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Rigenerazione cellulare, la nuova frontiera del trapianto di cornea

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cornea - trapianto di cornea - CAMO - Centro Ambrosiano Oftalmico

Invisibile e preziosissima, la cornea è quella porzione di tessuto non vascolarizzato che ricopre e protegge la parte anteriore degli occhi. La sua presenza e la sua perfetta salute sono cruciali sia per consentire il buon andamento della funzione visiva, sia per proteggere gli occhi dalle aggressioni esterne. Ma cosa accade quando la cornea si ammala o si danneggia? Cosa accade, ancora, quando si rende necessario sostituire una parte o tutto il tessuto corneale? Scopriamo cosa è emerso a proposito della chirurgia della cornea in occasione della 41esima edizione di ESCRS – European Society of Cataract and Refractive Surgeons – il congresso europeo tenutosi appena qualche giorno fa a Vienna.

C’era una volta (e c’è ancora) il trapianto di cornea

Il tessuto corneale è tanto prezioso quanto delicato. Può capitare dunque, che a seguito di una patologia o di un trauma, si danneggi in modo irreparabile. E che si renda necessario sostituirlo, ricorrendo ad un vero e proprio intervento chirurgico. La cheratoplastica – lamellare o perforante (dunque parziale o totale) – è spesso scelta d’elezione da parte di medici chirurghi di tutto il mondo.

Una procedura che tuttavia – come ricordato dal dott. Jorge Alio nel suo speech tenuto proprio in occasione del congresso viennese – sul lungo periodo può presentare qualche insidia. Sia a livello di eventuali complicanze, che possono sorgere anche a distanza di alcuni anni dall’intervento, sia a livello di performance visive.

Una considerazione che ha spinto esperti e ricercatori delle più prestigiose università e dei migliori centri di ricerca del mondo ad andare alla scoperta di nuove strade per eseguire un trapianto di cornea in modo sempre più efficace e performante.

Si consideri peraltro che oggi la moderna medicina oftalmica guarda sempre di più in direzione di una chirurgia “gentile”, senza bisturi né punti di sutura. E proprio come accaduto nel campo della chirurgia refrattiva, letteralmente rivoluzionata dagli strumenti laser a partire da una ventina d’anni fa a questa parte, oggi anche il campo della chirurgia corneale sta esplorando e scoprendo nuove tecniche sempre più innovative e meno invasive.

Un terzo aspetto da tenere in considerazione è la costante necessità di cornee a fronte di un numero non sempre sufficiente di donatori.

Cosa si prospetta all’orizzonte: la risposta arriva dalle cellule staminali

Il futuro del trapianto di cornea – secondo quanto emerso a ESCRS 2023 – guarda dunque alle banche dati non più come fonti di cornee provenienti da donatori e pronte ad essere impiantate su riceventi. Ma come fonti di cellule staminali a partire dalle quali innescare un innovativo processo di rigenerazione cellulare.

Alla base di questi innovativi protocolli di cura troviamo difatti il concetto di rigenerazione epiteliale a partire da cellule staminali provenienti dal limbus dello stesso paziente. Il limbus è una struttura oculare situata tra la cornea e la sclera, di appena 2 mm di spessore. Contiene, al suo interno, le palizzate di Vogt, cellule staminali altamente proliferanti fondamentali proprio per la rigenerazione dell’epitelio corneale.

A partire dall’osservazione della capacità rigenerativa di queste cellule si è giunti all’intuizione di prelevare le cellule staminali oculari al fine di rigenerare qualunque porzione di cornea (non solo l’epitelio, dunque, ma anche lo stroma e l’endotelio). La donazione può essere autologa – in tal caso le cellule possono essere prelevate dall’altro occhio del medesimo paziente – oppure da un donatore esterno.

I primi test eseguiti dimostrano che il trapianto di cornea eseguito tramite rigenerazione epiteliale consente di ottenere una cornea più spessa, sana e performante non solo rispetto a quella rimossa (si pensi ad un paziente affetto da cheratocono), ma anche rispetto a quella ricevuta nel contesto di una cheratoplastica tradizionale. Ma non finisce qui.

Organoidi creati in laboratorio: ecco come saranno le cornee del futuro

Interessanti progressi arrivano dalla ricerca nel campo delle matrici dermiche acellulari

Ma il Dott. Alio guarda già oltre. E immagina che forse un domani, magari entro i prossimi 20 anni, proprio a partire da questa straordinaria e preziosissima rivoluzione, quella delle cellule staminali, sarà possibile dar vita a organoidi “a misura di paziente”, interamente in laboratorio. Cornee ex novo pronte da trapiantare laddove ve ne sia il bisogno. Progettate e create, si ipotizza, a partire da cellule staminali sia umane che animali, oppure combinando il principio della rigenerazione epiteliale sopra descritto con l’uso di molecole come la rhNGF, la molecola biotecnologica messa a punto con l’obiettivo di stimolare l’innervazione della cornea a seguito di determinate patologie.

O, ancora, e questo sembra sarà il percorso sul quale i ricercatori insisteranno maggiormente nel prossimo futuro, tramite innovativi tessuti progettati in laboratorio noti con il nome di matrici dermiche umane acellulari, un importante traguardo di bioingegneria già testato con successo – proprio in Italia – nel campo della ricostruzione mammaria post-oncologica.

Il primo passo è già stato intrapreso e il panorama delle possibilità è vasto: il futuro ci riserva senza dubbio grandi sorprese.

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Se sei affetto da cheratocono o da altra patologia della cornea e vuoi prenotare una visita oculistica specialistica, il Centro Ambrosiano Oftalmico è a tua disposizione. Chiamaci: il nostro centralino è a tua disposizione dal lunedi al venerdi al numero 02 636 1191.

Cheratocono: le opportunità di trattamento

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cheratocono - CAMO - Centro Ambrosiano Oftalmico

Il cheratocono è una patologia oculare poco comune e poco nota. La sua minore incidenza rispetto ad altre patologie oculari più comuni (come la cataratta, per fare un esempio) fa sì che il numero di persone che sono a conoscenza delle sue caratteristiche, dei suoi sintomi e delle opportunità di trattamento sia davvero esiguo. Conviene dunque spendere due parole sul cheratocono. Anche perché conoscere è sempre il primo passo per intervenire tempestivamente. 

Che cos’è il cheratocono e come si manifesta? 

La parte anteriore dell’occhio si chiama cornea ed in condizioni sane è perfettamente convessa, regolare, uniforme per forma e per struttura e naturalmente trasparente. Nel cheratocono la cornea perde queste caratteristiche e si deforma, assottigliandosi e sfiancandosi verso l’esterno. Di conseguenza, i legami tra le fibre di collagene che la compongono diventano sempre più instabili, irregolari e “disordinati”. Una caratteristica che rende sempre più difficoltoso il passaggio della luce, a causa della progressiva perdita di trasparenza della cornea. E non solo: l’assottigliamento progressivo dei tessuti può condurre persino a spiacevoli lesioni e perforazioni, compromettendo molto seriamente la funzione visiva. 

Come si cura il cheratocono?

Il cheratocono è una malattia che non è possibile gestire con il solo apporto farmacologico. Il suo esordio e la sua progressione sono peraltro piuttosto imprevedibili, dunque è anche fondamentale intervenire non appena si è in possesso della diagnosi. Se la diagnosi avviene in uno stadio ancora evolutivo della patologia, è possibile ricorrere ad una tecnica para-chirurgica detta cross linking corneale. Se al contrario la patologia ha già raggiunto uno stato più avanzato, bisognerà ricorrere ad una cheratoplastica, ovvero un trapianto di cornea. Conosciamo brevemente le caratteristiche di queste opzioni di trattamento del cheratocono.

Il cross linking corneale

Il cross linking corneale è una tecnica parachirurgica che consiste nella somministrazione topica di riboflavina (vitamina B2), seguita da irraggiamento con raggi ultravioletti UVA, che ne favoriscono la penetrazione nei tessuti e di conseguenza l’azione. Il trattamento consente di rinforzare la struttura della cornea arrestando la progressione della patologia e limitandone lo sfiancamento. Il termine cross linking si riferisce proprio ai ponti di legame che, grazie a questa particolare vitamina fotosensibile, si vengono a creare tra le fibre di collagene.

Cross linking corneale: due tecniche, un obiettivo

Le tecniche oggi in uso per eseguire il cross linking sono due, e prendono il nome di epi-off ed epi-on con iontoforesi. Le differenze tra di esse sono relative agli aspetti tecnici ed esecutivi della terapia. Anche i tempi d’esecuzione possono essere differenti, così come quelli necessari per il recupero del paziente, ma gli obiettivi sono i medesimi in entrambi i casi.

La cheratoplastica come trattamento del cheratocono

Nei casi più avanzati, laddove il trattamento con cross linking non sia più sufficiente, si ricorre invece alla cheratoplastica, ovvero al trapianto di cornea. Questo può essere solamente parziale oppure totale, a seconda della gravità e della progressione della patologia. Si consideri che la cornea è fatta “a strati” (come una cipolla, per intenderci), dunque è possibile sostituire solamente lo strato oppure gli strati danneggiati dalla patologia. In quel caso si parlerà di cheratoplastica lamellare. Se invece a dover essere sostituita è tutta la cornea, si parlerà di cheratoplastica perforante.

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Cheratite: sintomi, cura, prevenzione

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La cheratite è un’infiammazione della cornea, quella delicatissima e preziosa membrana trasparente che riveste e protegge la parte anteriore del nostro occhio. Da cosa è causata la cheratite? Ci sono soggetti più o meno predisposti a contrarla? E soprattutto, come si può trattare e risolvere? Cerchiamo di fare chiarezza sull’argomento. 

Che cos’è la cheratite? Quali sono le cause e i sintomi della cheratite?

La cornea presenta una forma ed una struttura che la rendono perfetta per il ruolo che riveste nella funzione visiva. Essa è composta per la maggior parte da fibre di collagene disposte in modo da permetterne una perfetta trasparenza. La cheratite è un’infiammazione della cornea che, se non diagnosticata e trattata per tempo, può danneggiare la struttura della cornea e compromettere anche seriamente la capacità visiva.

Quali sono le cause della cheratite?

La cheratite può avere origine da differenti cause.

  • può essere di origine infettiva (un batterio, un virus, un fungo);
  • può essere connessa alla presenza di una patologia sistemica (come per esempio l’artrite reumatoide ed altre. Fonte Ncbi.nlm.nih.gov);
  • può avere una causa fisica ed ambientale (l’esposizione ai raggi ultravioletti).

Chi può contrarre la cheratite?

Poiché le cause della cheratite sono differenti, altrettanto differenti sono i soggetti che possono andarvi incontro. In generale, sono più esposti al rischio di contrarre una cheratite

  • i portatori di lenti a contatto, che se non utilizzate correttamente possono innescare delle spiacevoli infezioni;
  • chi frequenta piscine oppure ama nuotare al mare, al lago o nei corsi d’acqua, dove è possibile che vi siano dei funghi o dei protozoi o in generale agenti infettivi;
  • chi si espone con una certa frequenza ai raggi ultravioletti, per esempio facendo lampade abbronzanti senza indossare gli opportuni occhiali protettivi, o sciando senza occhiali;
  • chi è affetto da Herpes Zoster;
  • chi soffre di Sindrome dell’Occhio Secco, una patologia oculare il cui sintomo principale è un’alterazione del film lacrimale e dunque una secchezza corneale che predispone alla formazione di una sofferenza della cornea.

Le caratteristiche della cheratite sono:

  • l’edema, ovvero l’accumulo di un liquido all’interno della cornea;
  • la crescita di neovasi alla periferia e all’interno della cornea provenienti dalla zona del limbus;
  • la formazione di tessuto fibroso a vari livelli di profondità;
  • lo sfaldamento del tessuto corneale;
  • la formazione di ulcere corneali.

Questi sintomi non sono sempre tutti concomitanti, ma possono manifestarsi a seconda della causa della cheratite. Una cheratite di origine infettiva potrebbe essere associata a dolore, ma questo potrebbe non accadere quando la causa è, per esempio, una patologia sistemica.

I sintomi della cheratite sono:

  • un generale calo della capacità visiva;
  • fotofobia (difficoltà a tollerare la luce, specie durante le ore notturne);
  • dolore oculare.

Come si cura la cheratite?

Il trattamento della cheratite varia a seconda della sua origine. Nel caso di un’origine infettiva, si dovrà naturalmente ricorrere all’uso di antibiotici, o antivirali, o antimicotici. Saranno poi prescritti farmaci antinfiammatori per il trattamento dell’infiammazione e del dolore. Le eventuali ulcere vengono invece trattate con farmaci aventi lo scopo di favorire la rimarginazione del tessuto corneale. Nei casi più gravi, quando la cheratite è stata trascurata e la patologia ha progredito notevolmente, i danni al tessuto corneale potrebbero essere non più risolvibili con una semplice terapia farmacologica, ma può rendersi necessario intervenire con un trapianto di cornea, superficiale o a tutto spessore.

Ricordarsi di sottoporsi a visite oculistiche frequenti nell’arco della propria vita, non sottovalutare anche il minimo dolore o fastidio ed evitare di ricorrere all’automedicazione sono consigli fondamentali per aver cura dei propri occhi e per non lasciare che patologie come la cheratite, ma anche il glaucoma, la cataratta e molte altre, facciano in tempo a produrre danni difficili da trattare se non addirittura irreversibili.

 

 

Cheratocono: cosa c’è da sapere

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Il cheratocono è una malattia della cornea della quale si è parlato recentemente anche tra i non addetti ai lavori, dopo che il noto chef e personaggio televisivo Andrea Mainardi ha raccontato al grande pubblico di esserne affetto. “Quando hai il dono della vista, dell’udito non ci fai caso. Quando poi ti vengono a mancare ti rendi conto del loro valore” – ha affermato lo chef. Ma che cos’è esattamente il cheratocono? Cerchiamo di spiegarlo in parole semplici. 

Cos’è la cornea

La cornea è parte più esterna del nostro occhio. Perfettamente trasparente e ben lubrificata, essa riveste un duplice ruolo: quello di proteggere l’occhio dalle eventuali “aggressioni” esterne da parte di agenti patogeni o corpi estranei, e quello di garantire la penetrazione dei raggi luminosi all’interno della pupilla e dell’occhio. La sua morfologia ricorda quella di una cipolla, in quanto si compone di strati sovrapposti di fibre di collagene posizionate in modo da fornire una curvatura ottimale associata ad una perfetta trasparenza.

Cos’è il cheratocono

Il cheratocono è una patologia degenerativa della cornea, non infettiva e non infiammatoria, che ne compromette progressivamente la forma e la trasparenza. Essa colpisce generalmente entrambi gli occhi, anche se spesso con gravità differente. Nel cheratocono, la curvatura della cornea perde regolarità per assumere via via contorni sempre più irregolari, e la cornea “cede” in avanti arrivando nelle forme più gravi, ad assumere una forma di cono, seppure decentrato rispetto alla pupilla. Di conseguenza, anche la struttura delle fibre di collagene viene compromessa, e si ha una perdita di regolarità, di uniformità e di trasparenza.

Come si diagnostica il cheratocono

Il cheratocono non sempre è facile da individuare e diagnosticare, soprattutto nelle sue fasi iniziali. Nel suo esordio, il paziente sperimenta una perdita di nitidezza delle immagini ed una difficoltà visiva che spesso confonde con un difetto visivo, come una miopia od un astigmatismo. Nelle fasi più avanzate, invece, la deformazione della cornea porta ad una grave difficoltà visiva e, se non trattata, anche alla riduzione seria della vista. Gli esami che consentono di diagnosticare il cheratocono sono la topografia corneale e la pachimetria corneale, oltre naturalmente all’esame obiettivo dell’oculista.

Come si cura il cheratocono

Il cross-linking corneale

Ad oggi non vi sono farmaci in grado di contrastare ed arrestare la progressione della patologia. Nel suo stadio iniziale, il cheratocono si può trattare con efficacia con un trattamento chiamato cross-linking corneale, avente l’obiettivo di rinforzare i legami tra le fibre di collagene per contenerne il più possibile lo sfiancamento. Il cross-linking corneale consiste nell’applicazione topica di un farmaco, la riboflavina sulla cornea, e nel farlo assorbire tramite una corrente a basso voltaggio o altre modalità.

Leggi anche: cos’è il cross-linking con iontoforesi

La cheratoplastica

Quando la patologia raggiunge stadi più evoluti, si può rendere invece necessario ricorrere ad un trapianto di cornea, parziale oppure totale. La cheratoplastica lamellare consente di sostituire solamente la porzione di cornea affetta dalla patologia, mentre la cheratoplastica perforante prevede la sostituzione totale della cornea.

Leggi anche: cheratoplastica lamellare o cheratoplastica perforante?

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Stampata la prima cornea in 3D a partire da staminali umane

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E’ stata pubblicata in questi giorni sulla rivista Experimental Eye Research una ricerca che ha portato ad un traguardo sorprendente e che sicuramente lascerà il segno non solo nell’oftalmologia, ma anche nella scienza medica più in generale. Si tratta del primo prototipo al mondo di cornea stampata in 3D a partire da cellule staminali umane.

A condurre la ricerca è stato il professor Connon, ordinario di ingegneria tissutale dell’università di Newcastle, in Gran Bretagna. Il professore ed il suo team sono riusciti a stampare una copia della cornea umana – non tutta, solamente la parte centrale dell’epitelio, con una stampante in 3D ed un mix di “ingredienti” alquanto singolare: ci riferiamo a collagene, alginato e cellule staminali. Si viene così a formare un bio-inchiostro capace di replicare perfettamente la natura dell’epitelio, e che apre le porte alla possibilità di realizzare in laboratorio degli epiteli “on demand” da trapiantare a chi ha bisogno di sottoporsi, per esempio, ad una cheratoplastica lamellare a seguito di traumi o patologie. Diverso è il caso invece per chi deve andare incontro ad una cheratoplastica perforante, ed ha quindi bisogno di “sostituire” anche lo stroma o l’endotelio: in questo caso il trapianto dovrà ancora avvenire tramite donatore.

Un bio-inchiosto capace di replicare la composizione dell’epitelio

La ricerca, che ripetiamo ad oggi ha dato vita solamente ad un prototipo, ha già evidenziato i suoi limiti. Il bio-inchiostro usato per replicare l’epitelio ne imita perfettamente la composizione, ma presenta dei limiti in termini di struttura, che invece in natura è molto precisa e composta da legami che la rendono particolarmente robusta e resistente. Per ovviare a questo inconveniente, come alternativa al mix di collagene, alginato e cellule staminali, altri studiosi stanno valutando l’idea di usare proteine animali oppure seta, anche se ad oggi non vi sono studi che evidenzino il successo derivante dall’uso di questi “ingredienti” per dar vita ad un epitelio effettivamente impiantabile su un essere umano. Ad ogni modo, la cornea in 3D del professor Connon sarà presto oggetto di ulteriori test, nella speranza che possa essere d’aiuto a tutte quelle strutture che necessitano di attingere ad una riserva pressochè illimitata di cornee per gli interventi di cheratoplastica.

Fonte: Sciencedirect.com

Trapianto di cornea: cheratoplastica lamellare o cheratoplastica perforante?

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La cornea è la parte più superficiale del nostro occhio: essa è composta da fibre di collagene, disposte in modo tale da essere totalmente trasparenti. Talvolta, a seguito di un trauma oppure di una patologia (cheratocono, distrofia corneale, cheratite erpetica o batterica), si rende necessario ricorrere al trapianto di cornea. Ma che cos’è il trapianto di cornea? Quanti tipi ne esistono? In cosa consiste? Vediamo le risposte a queste domande. 

Trapianto di cornea o trapianti di cornea?

Al giorno d’oggi la chirurgia oftalmica si pone l’obiettivo di essere il meno invasiva possibile. Un obiettivo che viene conseguito egregiamente nel caso, per esempio, dalla chirurgia refrattiva, che si avvale di strumenti e tecnologie d’avanguardia che consentono di eliminare l’uso di lame, bisturi e punti di sutura. Anche nel caso del trapianto di cornea, si cerca ove possibile di intervenire solamente sulla parte colpita da una malattia e che necessita di essere sostituita. La morfologia della cornea, per il suo essere formata da fibre stratificate, ci viene incontro e ci facilita il conseguimento di questo obiettivo. Ecco perchè possiamo, oggi, parlare di trapianti di cornea al plurale, riferendoci solitamente a due tipi di cheratoplastica, quella lamellare e quella perforante. Due termini di uso non così comune tra i non “addetti ai lavori”, che andiamo dunque a chiarire di seguito.

Cheratoplastica lamellare

Si parla di cheratoplastica lamellare quando si va ad intervenire solo sullo strato di cornea che necessita di essere sostituito. La parola lamellare proviene da lamella, poichè si interviene solo sugli strati di cornea malati, lasciando invece intatti quelli sani. Chi soffre di cheratocono in uno stato ancora non avanzato, chi presenta ferite o ulcere derivanti da traumi o causati da patologie dell’occhio e di conseguenza non ha più una visione perfettamente limpida, oggi ricorre alla cheratoplastica lamellare. In generale, si preferisce praticare la cheratoplastica lamellare ove possibile, per una serie di ragioni:

  • è meno invasiva
  • non prevede che venga toccato il bulbo oculare
  • è veloce
  • si esegue in ambulatorio
  • si esegue in anestesia locale

Cheratoplastica perforante

La cheratoplastica perforante è invece un intervento a carattere maggiormente invasivo, perchè prevede la sostituzione di tutta la cornea, oramai resa opaca, non abbastanza spessa o eccessivamente curva da una eventuale patologia (cheratocono avanzato, per esempio) o da un trauma. L’intervento consente di raggiungere i seguenti obiettivi:

  • eliminare l’eccessiva opacizzazione
  • eliminare l’eccessiva curvatura (causata da patologie quali un cheratocono avanzato, per esempio)
  • ripristinare lo spessore e la sostanza perduti (causati da ulcere, traumi)

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