałowe, sygnalizacja Wnt i kaskada MAPK, są wzbogacone w odwarstwieniu siatkówki. Aktywacja kaskady MAPK okazała się szczególnie ważna w tworzeniu komórek glejowych Müllera podczas rozwoju siatkówki i odwarstwienia siatkówki19.
Glikoliza i metabolizm energetyczny
Drugim najbardziej wzbogaconym szlakiem w odwarstwieniu siatkówki jest glikoliza, proces przekształcania glukozy w pirogronian i generowania małych ilości ATP (energii) i NADH (siły redukującej). Sugeruje to, że komórki siatkówki mogą zwiększać swój metabolizm glikolityczny w odpowiedzi na stres oksydacyjny związany z odwarstwieniem siatkówki19.
Procesy gojenia ran i bliznowacenia
Po odwarstwieniu siatkówki lub operacji odwarstwienia siatkówki mogą wystąpić procesy gojenia się ran i bliznowacenia, które mogą prowadzić do dalszych komplikacji16.
Proliferacyjna witreoretinopatia
Operacja odwarstwienia siatkówki nie udaje się u 5-10% pacjentów z powodu wzrostu tkanki bliznowatej na powierzchni siatkówki w tygodniach po naprawie. Źródła zwłóknienia obejmują krwinki, fibrynę, komórki zapalne związane z gojeniem pooperacyjnym oraz astrocyty siatkówki i komórki nabłonka barwnikowego siatkówki, które przedostają się do ciała szklistego, gdy tworzy się przedarcie siatkówki16.
Proliferacyjna witreoretinopatia (PVR) jest główną przyczyną niepowodzenia operacji odwarstwienia siatkówki. Charakteryzuje się proliferacją i migracją różnych typów komórek, w tym komórek RPE, astrocytów i fibroblastów, które tworzą błony na powierzchni siatkówki lub w ciele szklistym22.
Rola procesów zapalnych
Po odwarstwieniu siatkówki dochodzi do aktywacji procesów zapalnych, które mogą przyczyniać się do rozwoju PVR. Procesy te obejmują aktywację mediatorów zapalnych, takich jak cytokiny i czynniki wzrostu, które stymulują proliferację i migrację komórek20.
Badania wykazały, że gojenie ran mediowane przez płytki krwi, reorganizacja cząsteczek adhezji komórkowej i procesy apoptotyczne są wykrywane podczas progresji odwarstwienia siatkówki lub formowania się PVR20.
Czynniki ryzyka i modyfikatory przebiegu
Krótkowzroczność
Krótkowzroczność (myopia) jest jednym z głównych czynników ryzyka odwarstwienia siatkówki. Oczy krótkowzroczne mają zazwyczaj dłuższą oś przednio-tylną, co może prowadzić do rozciągnięcia i ścieńczenia siatkówki, zwiększając jej podatność na przedarcia16.
Zabiegi chirurgiczne
Operacja zaćmy jest kolejnym istotnym czynnikiem ryzyka odwarstwienia siatkówki. Odwarstwienie siatkówki występuje u około 1% pacjentów w tygodniach do lat po operacji zaćmy16.
Soczewka krystaliczna i jej tylna torebka stanowią czynnik stabilizujący ciało szkliste. Po operacji zaćmy dochodzi do zmian molekularnych w ciele szklistym, co może prowadzić do zwiększonego ryzyka przedarcia siatkówki i odwarstwienia2324.
Uraz
Uraz może przyspieszyć odwarstwienie siatkówki z kilku powodów. Około 15% wszystkich odwarstwień siatkówki ma charakter urazowy i są one znacznie częstsze u młodych osób23.
Jednak wystąpienie przedarć siatkówki po stłuczeniu oka nie wystarczy do wywołania odwarstwienia siatkówki, ponieważ ciało szkliste u tak młodych pacjentów jest nienaruszone i zapewnia efekt tamponady lub uszczelnienia przedarć siatkówki23.
Uraz, który powoduje przedarcie siatkówki, może prowadzić do rhegmatogennego odwarstwienia siatkówki. Uraz, który nie powoduje przedarcia siatkówki, nadal może potencjalnie spowodować wyciek płynu naczyniówkowego, który przedostaje się do przestrzeni pod siatkówką i prowadzi do wysiękowego odwarstwienia siatkówki25.
Wnioski i implikacje kliniczne
Zrozumienie złożonych mechanizmów patogenetycznych leżących u podstaw odwarstwienia siatkówki ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii terapeutycznych20.
Badania nad molekularnymi mechanizmami odwarstwienia siatkówki ujawniły, że różne szlaki, w tym glikoliza, śmierć fotoreceptorów oraz sygnalizacja Wnt i MAPK, są aktywowane podczas lub po odwarstwieniu siatkówki, aby promować przeżycie komórek siatkówki20.
Ponadto procesy gojenia ran mediowane przez płytki krwi, reorganizacja cząsteczek adhezji komórkowej i procesy apoptotyczne są wykrywane podczas progresji odwarstwienia siatkówki lub formowania się PVR20.
Te odkrycia poprawiają zrozumienie patogenezy odwarstwienia siatkówki, identyfikują nowe cele leczenia tej choroby okulistycznej i mogą wpływać na rokowanie oczu leczonych lub operowanych z powodu odwarstwienia siatkówki20.
Zrozumienie roli MCP-1 w mediowaniu apoptozy fotoreceptorów w odwarstwieniu siatkówki może dostarczyć ważny cel terapeutyczny dla zapobiegania apoptozie fotoreceptorów w odwarstwieniu siatkówki i innych chorobach ośrodkowego układu nerwowego, które mają wspólną etiologię26.
Wczesne rozpoznanie i leczenie odwarstwienia siatkówki ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania trwałej utracie wzroku. Zrozumienie podstawowej patofizjologii związanej z procesem tworzenia się przedarcia siatkówki i odwarstwienia siatkówki oraz objawów i oznak wczesnych etapów tego procesu jest ważne dla identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka i zapobiegania utracie wzroku3.
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.