Trapianto di cornea (cheratoplastica)

La cheratoplastica (trapianto di cornea) è la branca principale della chirurgia corneale. Il trapianto di cornea ha obiettivi diversi. L'obiettivo principale dell'operazione è ottico, ovvero il ripristino della vista persa. Tuttavia, ci sono situazioni in cui l'obiettivo ottico non può essere raggiunto immediatamente, ad esempio in caso di ustioni gravi, ulcere profonde e cheratite cronica non guaribile. La prognosi dell'attecchimento trasparente del trapianto in questi pazienti è discutibile. In questi casi, la cheratoplastica può essere eseguita a scopo terapeutico, ovvero per l'escissione del tessuto necrotico e la salvaguardia dell'occhio come organo. Nella seconda fase, la cheratoplastica ottica viene eseguita su una cornea calma, quando non vi è infezione, abbondante vascolarizzazione e il trapianto non sarà circondato da tessuto corneale in decomposizione. Questi due tipi di trapianto di cornea, diversi negli obiettivi, differiscono poco l'uno dall'altro in termini di tecnica chirurgica vera e propria. Nella pratica clinica sono quindi frequenti i casi in cui, dopo una cheratoplastica terapeutica, il trapianto attecchisce in modo trasparente e il paziente riscontra contemporaneamente un risultato sia terapeutico che ottico.

Il trapianto di cornea migliorativo (cheratoplastica) è un trapianto eseguito per migliorare la cornea come fase preparatoria per la successiva cheratoplastica ottica. Per scopi tettonici, l'operazione viene eseguita per fistole e altri difetti corneali. Si può considerare che gli interventi migliorativi e tettonici siano tipi di trapianto di cornea terapeutico.

Il trapianto di cornea cosmetico (cheratoplastica) viene eseguito su occhi ciechi quando è impossibile ripristinare la vista, ma il paziente è confuso da una macchia bianca brillante sulla cornea. In questo caso, la cataratta viene asportata con un trapano del diametro appropriato e il difetto risultante viene sostituito con una cornea trasparente. Se sono presenti aree bianche periferiche che non vengono catturate dalla zona del trapano, vengono mascherate con inchiostro o fuliggine utilizzando il metodo del tatuaggio.

Il trapianto di cornea refrattiva (cheratoplastica) viene eseguito su occhi sani per modificare l'ottica dell'occhio se il paziente non desidera indossare occhiali o lenti a contatto. Gli interventi mirano a modificare la forma dell'intera cornea trasparente o solo del suo profilo superficiale.

Sulla base delle differenze fondamentali nella tecnica chirurgica, si distingue tra trapianto di cornea strato per strato e trapianto penetrante.

Il trapianto di cornea stratificato (cheratoplastica) viene eseguito nei casi in cui le opacità non interessano gli strati profondi della cornea. L'operazione viene eseguita in anestesia locale. La parte superficiale della cornea opacizzata viene asportata tenendo conto della profondità delle opacità e dei loro margini superficiali. Il difetto risultante viene sostituito con una cornea trasparente dello stesso spessore e forma. Il trapianto viene rinforzato con suture interrotte o con una sutura continua. Nella cheratoplastica ottica stratificata, vengono utilizzati trapianti rotondi in posizione centrale. Trapianti stratificati terapeutici di vario tipo possono essere eseguiti sia al centro che alla periferia della cornea all'interno dell'area interessata. Il trapianto può essere rotondo o di altra forma.

Come materiale donatore viene utilizzata principalmente la cornea di un occhio cadaverico umano. Per il trapianto di cornea a scopo terapeutico strato per strato, è idoneo il materiale conservato in vari modi (congelamento, essiccazione, conservazione in formalina, miele, balsami vari, siero sanguigno, gammaglobuline, ecc.). Se il trapianto non attecchisce bene, è possibile ripetere l'operazione.

Il trapianto di cornea penetrante (cheratoplastica) viene eseguito più spesso per scopi ottici, sebbene possa essere sia terapeutico che estetico. L'essenza dell'operazione consiste nell'escissione penetrante della parte centrale della cornea opacizzata del paziente e nella sostituzione del difetto con un trapianto trasparente prelevato dall'occhio del donatore. La cornea del ricevente e del donatore viene asportata con un bisturi circolare tubolare. Il kit chirurgico include bisturi con corona tagliente di diversi diametri, da 2 a 11 mm.

Storicamente, i primi buoni risultati della cheratoplastica penetrante furono ottenuti utilizzando innesti di piccolo diametro (2-4 mm). Questo intervento fu chiamato cheratoplastica penetrante parziale e fu associato ai nomi di Zirm (1905), Elschnig (1908) e V.P. Filatov (1912).

Il trapianto di una cornea di grande diametro (oltre 5 mm) è chiamato cheratoplastica perforante subtotale. L'attecchimento trasparente di un trapianto di grandi dimensioni fu ottenuto per la prima volta da N. A. Puchkovskaya (1950-1954), studente di V. P. Filatov. La sostituzione massiva e con successo di grandi dischi corneali divenne possibile solo dopo l'avvento delle tecniche di microchirurgia e dei migliori materiali di sutura atraumatici. Emerse una nuova direzione nella chirurgia oculare: la ricostruzione dei segmenti anteriore e posteriore dell'occhio basata sull'accesso chirurgico libero aperto mediante un'ampia trapanazione della cornea. In questi casi, la cheratoplastica viene eseguita in combinazione con altri interventi, come la dissezione delle aderenze e il ripristino della camera anteriore dell'occhio, la chirurgia plastica dell'iride e il riposizionamento della pupilla, l'asportazione della cataratta, l'inserimento di un cristallino artificiale, la vitrectomia, la rimozione di un cristallino lussato e di corpi estranei, ecc.

Quando si esegue una cheratoplastica subtotale penetrante, è necessaria una buona preparazione anestetica del paziente e una manipolazione estremamente attenta da parte del chirurgo. Una lieve tensione muscolare e persino una respirazione irregolare del paziente possono causare la fuoriuscita del cristallino nella ferita e altre complicazioni; pertanto, nei bambini e negli adulti irrequieti, l'operazione viene eseguita in anestesia generale.

Un trapianto di cornea penetrante (cheratoplastica), in cui il diametro della cornea trapiantata è uguale a quello della cornea del ricevente, è detto totale. Questa operazione non viene praticamente utilizzata per scopi ottici.

Il risultato biologico della cheratoplastica è valutato in base alle condizioni dell'innesto trapiantato: trasparente, traslucido e opaco. L'esito funzionale dell'operazione dipende non solo dal grado di trasparenza dell'innesto, ma anche dalla preservazione dell'apparato ottico dell'occhio. Spesso, con un innesto trasparente, l'acuità visiva è ridotta a causa della comparsa di astigmatismo postoperatorio. A questo proposito, il rispetto delle misure di prevenzione intraoperatorie dell'astigmatismo è di grande importanza.

I migliori risultati si ottengono quando si eseguono interventi su occhi sani che non presentano un elevato numero di vasi. I peggiori indicatori funzionali dopo l'intervento si osservano in tutti i tipi di ustioni, ulcere croniche che non guariscono e leucomi abbondantemente vascolarizzati.

Il trapianto di cornea (cheratoplastica) rientra in un ampio problema biologico generale legato al trapianto di organi e tessuti. È importante notare che la cornea rappresenta un'eccezione tra gli altri tessuti sottoposti a trapianto. Non presenta vasi ed è separata dal tratto vascolare dell'occhio dal liquido intraoculare, il che spiega il relativo isolamento immunitario della cornea, che consente di eseguire con successo la cheratoplastica senza una rigida selezione del donatore e del ricevente.

I requisiti per il materiale donatore nella cheratoplastica perforante sono significativamente più elevati rispetto alla cheratoplastica strato per strato. Ciò è dovuto al fatto che il trapianto penetrante comprende tutti gli strati della cornea. Tra questi, ce n'è uno molto sensibile alle mutevoli condizioni di vita. Si tratta dello strato interno a fila singola di cellule dell'epitelio corneale posteriore, che ha una particolare origine gliale. Queste cellule muoiono sempre per prime e non sono in grado di rigenerarsi completamente. Dopo l'operazione, tutte le strutture della cornea del donatore vengono gradualmente sostituite dai tessuti della cornea del ricevente, ad eccezione delle cellule dell'epitelio posteriore, che continuano a vivere, garantendo la vitalità dell'intero trapianto. Ecco perché la cheratoplastica perforante è talvolta definita l'arte del trapianto di uno strato a fila singola di cellule dell'epitelio posteriore. Questo spiega gli elevati requisiti di qualità del materiale donatore per la cheratoplastica perforante e la massima cautela in relazione alla superficie posteriore della cornea durante tutte le manipolazioni durante l'operazione. Per la cheratoplastica perforante, si utilizza una cornea cadaverica, conservata per non più di 1 giorno dopo il decesso del donatore senza conservanti. Vengono anche trapiantate cornee conservate in ambienti speciali, anche a basse e bassissime temperature.

Nelle grandi città sono stati istituiti servizi specializzati di banche degli occhi che raccolgono, conservano e controllano la conservazione del materiale donato in conformità con i requisiti della legislazione vigente. I metodi di conservazione della cornea sono in continuo miglioramento. Il materiale donato viene necessariamente esaminato per la presenza di AIDS, epatite e altre infezioni; la biomicroscopia dell'occhio del donatore viene eseguita per escludere alterazioni patologiche della cornea e per identificare le conseguenze di interventi chirurgici nella parte anteriore dell'occhio.

Trapianto di cornea (cheratoplastica) e reazione di rigetto

È noto che il ruolo decisivo per il successo del trapianto di organi e tessuti aplogici (inclusa la cornea) è svolto dalla loro compatibilità con gli organi e i tessuti del ricevente in termini di geni HLA di classe II (in particolare DR) e antigeni HLA-B di classe I, nonché dall'immunosoppressione obbligatoria. Con una completa compatibilità in termini di geni DR e B e un'adeguata terapia immunosoppressiva postoperatoria (la ciclosporina A è riconosciuta come il farmaco ottimale), la probabilità di attecchimento trasparente della cornea del donatore è elevata. Tuttavia, anche con un approccio così ottimale, non vi è alcuna garanzia di successo completo; inoltre, è tutt'altro che sempre possibile (anche per motivi economici). Allo stesso tempo, sono noti numerosi casi clinici in cui, senza una selezione specifica di donatore e ricevente e senza un'adeguata terapia immunosoppressiva, un trapianto penetrante si è attecchito in modo perfettamente trasparente. Ciò si verifica principalmente nei casi in cui la cheratoplastica viene eseguita su leucomi avascolari, che si ritirano dal limbus (una delle zone "immunocompetenti" dell'occhio), se tutte le condizioni tecniche dell'intervento sono soddisfatte. Esistono anche altre situazioni in cui la probabilità di un conflitto immunologico dopo l'intervento è molto elevata. Questo vale in particolare per i leucomi post-ustione, le ulcere corneali profonde e di lunga durata che non guariscono, i leucomi abbondantemente vascolarizzati che si formano in concomitanza con diabete e infezioni concomitanti. A questo proposito, i metodi di previsione immunologica preoperatoria del rischio di rigetto del trapianto e il monitoraggio postoperatorio (monitoraggio costante) sono di particolare rilevanza.

Tra i pazienti indirizzati alla cheratoplastica, i soggetti con immunodeficienza compromessa sono particolarmente comuni. Ad esempio, solo il 15-20% dei pazienti con leucomi post-ustione presenta indici immunologici normali. Segni di immunodeficienza secondaria si riscontrano in oltre l'80% dei pazienti: metà di essi presenta prevalentemente deviazioni sistemiche, il 10-15% presenta alterazioni locali selettive e circa il 20% presenta disordini immunitari combinati, sia locali che sistemici. È stato accertato che non solo la gravità e la natura dell'ustione, ma anche i precedenti interventi chirurgici hanno un certo effetto sullo sviluppo di immunodeficienza secondaria. Tra i pazienti precedentemente sottoposti a cheratoplastica o a qualsiasi altro intervento chirurgico su occhi ustionati, i soggetti normoreattivi si riscontrano circa 2 volte meno frequentemente e i disordini immunitari combinati in tali pazienti vengono rilevati 2 volte più frequentemente rispetto ai pazienti non precedentemente operati.

Il trapianto di cornea può portare a un aggravamento dei disturbi immunitari osservati prima dell'intervento. Le manifestazioni immunopatologiche sono più pronunciate dopo la cheratoplastica perforante (rispetto alla cheratoplastica a strati), interventi chirurgici ripetuti (sullo stesso occhio o sull'altro), in assenza di un'adeguata terapia immunosoppressiva e immunocorrettiva.

Per prevedere l'esito della cheratoplastica ottica e ricostruttiva, è fondamentale monitorare le variazioni del rapporto tra le sottopopolazioni di cellule T immunoregolatrici. Un progressivo aumento del contenuto ematico di linfociti CD4 ⁺ (helper) e una diminuzione del livello di cellule CD8 ⁺ (soppressori), con conseguente aumento dell'indice CD4/CD8, contribuiscono allo sviluppo di autoimmunizzazione sistemica tessuto-specifica. Un aumento della gravità (prima o dopo l'intervento chirurgico) delle reazioni autoimmuni dirette contro la cornea è solitamente associato a un esito sfavorevole. Un test prognostico riconosciuto è l'"inibizione" della migrazione leucocitaria al contatto con antigeni corneali in vitro (in RTML), che indica un aumento della risposta immunitaria cellulare specifica (un fattore immunologico chiave in trapiantologia). Viene rilevata con frequenza variabile (dal 4 al 50% dei casi) a seconda di pregressi disturbi immunitari, del tipo di cheratoplastica e della natura del trattamento conservativo pre e postoperatorio. Il picco si osserva solitamente tra la prima e la terza settimana dopo l'intervento. In questi casi, il rischio di una reazione biologica del trapianto aumenta significativamente.

Il test degli anticorpi anti-corneali (a RIGA) non è informativo, il che è apparentemente dovuto alla formazione di specifici immunocomplessi.

La predizione immunologica degli esiti della cheratoplastica è possibile sulla base di studi citochinici. Il rilevamento (prima o dopo l'intervento chirurgico) di IL-1β (responsabile dello sviluppo di una risposta cellulare antigene-specifica) nel liquido lacrimale e/o nel siero sanguigno è associato al rischio di malattia da trapianto. Questa citochina viene rilevata nel liquido lacrimale solo durante i primi 7-14 giorni dopo l'intervento chirurgico e non in tutti i pazienti (circa 1/3). Nel siero, può essere rilevata molto più a lungo (entro 1-2 mesi) e più frequentemente (fino al 50% dei casi dopo cheratoplastica lamellare, fino al 100% dopo cheratoplastica perforante), soprattutto in caso di terapia immunosoppressiva insufficiente. Il rilevamento di un'altra citochina, il TNF-α (un sinergista dell'IL-1 in grado di causare reazioni infiammatorie e citotossiche), nel liquido lacrimale o nel siero è anch'esso un segno prognosticamente sfavorevole. Questi fatti devono essere tenuti in considerazione quando si monitora l'efficacia del trattamento e si determina la durata dell'uso di immunosoppressori che sopprimono la produzione di citochine proinfiammatorie.

Nonostante lo stato di immunodeficienza nei pazienti con ferite penetranti e ustioni dell'occhio possa essere causato dall'iperproduzione di prostaglandine che sopprimono la secrezione di IL-2 (uno dei principali induttori della risposta immunitaria) e dell'IFN-γ da essa dipendente, la somministrazione di IL-2 (il farmaco Roncoleuchina) o di stimolanti della sua produzione durante il trapianto di cornea è controindicata, poiché possono causare l'attivazione dei linfociti citotossici, con conseguente aumento del rischio di danni al trapianto.

Lo stato di interferone del paziente ha un effetto pronunciato sull'esito della cheratoplastica. Un aumento della concentrazione sierica di IFN-α (fino a 150 pg/ml e oltre), osservato in un paziente su cinque con leucomi post-ustione e 1,5-2 volte più frequentemente dopo il trapianto di cornea ustionata (entro 2 mesi), è associato a esiti sfavorevoli della cheratoplastica. Queste osservazioni sono coerenti con i dati sul significato patogenetico sfavorevole dell'iperproduzione di interferone e sulle controindicazioni all'uso della terapia con interferone (in particolare, interferone- _α2 -reoferone ricombinante) nel trapianto di altri organi e tessuti. L'effetto immunopatologico è dovuto alla capacità degli interferoni di tutti i tipi di potenziare l'espressione delle molecole HLA di classe I (IFN-a, IFN-b, IFN-y) e di classe II (IFN-y), di stimolare la produzione di IL-1 e, di conseguenza, di IL-2, favorendo così l'attivazione dei linfociti citotossici, le reazioni autoimmuni e lo sviluppo di una reazione biologica del trapianto con successiva torbidità.

L'incapacità di produrre moderatamente interferoni (in particolare IFN-α, IFN-β), ovvero in concentrazioni necessarie per proteggere da infezioni virali latenti e croniche (spesso aggravate dalla terapia immunosoppressiva), così come l'iperproduzione di interferoni, influiscono negativamente sui risultati della cheratoplastica. Un esempio sono le osservazioni di pazienti infetti dal virus dell'epatite B, per i quali il deficit di IFN-α è particolarmente caratteristico. In questo gruppo, la reazione di rigetto del trapianto di cornea è stata 4 volte più frequente rispetto ai pazienti non infetti. Queste osservazioni dimostrano che nei pazienti con un difetto nella formazione di interferone, è consigliabile una sua moderata stimolazione (al fine di attivare la protezione antivirale a livello dell'intero organismo) senza un indesiderato potenziamento delle reazioni immunopatologiche. Tale trattamento può essere effettuato in combinazione con la terapia immunosoppressiva e sintomatica utilizzando immunocorrettori leggeri con il loro uso sistemico (ma non locale!).