Come la biomeccanica corneale influenza cheratocono ed ectasia

In collaborazione con Società Optometrica Italiana SOPTI

Andrew S. Morgernstern, OD, FAAO
ht tp://op tome t r ytime s.mode rnmedi c ine . com/op tome t r ytime s/news/howcornealbiomechanics- affects-keratoconus-and-ectasia?page=0,0

Nel “Global consensus on keratoconus and ectasic diseases”, pubblicato nel numero di aprile 2015 di “Cornea” (sintesi italiana a cura del comitato scientifico SOPTI), Gomes et al cercano di individuare un’opinione comune nella definizione, gestione clinica e trattamento chirurgico del cheratocono e delle malattie ectasiche.
Secondo i ricercatori “non c’e spiegazione fisiologica primaria per il cheratocono”; la patofisiologia del cheratocono include probabilmente disturbi ambientali, biomeccanici, genetici e biochimici1. Secondo Garcia- Porta et al, la biomeccanica corneale “è una branca della scienza che studia la deformazione e l’equilibrio del tessuto corneale, sotto l’applicazione di una forza “.
La struttura e quindi la proprietà di un tessuto morbido, come la cornea, sono dipendenti dalla natura biochimica e fisica e dalla quantità delle sue componenti.
Le proprietà meccaniche di un tessuto dipendono da come le fibre, le cellule e le sostanze fondamentali sono organizzate nella struttura. Il collagene e l’elastina sono responsabili della forza ed elasticità di un tessuto, mentre la sostanza fondamentale è responsabile delle proprietà viscoelastiche2. In poche parole, ogni cornea presa singolarmente, ha una propria rigidità, indipendentemente dal suo spessore e dalla pressione intraoculare (IOP). Per esempio, se esercitiamo la stessa forza (come il soffio di un tonometro non a contatto) sulla superficie anteriore di due differenti cornee, entrambe con 535 micron di spessore e osserviamo con una macchina fotografica le immagini al rallentatore, esse dovrebbero mostrare stesso tipo di deformazione. Accade, invece, che ogni cornea si deforma in modo differente e produce un’unica oscillazione di fronte d’onda per entrambi i movimenti. Quindi ogni cornea reagisce differentemente ad un identico stimolo.
Gli studi di questa variazione nella rigidità corneale sono alla base nella ricerca della biomeccanica corneale. Se ogni paziente cheratoconico possiede una individuale proprietà biomeccanica, allora ogni paziente cheratoconico potrà mostrare una differente progressione della malattia, non prevedibile senza avere informazioni sulla biomeccanica.
Le proprietà biomeccaniche hanno una correlazione diretta, non solo sulla presenza o meno del cheratocono in un paziente, ma sul livello di gravità del caso. Inoltre, adesso sappiamo che queste proprietà biomeccaniche della cornea hanno un effetto significativo anche sull’applanazione nella tonometria non a contatto. Nei primi anni 2000, la comunità oftalmologica ha affermato che una cornea con spessore centrale maggiore, o minore della media, necessita di una compensazione per il calcolo della misura della IOP.
Oggi sappiamo che non è cosi3: la IOP e lo spessore corneale hanno una relazione non lineare, la resistenza e la rigidità corneale (biomeccanica) giocano un ruolo più importante nella misurazione della IOP rispetto alla pachimetria. Nel futuro, con lo sviluppo della tecnologia, avremo la possibilità di inserire l’analisi della biomeccanica corneale come esame di primary-care per determinare potenzialmente il rischio di cheratocono, o di altre ectasie.

Bibliografia
1. Gomes JA, Tan D, Rapuano CJ, et al. Global consensus on keratoconus and ecstatic diseases. Cornea 2015 Apr;34(4):359-69.
2. Garcia-Porta N, Fernandes P, Queiros A, et al. Corneal Biomechanical Properties in Different Ocular Conditions and New Measurement Techniques. ISRN Ophthalmol 2014 Mar 4;2014:724546.
3. Young M. Surgeons say adjusting IOP based on CCT doesn’t work. ASCRS EyeWorld. Available at: http://www.eyeworld.org/ article-surgeons-say-adjusting-iopbased-on-cct-doesn-t-work. Accessed: 10/02/2015