Stratégies pour améliorer des résultats d'opération de la cataracte

By Keynote ContributorDr. Michael WormstoneBiomedical Scientist,
​University of East Anglia

La cataracte est une opacification de la lentille dans l'oeil et affecte des dizaines de millions de gens. Actuellement, il n'y a aucun remède pour la cataracte, et par conséquent la seule méthode procurable pour traiter la cataracte est par ablation chirurgicale.

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Par l'année 2020, on l'estime que les fonctionnements >30 million pour retirer la cataracte seront exécutés annuellement et ces numéros sont susceptibles de se développer à l'avenir comme durée de vie et par conséquent augmentation populeuse vieillissante.

L'opération de la cataracte est au commencement couronnée de succès et concerne produire un trou circulaire dans la partie avant de la lentille (la capsule antérieure) pour permettre l'accès au matériau central de lentille (cellules de fibre), qui est type le site de la cataracte. Ce matériau central de lentille est alors enlevé.

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Après cette procédure, une sonnerie d'antérieur et la capsule du cristallin postérieure entière demeurent. Ceci est connu comme le sac capsulaire et dans ce qu'une lentille intra-oculaire artificielle (IOL) peut être implantée. Avoir retiré la composante opacifiée de la lentille, la lumière peut réussir par l'axe visuel ininterrompu et à l'aide de l'IOL le patient peut se concentrer sur la rétine.

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Malheureusement, la chirurgie provoque des cellules épithéliales de lentille fixées à la capsule pour subir une réaction de cicatrisation dans une part importante de patients. Ceci entraîne la dispersion légère à l'axe visuel, réduisant par conséquent la qualité visuelle.

Cette condition est connue en tant qu'opacification postérieur de capsule (PCO) et exige de la chirurgie de laser de rectifier ; c'est la deuxième procédure effective courante dans le monde. La réduction du choc de PCO sur des patients est d'importance grande et des approches nouvelles doivent être développées.

Après cataracte - chirurgie capsulaire postérieure de goujon-cataracte d'opacification (vue sur le retroillumination). Crédit : Rakesh Ahuja, DM.

Biologie fondamentale derrière PCO

Le travail considérable a eu lieu pour comprendre mieux la biologie de soutien pilotant PCO. Ceci à leur tour aidera à développer les objectifs nouveaux pour de futurs traitements et à faciliter l'amélioration des modèles d'IOL. PCO est caractérisé par un certain nombre d'événements biologiques.

Principalement tout le PCO montre un certain niveau de la fibrose, qui est caractérisée par des numéros accrus de cellules, migration des cellules, un changement de type de cellules d'une cellule épithéliale à un myofibroblast (ceux-ci sont type associés aux réactions de blessures), le dépôt du matériau de modification (par exemple collagène) et la déformation de la modification (capsule du cristallin).

De plus, les tentatives de régénérer la lentille sont évidentes et on peut également observer la formation des cellules neuves de fibre de lentille et des perles appelées d'Elschnig comme une fibre de cellules, qui peuvent également entraîner la dispersion légère considérable.

Un certain nombre de facteurs de croissance et de voies de signalisation ont été recensés en association avec plusieurs des événements caractéristiques vus dans PCO. Une caractéristique incroyable de la lentille est qu'elle ne reçoit pas un approvisionnement en sang et ne vit pas réellement dans un environnement relativement faible. En réponse à ces conditions la lentille a une capacité innée de produire des molécules qui régissent des fonctionnements de cellules de lentille.

Après opération de la cataracte, les cellules de lentille maintiennent cette capacité et les facteurs produits en réponse aux blessures peuvent activer ainsi les récepteurs correspondants et contribuer à la formation de PCO par un mécanisme autorégulé (d'autocrine).

Les molécules censées pour jouer un rôle dans ce procédé comprennent le facteur de croissance des fibroblastes (FGF) et le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF). PCO est également influencé par des modifications à l'oeil résultant de la chirurgie. Pendant les jours et les semaines suivant un fonctionnement de cataracte les niveaux de la protéine dans les liquides qui baignent la lentille sont dus accru à la production par les tissus et l'introduction oculaires des protéines du sang.

Une protéine qui explique les niveaux accrus est bêta de facteur de croissance transformant (TGFβ). C'est une molécule couramment liée à la fibrose dans tout le fuselage et la preuve supporte un rôle pour TGFβ dans PCO.

Intéressant une courte exposition de TGFβ dans le sac capsulaire peut avoir comme conséquence les modifications à long terme. Ceci semble résulter de TGFβ grippant à la capsule, qui fournit un réservoir de la molécule, qui est présentée aux cellules croissantes de lentille pendant des périodes étendues.

Essentiellement, les événements juste après la chirurgie établissent une plate-forme qui progressera PCO dans une certaine mesure, mais les procédés actuels persistants sur des mois et des années provoquent éventuel cliniquement PCO significatif.

Approches pharmacologiques

Une meilleure compréhension de la biologie de PCO a recensé différentes stratégies thérapeutiques pour l'éviter. Ces approches visent à perturber les événements spécifiques qui contribuent à la condition. Certains des agents proposés ont visé à réduire la prolifération et/ou le transfert des cellules épithéliales de lentille avec l'opinion que si les cellules pour ne pas atteindre la perturbation visuelle minimale d'axe visuel se produiront.

D'autres stratégies ont été dirigées vers réduire la formation de myofibroblast, qui est censée également pour introduire la déformation de modification ; plusieurs de ces approches se sont concentrées sur perturber la signalisation de TGFβ. Le principe ici est qu'un à une seule couche des cellules dans l'axe visuel n'entraînera pas la dispersion légère et l'assemblage des cellules stabilisera l'IOL dans le sac capsulaire.

Alternativement, l'annihilation complète des cellules de lentille dans le sac capsulaire demeure également une option. Dans tous les cas dans lesquels un agent thérapeutique doit être utilisé il est indispensable que la distribution soit réglée aux cellules de lentille de cellules cibles c.-à-d. et que d'autres tissus oculaires ne sont pas affectés.

Des tentatives d'employer les agents pharmacologiques cliniquement pour éviter PCO ont été limitées, mais pendant que des approches plus orientées sont développées, et la distribution de médicament s'améliore, ceci reste une possibilité à l'avenir.

Lentilles intra-oculaires

IOLs semblent être le meilleur outil actuellement disponible pour manager PCO. Il y a un certain nombre de modèles déterminés d'un grand choix de matériaux, mais dans ce cas je mettrai en valeur trois concepts de construction.

Grand dos-arête IOLs

Un certain nombre d'IOLs sont maintenant fabriqués pour assurer à l'arête des documents optiques de composante un tranchant. Le principe fondamental est que la capsule postérieure de lentille est étirée au-dessus du tranchant formant une interaction serrée.

Après la chirurgie, type la surface avant de la lentille collera à la surface arrière de la lentille et de l'IOL. Ce contact résulte des interactions cellule-cellule et le desserrage des matériaux biologiques, comme lesquels agissez colle protéger par fusible les différentes pièces ensemble. Ce scénario peut être décrit comme système fermé-capsulaire de sac.

La recherche clinique prouve qu'un profil de grand dos-arête à l'IOL empêche le mouvement de LEC sur l'arrière de la lentille et réduit PCO. Ce modèle est actuel le plus couramment utilisée, mais il est devenu apparent que ceci retarde seulement plutôt que des remèdes le problème.

Ouvert-sac IOLs

Une approche alternative dans le fermé-sac IOLs a maintenant été ce proposé des objectifs pour introduire des dispositifs d'ouvert-sac. Dans ce cas le sac capsulaire est maintenu ouvert avec la séparation du contact entre les surfaces avant et arrière de la lentille.

Expérimentaux récents et les observations cliniques, proposent que si le sac capsulaire à lentille peut être jugé ouvert après la chirurgie de sorte que les surfaces avant et arrière soient indépendantes et l'humeur aqueuse puisse circuler dans et hors du sac capsulaire, la dynamique de la biologie cellulaire de lentille soient profondément modifiées.

Il y a maintenant d'excellente preuve expérimentale et clinique prouvant que ceci mène au management amélioré de PCO. C'est pour cette raison vraisemblablement des modèles de cet IOL utilisant le principe d'ouvert-sac sera implanté dans des numéros plus élevés à l'avenir.

La sac-dans-le-lentille IOL

Contrairement à la chirurgie conventionnelle, qui exige une ouverture unique dans la capsule antérieure, la technique de sac-dans-le-lentille exige effectuer une ouverture de la même taille dans les capsules du cristallin antérieures et postérieures. Les arêtes des ouvertures de capsule sont alors rainées dans une incision à la périphérie de l'IOL d'une façon similaire à un pneu étant introduit à un rouleau.

Selon ce concept, si les deux capsules sont mises dans l'incision et sont bien étirées autour de l'optique de l'IOL que toutes les cellules épithéliales de lentille seront captées dans l'espace restant du sac capsulaire et leur accroissement sera limité à cet espace, ainsi selon l'axe visuel peut rester clair.

Des nombres importants de BILs ont été implantés maintenant et les résultats sont impressionnants. D'intérêt particulier est l'application aux enfants, qui ont le début rapide d'aveugler PCO ; le BIL IOL évite PCO, même dans des ces cas extrêmes.

Le facteur limitatif dans la prise de cette approche est le niveau de la technique exigé par le chirurgien pour suivre cette procédure. Cependant, les cours d'instruction sont procurables avec un groupe international d'instructeurs de BIL qui peuvent transmettre leur connaissance et expliquent la technique.

Chirurgie alternative

Les travaux récents ont proposé que produisant un petit, l'ouverture excentrée dans la capsule antérieure et l'assemblage des cellules épithéliales de lentille puissent faciliter la régénération d'une lentille neuve des cellules souche endogènes dans la population de cellule épithéliale.

Ces travaux ont été menés à bien sur les mineurs qui ont présenté la cataracte congénitale (présent de la naissance). Il y avait de preuve claire qu'un certain niveau de régénération de lentille s'était produit et avait fourni une certaine indemnité à ces patients.

Cependant, un certain nombre d'éditions doivent être considérées en contemplant cette approche comme alternative pour la chirurgie conventionnelle. La capacité de réparer et le régénéré est plus rapide dans les jeunes et plusieurs mois ont été exigés pour voir un certain niveau d'amélioration visuelle. Dans des patients plus âgés qui composent la majorité de patients de cataracte la capacité de reprendre une lentille sera sensiblement plus lente et moins pour être couronnée de succès.

Pour cette forme neuve de la chirurgie à être couronnée de succès, la lentille régénérée devra réfléchir attentivement la lentille humaine saine normale et fait tellement relativement rapidement autrement d'autres soins sera exigée. La chirurgie de régénération de lentille retient la promesse grande, mais a actuellement les limitations significatives qui éviteront l'introduction de masse de cette technique pour des patients de cataracte.

Résumé

La cataracte est un problème important de santé dans le monde entier et continuera à être car notre vieillissement de la population augmente. La définition de la cataracte peut seulement être réalisée par l'opération de la cataracte et tandis qu'au commencement couronnées de succès, les réactions de cicatrisation aux blessures chirurgicales mènent à la perte visuelle secondaire dans un nombre important de patients.

Pendant les dernières décennies une compréhension plus grande de la base biologique de PCO a été déterminée et a recensé les objectifs thérapeutiques possibles. De plus, les modèles d'IOL continuent à s'améliorer, tels que cliniquement PCO approprié est réduit, mais le problème demeure.

On exige d'autres améliorations du modèle d'IOL qui pourrait être employé de concert avec les agents pharmacologiques davantage pour réduire ou éviter la formation de PCO à l'avenir, qui améliorerait les durées des millions.

Remerciements

Combat pour la vue - quelqu'un dans le monde va des aveugles toutes les cinq secondes. Notre mission est d'arrêter la perte de vue dans ses pistes. En finançant la recherche pilote d'oeil, nous produisons un contrat à terme où chacun peut voir.

  • Hôpital d'oeil de Moorfields
  • Institut d'UCL de l'ophthalmologie
  • La fondation de recherches de Choroideremia

Further Reading

Au sujet de M. Michael Wormstone

M. Michael Wormstone est un savant en biomédecine avec des intérêts de premier rang dans l'utilisation du tissu humain d'étudier la maladie oculaire humaine. En particulier, il est intéressé par les événements de cicatrisation qui suivent l'opération de la cataracte, qui mènent à une perte visuelle secondaire connue sous le nom d'opacification postérieur de capsule (PCO).

Par l'utilisation du tissu humain le laboratoire vise à promouvoir notre compréhension de la cellule et des mécanismes moléculaires soutenant PCO et à recenser les objectifs nouveaux pour le futur développement thérapeutique.

Michael a été effectué à un camarade de l'association pour la recherche en visibilité et ophthalmologie (ARVO) en 2016, est un professeur invité d'université médicale de Harbin (Chine) et était le bénéficiaire 2015 de la fondation (Etats-Unis) nationale pour la récompense de recherches de cataracte de recherches d'oeil pour des accomplissements en suspens de recherches.

Références

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  3. Eldred, J.A., Spalton, D.J. et Wormstone, I.M. (2014) un bilan in vitro à nouveau du l'ouvert-sac IOL à zéphyr dans la prévention de l'opacification postérieur de capsule utilisant un modèle de sac capsulaire humain. Investissez la force Sci 55:7057-7064 d'Ophthalmol. doi : 10.1167/iovs.14-15302
  4. Eldred JA, McDonald M, HS de Wilkes, Spalton DJ, restrictions de facteur de croissance de médecine interne de Wormstone 2016) (entrave l'étape progressive de la cicatrisation après opération de la cataracte : identification de VEGF comme objectif thérapeutique putatif. 6:24453 scientifique d'états. doi : 10.1038/srep24453
  5. 2016) régénérations de lentille de Lin H et autres (utilisant les cellules souche endogènes avec le gain du fonctionnement visuel. Nature 531 : 323-328. doi : 10.1038/nature17181
  6. MAIDMENT JA, TAMIYA S, COLLISON DJ, WANG L, DUNCAN G ET MÉDECINE INTERNE DE WORMSTONE. Différences régionales dans des composantes de signalisation de récepteur du facteur de croissance épidermique dans la lentille humaine. Investissez la force Sci d'Ophthalmol. 2004, 45:1427-35.
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  8. ELDRED JA, SPALTON DJ, MÉDECINE INTERNE DE WORMSTONE. Un bilan in vitro à nouveau du sac® ouvert IOL à zéphyr dans la prévention de la capsule postérieure Opacification utilisant un modèle de sac capsulaire humain. Investissez. Ophthalmol. Force. Sci. 2014 ; 55:7057-7064.

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Last Updated: Jun 26, 2019

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