Biophysical properties of aqueous humour in ocular pathologies
- Autores: Francisco Javier Cabrerizo Nuñez
- Directores de la Tesis: Elena Vecino Cordero (dir. tes.), Javier Aritz Urcola Carrera (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2016
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Antonio Durán de la Colina (presid.), Julián García Feijoo (secret.), Jesper Hjordal (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Neurociencias
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: ADDI
- Resumen
El limbo corneoescleral contiene estructuras diseñadas para evacuar el humor acuso desde la cámara anterior del ojo hacia la circulación general. Estos elementos se encuentran entre el espolón escleral y la línea de Schwalbe que finalmente se continua con a membrana de Descemet del endotelio corneal. Su composición consta de tejido corneal, escleral, iridiano y del cuerpo ciliar; constituyendo elementos estructurales claves en el drenaje del humor acuoso como son: el canal de Schlemm, los canales colectores y la malla trabecular, y en ella sus tres regiones: uveal, corneoescleral y yuxtacanalicular.
El canal Schlemm es un canal venoso circular de 36 µm de circunferencia y 350-500 µm de diámetro en su luz interna. La superficie de la luz está tapizada por células endoteliales que están unidas entre sí por uniones zonula occludens. En la pared interna del canal, a lo largo de su trayecto sinuoso, encontramos vesículas citoplasmáticas o vacuolas de grandes dimensiones de origen pinocítico que pueden llegar a medir 14 µm con aperturas puntuales hacia la luz del canal de 0.3 ¿ 2.0 µm postulandose que pueda ser un drenaje directo desde los espacios trabeculares hacia el canal de Schlemm.
Existe controversia con respecto al hallazgo de poros inter y transcelulares en la pared interna del canal de Shlemm; puesto que algunos autores que analizan mediante microscopia electrónica de barrido la monocapa endotelial sostienen que su número aumenta con la elevación de la presión; otros, concluyen que su número se reduce en los ojos glaucomatosos.
Donde sí parecen estar de acuerdo las últimas publicaciones es en destacar el dinamismo de este sistema de drenaje, y postulan que los cambios encontrados en su ultraestructura pudieran hablarnos a favor de un sistema sensible y cambiante con los cambios de presión intraocular.
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Las fuerzas intermoleculares en los líquidos, junto con las fuerzas existentes entre distintas superficies dan lugar a esta resistencia y condicionan la capacidad de capilaridad del líquido al contactar con una superficie sólida. Las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así en el seno de un líquido cada molécula esta sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan, permitiendo tener una energía bastante baja pero en la superficie existe una fuerza neta hacia el interior.
Los agentes surfactantes al colocarse en la interfase entre dos sistemas actúan disminuyendo la tensión superficial y facilitando así la continuidad entre los mismos. Las moléculas más conocidas en este campo son los fosfolípidos y actúan como agentes anfipáticos al constar de una parte hidrófila y otra hidrófoba. Su acción es clave en la superficie alveolar evitando la atelectasia alveolar en la fase final de la espiración, y por el contrario su deficiencia precipita en Síndrome de Distress respiratorio del lactante.
La malla trabecular y el tejido conectivo yuxtacanalicular contiene matriz extracelular y es conocido que la composición de glucosaminoglicanos y ácido hialurónico en esta estructura está alterada en el glaucoma. La disminución del contenido en ácido hialurónico tanto en la malla trabecular como en tejido yuxtacanalicular puede dificultar la capacidad de drenaje del humor acuso al elevarse su tensión superficial, incrementándose así las uniones intercelulares en la capa endotelial y finalmente colapsar los espacios trabeculares existentes en condiciones normales. Esto conlleva irremediablemente a la elevación de la presión intraocular; pero paradójicamente, puede elevarse también de forma mecánica tal y como se observa típicamente en la cirugía de la catarata tras la introducción de sustancias viscoelásticas compuestas de ácido hialurónico en cámara anterior que bloquean los espacios trabeculares. El desequilibrio en la proporción de glucosaminoglicanos mediante la inyección exógena sustancias viscoelásticas o de condritin sulfato en cámara anterior puede elevar significativamente la presión intraocular y permite desarrollar así un modelo de glaucoma experimental. El análisis proteómico de humor acuoso de pacientes con glaucoma mediante electroforésis ha demostrado diferencias cualitativas en su composición respecto a controles jugando un papel relevante en el glaucoma pseudoexfoliativo.
En el único estudio hasta la fecha que analizan la tensión superficial del humor acuso se ha observado una disminución de la misma en los ojos afectos de glaucoma primario de ángulo abierto respecto a los ojos seleccionados como controles, siendo estos últimos os pacientes sometidos a cirugía de catarata. En este estudio la tensión superficial se analizó mediante la observación del tamaño y ángulo de contacto de una gota en suspensión siguiendo la técnica de Bashford-Adams. Desafortunadamente, al seleccionar un grupo de pacientes afectos de glaucoma excesivamente heterogéneo (tipos distintos de glaucoma y sometidos previamente a diversos fármacos antiglaucomatosos) y errores en la metodología en el diseño del estudio (recogida de material, condiciones biofísicas durante la conservación y posterior análisis) los resultados son contradictorios y no concluyentes. De todos modos, se postula que el humor acuoso de los ojos afectos de glaucoma al tener una menor tensión superficial, esto pueda interferir negativamente en la formación de vacuolas en su vía de drenaje hacia el canal de Schlemm. Estos mismos autores animan a proseguir futuros trabajos en esta misma línea de investigación y enfocarse a su vez en el análisis y la composición lipídica del humor acuoso en el glaucoma, al ser otro de los puntos clave para la formación de vesículas pinocítocas y su posterior drenaje.
