Starczowzroczność
Patofizjologia i mechanizm
Starczowzroczność (presbyopia) to powszechny, fizjologiczny proces starzenia oka, charakteryzujący się postępującym spadkiem zdolności akomodacyjnej soczewki krystalicznej, rozpoczynający się około 40. roku życia. Patogeneza obejmuje głównie zwiększoną sztywność soczewki, wynikającą z utwardzenia jądra i kory soczewki, zmniejszenia elastyczności torebki soczewki oraz zmian biomechanicznych w aparacie akomodacyjnym, w tym mięśniu rzęskowym i obwódce rzęskowej. Proces ten jest związany z tworzeniem zaawansowanych produktów glikacji końcowej (AGEs), które powodują stres oksydacyjny, sieciowanie kolagenu i utratę elastyczności. Zdolność akomodacji spada z około 20 dioptrii u dzieci do 0,5-1 dioptrii w wieku 60 lat, co odpowiada zmniejszeniu zdolności skupiania wzroku z odległości 50 mm do około 12 m. Czynniki przyspieszające rozwój starczowzroczności to m.in. choroby systemowe (cukrzyca, stwardnienie rozsiane), stosowanie leków (przeciwhistaminowe, antydepresyjne) oraz podwyższona temperatura.
- Patogeneza starczowzroczności
- Zmiany związane z wiekiem w soczewce i aparacie akomodacyjnym
- Zmiany w soczewce krystalicznej
- Zmiany biochemiczne w soczewce
- Zmiany w torebce soczewki i włóknach obwódki
- Zmiany w mięśniu rzęskowym
- Patofizjologiczne skutki starzenia się aparatu akomodacyjnego
- Stany i czynniki przyspieszające rozwój starczowzroczności
- Nowe podejścia do zrozumienia i leczenia starczowzroczności
- Podsumowanie aktualnego zrozumienia patogenezy starczowzroczności
Patogeneza starczowzroczności
Starczowzroczność (presbyopia) to fizjologiczny stan, w którym występuje postępujący spadek zdolności akomodacyjnej soczewki krystalicznej oka. Jest to stan, który dotyka każdego człowieka około 40. roku życia, stając się jedną z najczęstszych przyczyn zaburzeń widzenia z bliska u osób starszych. Szacuje się, że dotyczy ona ponad miliarda ludzi na całym świecie, co stanowi około jedną czwartą światowej populacji.12
Podstawowy mechanizm akomodacji
Aby zrozumieć patogenezę starczowzroczności, konieczne jest zrozumienie mechanizmu akomodacji, czyli procesu, dzięki któremu oko zmienia zdolność skupiania światła na bliskich przedmiotach. Akomodacja to naturalna zdolność oka do zmiany mocy refrakcyjnej, osiągana poprzez zmianę kształtu soczewki krystalicznej.34
Według klasycznej teorii Helmholtza, gdy patrzymy na odległe przedmioty, soczewka pod wpływem napięcia spoczynkowego jest utrzymywana w stosunkowo płaskim kształcie. Podczas akomodacji do bliskich przedmiotów, mięsień rzęskowy kurczy się, zmniejszając napięcie włókien obwódki rzęskowej (zonuli Zinna), co pozwala elastycznej torebce soczewki na skurczenie się. W wyniku tego procesu następuje zmniejszenie średnicy równikowej soczewki i zwiększenie krzywizny powierzchni przedniej i tylnej soczewki, co zwiększa jej moc dioptrii niezbędną do widzenia z bliska.56
Istnieje również alternatywna teoria zaproponowana przez Schachara, która sugeruje, że podczas skurczu mięśnia rzęskowego zwiększa się napięcie na obwódce i torebce soczewki, powodując charakterystyczny kształt soczewki obserwowany podczas akomodacji.78
Przyczyny starczowzroczności
Istnieje kilka teorii wyjaśniających patofizjologię starczowzroczności, jednak najbardziej popularną i powszechnie akceptowaną jest teoria zwiększonej sztywności soczewki krystalicznej.9
Teorie dotyczące mechanizmu starczowzroczności można ogólnie podzielić na dwie kategorie:
- Teorie soczewkowe – zakładają, że starczowzroczność wynika ze zmian związanych z wiekiem w soczewce, torebce i włóknach obwódki rzęskowej.10
- Teorie pozasoczewkowe – rozważają dysfunkcję mięśnia rzęskowego, utratę elastyczności tylnych włókien obwódki rzęskowej lub naczyniówki, a nawet zmniejszenie oporu ciała szklistego przeciwko akomodującej torebce soczewki.11
Zmiany związane z wiekiem w soczewce i aparacie akomodacyjnym
Zmiany w soczewce krystalicznej
Z wiekiem soczewka krystaliczna ulega stopniowemu utwardzeniu i traci elastyczność. Ten proces zaczyna się od momentu narodzin i postępuje przez całe życie. Ważnym czynnikiem przyczyniającym się do rozwoju starczowzroczności jest względna zmiana kształtu soczewki z wiekiem (zwiększona grubość soczewki).1213
U osób młodych kora soczewki jest sztywniejsza niż jądro, natomiast u osób starszych jądro jest sztywniejsze niż kora. Sztywność zarówno jądra, jak i kory wyrównuje się między 35 a 40 rokiem życia, co prawdopodobnie jest przyczyną początku objawów starczowzroczności około 40 roku życia.14
Wraz ze starzeniem się soczewka rośnie, staje się grubsza i mniej elastyczna. Coraz większa soczewka powoduje, że siły wektorowe wywierane przez obwódkę rzęskową na równiku rozprzestrzeniają się na szerszym obszarze wokół równika, co zmniejsza ich efektywność.1516
Zmiany biochemiczne w soczewce
Utwardzenie soczewki jest związane ze zmniejszonym poziomem α-krystaliny oraz tworzeniem zaawansowanych produktów glikacji końcowej (AGEs – Advanced Glycation End Products). AGEs przyczyniają się do rozwoju starczowzroczności, zachowując się jak reaktywne formy tlenu, które negatywnie wpływają na starzejące się oko poprzez stres oksydacyjny, stan zapalny i sieciowanie kolagenu.1718
Zwiększone sieciowanie prowadzi do utraty elastyczności soczewki i jest związane z zaawansowanym wiekiem i starczowzrocznością. Może to być związane ze zwiększonym tworzeniem wiązań disiarczkowych w kolagenie starzejącej się soczewki, prawdopodobnie z powodu stresu oksydacyjnego.19
Zmiany w torebce soczewki i włóknach obwódki
Torebka soczewki z wiekiem traci swoją siłę elastyczną, a włókna soczewki, szczególnie w jądrze, stają się bardziej zagęszczone. Zwiększona trudność deformacji soczewki nie wynika z jej stwardnienia, ponieważ substancja soczewki nie traci wody.20
Zmiany w mięśniu rzęskowym
Badania wykazały, że mięsień rzęskowy przechodzi kompensacyjny przerost wraz ze zmniejszaniem się amplitudy akomodacji z wiekiem. Siła skurczu jest około 50% większa w momencie wystąpienia starczowzroczności niż w młodości. Jednakże z powodu zwiększonego oporu soczewki, jej wpływ na amplitudę akomodacji jest niewielki.21
Mięsień rzęskowy jest głównie unerwiony przez autonomiczny układ nerwowy, z neuroprzekaźnikiem acetylocholiną działającym na receptory muskarynowe poprzez unerwienie przywspółczulne, powodując skurcz mięśnia rzęskowego.22
Patofizjologiczne skutki starzenia się aparatu akomodacyjnego
Zmiana zdolności akomodacyjnej z wiekiem
Zdolność skupiania wzroku na bliskich przedmiotach zmniejsza się przez całe życie, od akomodacji około 20 dioptrii (zdolność skupiania wzroku z odległości 50 mm) u dziecka, do 10 dioptrii w wieku 25 lat (100 mm), i stabilizuje się na poziomie 0,5 do 1 dioptrii w wieku 60 lat (zdolność skupiania tylko do 12 m).23
Ten szybki spadek zdolności akomodacyjnej w dzieciństwie i młodości jest interesującym aspektem rozwoju starczowzroczności, który musi być uwzględniony w każdej teorii dotyczącej jej etiologii.24
Biomechanika dysfunkcji akomodacji
Sztywność gałki ocznej spowodowana postępującym sieciowaniem i sztywnością twardówki została powiązana z etiologią początkowych etapów utraty akomodacji wzrokowej. Zrozumienie, w jaki sposób uszkodzenia związane z wiekiem każdej z tych struktur zaburzają biomechanikę akomodacji, jest konieczne dla zrozumienia złożonej starzejącej się choroby, jaką jest starczowzroczność i jej wpływu na akomodację wzrokową, hydrodynamikę odpływu cieczy wodnistej, pulsacyjny przepływ krwi w oku i tak dalej.2526
Objawy doświadczane przez pacjentów nie są wyjaśnione przez zmiany w żadnej z omawianych powyżej struktur, ale są wynikiem wielu związanych z wiekiem i biomechanicznych zmian zachodzących w całym oku, tworzących reakcję łańcuchową problemów patofizjologicznych, które utrudniają oku reakcję na stres.2728
Stany i czynniki przyspieszające rozwój starczowzroczności
Starczowzroczność jest przede wszystkim związana z naturalnym procesem starzenia, jednak istnieją stany i czynniki, które mogą przyspieszyć jej rozwój:29
- Choroby systemowe – takie jak cukrzyca, stwardnienie rozsiane, choroby serca i miastenia gravis mogą przyspieszać rozwój starczowzroczności
- Leki – stosowanie leków takich jak leki przeciwhistaminowe, antydepresyjne i moczopędne może przyspieszać starczowzroczność
- Temperatura – wyższe temperatury mogą przyspieszać proces twardnienia soczewki poprzez zmniejszenie poziomu α-krystaliny30
Nowe podejścia do zrozumienia i leczenia starczowzroczności
Farmakologiczne leczenie starczowzroczności
W ostatnich latach opracowano nowe podejścia do leczenia starczowzroczności. Farmakologiczne leczenie może stanowić alternatywę dla osób, które chcą uwolnić się od okularów i szukają łatwej w użyciu metody o niższym ryzyku nieodwracalnych działań niepożądanych dla oka.31
Proponowane mechanizmy działania farmakologicznego leczenia starczowzroczności to:3233
- Wywołanie miozy (zwężenia źrenicy) – krople do oczu zwężające źrenicę, takie jak pilocarpina 1,25% (VUITY, produkowana przez Abbvie), działają poprzez stworzenie „efektu dziurki od klucza” zwiększając głębię ostrości, co poprawia widzenie z bliska bez pogorszenia widzenia z daleka
- Zmiękczanie soczewki – leki takie jak UNR844 (wcześniej badane przez Encore Vision jako EV06) mogą przywrócić pewien stopień elastyczności soczewki, umożliwiając lepszą akomodację. Działa poprzez redukcję wiązań disiarczkowych i zwiększenie elastyczności soczewki
Pilocarpina jest agonistą receptora muskarynowego, który wiąże się z receptorami muskarynowymi znajdującymi się na komórkach mięśni gładkich. Jest bezpośrednio działającym agonistą cholinergicznym, który działa poprzez bezpośrednie wiązanie się z receptorami muskarynowymi. Te komórki mięśni gładkich obejmują mięsień rzęskowy i mięsień zwieracz źrenicy. Skurcz zwieracza tęczówki powoduje miozę źrenicy, co zwiększa głębię ostrości i poprawia ostrość widzenia z bliska. Skurcz mięśnia rzęskowego powoduje zmniejszenie napięcia włókien obwódki, co sprawia, że soczewka grubieje i przesuwa ostrość na bliskie cele.34
Aceklidyna reprezentuje znaczący postęp w farmakologicznym leczeniu starczowzroczności, głównie ze względu na jej selektywny mechanizm źreniczny. W przeciwieństwie do pilocarpiny, która wpływa na mięsień rzęskowy, aceklidyna działa poprzez selektywne zwężenie źrenicy bez wywoływania miopowego przesunięcia. Osiąga się to poprzez to, co dr Odrich opisał jako działanie selektywne na źrenicę, oszczędzające mięsień rzęskowy. Zmniejszając rozmiar źrenicy do mniej niż dwóch milimetrów, aceklidyna tworzy efekt dziurki od klucza, który zwiększa głębię ostrości, umożliwiając pacjentom wyraźne widzenie zarówno z bliska, jak i z daleka.35
Nowe terapie biomechaniczne
Nowa innowacyjna terapia zwana mikroporacją twardówki laserowej (LSM, Ace Vision Group) jest leczeniem starzejącego się oka. Jest to technologia laserowa zaprojektowana do odwrócenia skutków sieciowania utworzonego przez AGEs i zmniejszenia sztywności biomechanicznej, umożliwiając siłom mięśnia rzęskowego wywieranie większej zmiany kształtu soczewki w odpowiedzi na bodziec akomodacyjny.36
LSM jest pierwszym kompleksowym rozwiązaniem biomechanicznym do przywracania biomechaniki aparatu akomodacyjnego, które potencjalnie ma implikacje wzrokowe oraz zdrowotne dla oka.3738
Podsumowanie aktualnego zrozumienia patogenezy starczowzroczności
Mimo że starczowzroczność jest powszechnym zjawiskiem dotykającym każdego człowieka, dokładny mechanizm leżący u podstaw jej rozwoju pozostaje przedmiotem kontrowersji wśród społeczności medycznej.39
Obecnie najbardziej akceptowane wyjaśnienie patogenezy starczowzroczności obejmuje:
- Postępujące twardnienie i utratę elastyczności soczewki krystalicznej z wiekiem4041
- Zmianę geometrii i biomechaniki aparatu akomodacyjnego42
- Ciągły wzrost soczewki przez całe życie, który zmienia relacje przestrzenne między soczewką, mięśniem rzęskowym i obwódką rzęskową4344
- Biomechaniczne stwardnienie struktur ocznych, w tym twardówki, z powodu glikacji i sieciowania45
Zrozumienie złożonej patofizjologii starzejącego się oka, a także patogenezy biomechanicznej dysfunkcji akomodacji ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych terapii starczowzroczności w przyszłości.46
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.