Choroby rogówki prowadzące do astygmatyzmu – mechanizmy rozwoju

Choroby rogówki stanowią jedną z najważniejszych przyczyn rozwoju astygmatyzmu nieregularnego. Mechanizmy patogenetyczne tych schorzeń są różnorodne i obejmują zmiany strukturalne, metaboliczne oraz zapalne, które wpływają na kształt i przezroczystość rogówki¹.

Stożek rogówki – najczęstsza przyczyna astygmatyzmu nieregularnego

Stożek rogówki (keratoconus) jest najczęstszą przyczyną pierwotnego astygmatyzmu nieregularnego i charakteryzuje się centralnym ścieńczeniem rogówki prowadzącym do ektazji rogówkowej¹. Choroba ta rozwija się zazwyczaj w drugiej dekadzie życia, wraz z krótkowzrocznością i astygmatyzmem regularnym, a stabilizuje się w czwartej dekadzie życia.

Mechanizm patogenetyczny stożka rogówki obejmuje zaburzenia w równowadze mediatorów zapalnych, które sprawiają, że niektóre rogówki są bardziej wrażliwe na uraz mechaniczny². Enzymy proteolityczne i prostaglandyny są nadmiernie wyrażane, co promuje degradację kolagenu i hamuje syntezę kolagenu – procesy odpowiedzialne za ścieńczenie rogówek ze stożkiem.

Strukturalne zmiany w stożku rogówki obejmują fragmentację i bliznowacenie błony podstawnej nabłonka, pęknięcia w przedniej błonie granicznej (błona Bowmana) oraz osiowe ścieńczenie i bliznowacenie zrębu³. Wszystkie warstwy rogówki są dotknięte przez proces chorobowy, co prowadzi do charakterystycznych zmian refrakcyjnych.

Czynniki ryzyka i mechanizmy wyzwalające

Oprócz czynników genetycznych, najczęstszymi czynnikami ryzyka stożka rogówki są pocieranie oczu i atopia¹. Mechaniczne uciskanie rogówki przez intensywne pocieranie oczu może prowadzić do uszkodzeń strukturalnych i przyspieszać rozwój choroby.

Pocieranie oczu zbyt mocno lub zbyt często może uszkodzić rogówkę lub soczewkę oka, wpływając na widzenie lub prowadząc do infekcji wymagającej opieki medycznej⁴. Osoby z alergiami doświadczają świądu oczu, co skłania je do pocierania. Pocieranie oczu na tyle mocne, że powoduje utratę okrągłego kształtu może uszkodzić oczy z czasem i jest związane z rozwojem astygmatyzmu.

Abnormalne właściwości związane ze stresem oksydacyjnym zostały znalezione w komórkach rogówki ze stożkiem. Elementy stresu oksydacyjnego mogą indukować aktywację enzymów degradacyjnych i degradację tkankowych inhibitorów metaloproteinaz⁵. Delecja genomowa w genie dysmutazy ponadtlenkowej 1 (SOD1) również została powiązana z chorobą.

Objawy kliniczne i diagnostyka

Objawy kliniczne stożka rogówki obejmują pełny lub częściowy pierścień hemosyderyny rogówkowej, który najlepiej jest widoczny przy oświetleniu niebieskim kobaltem (pierścień Fleischera), pionowe linie śródbłonkowe (prążki Vogta), zwiększoną widoczność nerwów rogówkowych, ścieńczenie i bliznowacenie rogówki².

Zmniejszona ostrość wzroku występuje głównie z powodu nieregularnego astygmatyzmu i krótkowzroczności wywołanych przez zniekształcenie rogówki, a wtórnie z powodu bliznowacenia rogówki³. W większości przypadków stożek rogówki można leczyć okularami i soczewkami kontaktowymi, ale w niektórych przypadkach bliznowacenie, nadmierne zniekształcenie rogówki i stromienie mogą uniemożliwić korekcję wzroku soczewkami kontaktowymi.

Zwyrodnienie brzegowe przezroczyste

Zwyrodnienie brzegowe przezroczyste (pellucid marginal degeneration) jest chorobą bardzo podobną do stożka rogówki, z tą różnicą, że trwa przez całe życie⁶. Specyficznie, dolna jedna trzecia rogówki nadal się ścieńczy i słabnie, co tworzy wybrzuszenie w dolnej części, przypominające kształt brzucha.

Mechanizm patogenetyczny zwyrodnienia brzegowego przezroczystego różni się od stożka rogówki lokalizacją i charakterem zmian. Proces ścieńczenia rogówki w tej chorobie jest bardziej rozlany i obejmuje większy obszar rogówki, co prowadzi do specyficznych zmian refrakcyjnych i charakterystycznego obrazu topograficznego.

Dystrofie rogówki i astygmatyzm

Różne dystrofie rogówki mogą prowadzić do rozwoju astygmatyzmu poprzez zmiany w strukturze i przezroczystości rogówki⁷. Dystrofia błony podstawnej nabłonka, dystrofia kratkowata oraz inne dziedziczne schorzenia rogówki mogą wpływać na regularność powierzchni rogówki i jej właściwości optyczne.

Mechanizm rozwoju astygmatyzmu w dystrofiach rogówki jest związany z odkładaniem się nieprawidłowych substancji w różnych warstwach rogówki, co prowadzi do nieregularności powierzchni i zmian w przepuszczalności światła. Te zmiany mogą być ogniskowe lub rozlane, w zależności od typu dystrofii.

Astygmatyzm pourazowy

Urazy oka mogą zmieniać jego kształt, prowadząc do astygmatyzmu⁸. Głębokie cięcia lub rozdarcia, szwy lub wygięcie po poprzednim zbyt ciasnym dopasowaniu soczewki kontaktowej mogą zmienić krzywizny rogówki⁹.

Mechanizm powstawania astygmatyzmu pourazowego obejmuje bezpośrednie uszkodzenie struktury rogówki, nieprawidłowe gojenie się ran oraz tworzenie blizn, które zmieniają regularność powierzchni rogówki. Proces gojenia może prowadzić do nieregularnych naprężeń w rogówce, co skutkuje powstaniem astygmatyzmu nieregularnego.

Astygmatyzm pooperacyjny

Poprzednie zabiegi oczne, takie jak operacja zaćmy, mogą czasami prowadzić do zmian w krzywiźnie oka⁸. Przeszczep rogówki lub częściowa wymiana tkanki rogówki oraz zabiegi refrakcyjne mogą prowadzić do powikłań w postaci zmian krzywizn rogówki⁹.

Czynniki wpływające na astygmatyzm po przeszczepieniu rogówki obejmują patologiczne stany biorcy, które mogą prowadzić do astygmatyzmu¹⁰. Sektorowa inwazja naczyniowa, ścieńczenie lub nierównomierna sztywność w stożku rogówki prowadzi do nierównomiernego przylegania rany dawca-biorca, gojenia rany i tworzenia nierównomiernych sił w rogówce.

Niezgodność rany rogówkowej definiowana przez niedopasowanie między rozmiarem i kształtem rany guzika dawcy a jego raną biorcy określa stopień, kierunek i ilość powstałego astygmatyzmu. Wieloczynnikowe elementy przyczyniają się do niezgodności rany rogówkowej, w tym trepan dawcy lub biorcy, przechylenie, rozmiar i ekscentryczność.

Zapalenia rogówki i astygmatyzm

Różne formy zapalenia rogówki mogą prowadzić do rozwoju astygmatyzmu poprzez zmiany w strukturze i kształcie rogówki⁷. Zapalenie rogówki wywołane przez drobnoustroje, zapalenie rogówki herpetyczne, keratopatia pasmowata oraz inne stany zapalne mogą wpływać na regularność powierzchni rogówki.

Mechanizm rozwoju astygmatyzmu w zapaleniach rogówki obejmuje bezpośrednie uszkodzenie tkanek przez proces zapalny, tworzenie blizn oraz zmiany w metabolizmie rogówki. Te procesy mogą prowadzić zarówno do astygmatyzmu regularnego, jak i nieregularnego, w zależności od rozległości i charakteru zmian zapalnych.

Inne przyczyny astygmatyzmu rogówkowego

Skrzydlik (pterygium) jest charakteryzowany przez astygmatyzm rogówkowy zgodny z regułą, wynikający z miejscowego spłaszczenia centralnej rogówki¹¹. Obecność skrzydlika zazwyczaj charakteryzuje się astygmatyzmem rogówkowym zgodnym z regułą wynikającym z miejscowego spłaszczenia centralnej rogówki.

Gradówka (chalazion) na środkowej górnej powiece, która uciska rogówkę, może wywołać astygmatyzm skośny¹². Duże guzy górnej powieki mogą również wpływać na kształt rogówki poprzez mechaniczne uciskanie, prowadząc do rozwoju astygmatyzmu.