Choriocapillaris Ztráty v Pokročilém Věku Související Makulární Degenerace
Abstrakt
cílem tohoto přehledu je shrnout současné znalosti o choriocapillaris ztráty v pokročilém věku makulární degenerace (AMD). Několik histopatologických studií na zvířecích modelech a lidských očích ukázalo, že hustota choriocapillaris s věkem klesá. Úloha ztráty choriocapillaris je však stále nejasná v AMD a jejích pokročilých formách, buď choroidální neovaskularizace (CNV) nebo geografická atrofie (GA). Někteří autoři předpokládali, že ztráta choriocapillaris může předcházet zjevné atrofii pigmentového epitelu sítnice. Jiní předpokládali, že ukládání komplementových komplexů na choriocapillaris a kolem něj může souviset se ztrátou tkáně pozorovanou na počátku AMD. Vývoj zobrazovacích modalit, jako je optická koherentní tomografie angiografie (OCTA), vedly k lepšímu pochopení základních fyziopatologických mechanismů v AMD. OCTA vykazovala atrofii choriocapillaris pod a za oblastí fotoreceptorů a ztráty RPE, v souladu s předchozími histopatologickými studiemi. Vývoj technologie OCTA naznačuje, že se zdá, že CNV pochází z oblastí těžké změny choriocapillaris. Významného pokroku bylo dosaženo v chápání vývoje a progrese GA a CNV. In vivo vyšetřování choriocapillaris pomocí OCTA může vést k novým poznatkům týkajícím se základních mechanismů onemocnění v AMD.
1. Úvod
hlavní biologické funkce choriocapillaris je dodávat kyslík a metabolity do RPE a zevní neurosenzorická sítnice, tvořící jedinou cestou pro metabolickou výměnu v sítnici v foveal avaskulární zóny. Tato cesta je také zodpovědná za odstraňování a recyklaci odpadů z neurosenzorické sítnice .
Stárnutí je složitý multifaktoriální proces, který vede k ultrastrukturální změny retinálního pigmentového epitelu (RPE), Bruch membránou, a choriocapillaris . Elektronová mikroskopie ukázala, že stárnoucí lidská Bruchova membrána má abnormality analogické tomu, co bylo pozorováno v popisných a experimentálních studiích lidského systémového vaskulárního stárnutí a aterosklerózy . Normální stárnutí změny choriocapillaris byly popsány na experimentálních myších modelů, stejně jako lidské oči , včetně ultrastrukturální poškození endoteliálních buněk a choriocapillaris atrofie . Zajímavé je, že glomerulu ledvin je srovnání varhany pro RPE-Bruch je membránový komplex, protože jejich společné biologické funkce filtrace a molekulární podobnosti jejich bazálními membránami. Některé z těchto změn stárnutí v oku jsou srovnatelné se změnami renálních tubulárních epiteliálních buněk spojenými s akutní intersticiální nefritidou a akutní tubulární nekrózou . Ramrattan a jeho kolegové ukázali v morfometrické studii 95 nepárových normálních lidských stárnoucích očí, že hustota choriocapillaris s věkem klesá . Choriocapillaris endoteliální buňky prosvětlovací ztráta byla také pozorována v blízkosti velké zevní kolagenní vrstvě vkladů, ale ne s izolované choriocapillaris bazální membrány změny, které mohou být známkou cytotoxické zranění v lidské stárnutí očí s věkem související makulární degenerace .
2. Choriocapillaris v GA
Pokročilé nonexudative věkem podmíněné makulární degenerace (AMD) je charakterizován tím, drúzy, pigmentového změn, a případné ztrátě fotoreceptory, RPE, a choriocapillaris v odlišné geografické atrofie (GA) léze. Přestože bylo dosaženo významného pokroku v chápání rizikových faktorů spojených s vývojem a progresí AMD a GA, role ztráty choriocapillaris je stále nejasná. Zatímco ztráta RPE je charakteristickým znakem lézí GA, někteří autoři nedávno předpokládali, že ztráta fotoreceptorů nebo ztráta choriocapillaris může předcházet zjevné atrofii RPE .
rozsáhlé experimentální a genetické důkazy naznačují hlavní roli alternativní cesty komplementu ve vývoji AMD a GA . To bylo předpokládal, že depozice komplementu cesta komplexy na a kolem choriocapillaris by mohla být vztahující se k choriocapillaris ztráta je pozorován od počátku AMD, korelující s hojnost a velikost drúzy . Mullins a kolegové zkoumali, zda oči od dárců s vysoce rizikovými genotypy spojené s doplňkem genový polymorfismus projevil změněné hladiny membrane attack complex (MAC) v cévnatce, ve srovnání s očima s nízkým rizikem genotypu. Tito autoři ukázali, že oči dárců s vysoce rizikovým genotypem měly o 69% vyšší hladiny MAC než kontroly s nízkým rizikem, nezávislé na jakýchkoli klinických příznacích AMD. Jejich výsledky poskytují důkaz, že vysoce rizikové genotypy související s komplementem mohou ovlivnit riziko AMD zvýšeným ukládáním MAC kolem stárnutí choriocapillaris .
tato stejná skupina hodnotila hojnost MAC v normálních stárnoucích očích, časných AMD a pokročilých dárcovských očích AMD. Tito autoři zjistili, že vzorky od těch, kteří mají AMD, měly variabilní, ale výrazně vyšší hladiny MAC než kontrolní oči odpovídající věku nebo mladší oči. Pomocí MAC imunofluorescence zjistili, že v očích s časnou AMD byl malý tvrdý drusen téměř vždy označen anti-MAC protilátkou. Na rozdíl od mladších očí a starších kontrolních očí se rozšíření reaktivní domény MAC často rozšířilo do vnějšího choroidu. Ve stárnoucí makule byl MAC lokalizován převážně na vnější stranu Bruchovy membrány a v extracelulární doméně obklopující choriocapillaris. V očích s GA, MAC byl přítomen v choriocapillaris mimo oblasti RPE a fotoreceptorů ztráty vzor, podobný jako na začátku AMD, i když reaktivita na vnější stěny nádoby byl více pozoruhodný v očích s GA. V oblasti rozsáhlé atrofie, intenzita imunoreaktivitu na choriocapillaris/Bruch je membrána rozhraní byla nižší než jinde, i když mírné hladiny anti-MAC značení bylo zjištěno, že přetrvávají, i když RPE, stěny, a choriocapillaris ztráta byla kompletní .
s cílem lépe porozumět akumulaci MAC v cévnatce a dalších stárnoucích tkáních, Chirco a jeho kolegové studovali hojnost MAC ve více lidských tkáních. Došli k závěru, že selektivní akumulace MAC v choriocapillaris je věrohodné vysvětlení pro skutečnost, že jedinci s vysoce rizikovými genotypy rozvíjet AMD spíše než pole okohybné onemocnění. Choroid se jeví jako “horké místo” pro ukládání MAC .
Zeng a jeho kolegové popisují účinky expozice komplementu na choroidální endotelové buňky v systému, který modeluje některé aspekty AMD. Jejich výsledky ukazují, že když je choriocapillaris vystaven MAC, choroidální endotelové buňky jsou citlivé na cytolýzu zprostředkovanou komplementem v závislosti na koncentraci a dávce .
Seddon a jeho kolegové předpokládali na základě histopatologické studie, že atrofie RPE může předcházet ztrátě choriocapillaris v GA. Pozorovali však také, že ke ztrátě choriocapillaris došlo v nepřítomnosti atrofie RPE v několika očích s časnou AMD .
3. OCTA Dokumentující Choriocapillaris v GA
Optická koherenční tomografie (OCT) je hlavní zobrazovací modality v hodnocení a řízení chorioretinální onemocnění, což umožňuje neinvazivní optické rekonstrukce anatomie na základě back-odráží světlo. Navzdory schopnosti ZZÚ k zobrazení in vivo struktur s rozlišením blíží histologické sekce, je zásadně omezena v podrobné dokumentaci mikrocirkulace na očním pozadí .
pro vizualizaci chorioretinální vaskulatury bez nutnosti intravenózního barviva bylo vyvinuto několik angiografických technologií založených na OCT Pro trojrozměrné vaskulární mapování mikrocirkulace . OCT angiografie (OCTA) je nová zobrazovací metoda, která využívá pohybu kontrastní zobrazování s vysokým rozlišením, husté objemové datových souborů, generování angiografické snímky neinvazivně. OCTA vypočítá decorrelation signál, na základě rozdílu v difrakce zpětně odražených OCT signál intenzity nebo amplitudy mezi sekvenční OCT skenu na přesně stejném místě, za účelem vytvoření toku krve mapě . OCTA vyžaduje vyšší zobrazovací rychlosti než strukturální OCT, protože získává opakované B-skeny na každém místě sítnice. Kromě toho jsou pro správu obrazových artefaktů vyžadovány sofistikované algoritmy, které zajišťují, že výsledné okta obrazy představují striktně pohyb krevních buněk v chorioretinálních krevních cévách .
dynamický rozsah OCTA je v komerčně dostupných zařízeních omezen, takže existuje nejpomalejší detekovatelný tok a nejrychleji rozlišitelný tok. Krev tekoucí pod nejpomalejším detekovatelným tokem vytváří dekorelační signály, které nelze oddělit od šumu systému, a proto jsou Nedetekovatelné s aktuálně dostupnou technologií. Krev tekoucí rychleji než nejrychleji rozlišitelný tok vytváří podobnou dekorelaci ,a proto jsou od sebe nerozeznatelné.
navzdory současným omezením poskytuje OCTA jedinečnou příležitost pro hodnocení choriocapillaris in vivo. U pacientů s GA, OCTA s swept-source technologie ukázala atrofii choriocapillaris pod oblast fotoreceptorů a RPE ztráty, ve shodě s předchozí histopatologické studie . V některých případech, choriocapillaris změny na OCTA a histopatologické vyšetření související s poruchou toku a vypuštění bylo zjištěno, přesahující okraje GA nebo mezi diskrétní oblasti GA . V jiných případech však byly změny choriocapillaris na OCTA hrubě zarovnány s hranicemi léze GA na zobrazování fundusu .
Choi a jeho kolegové použili ultra-speed swept-source OCTA a variabilní interscan čas analýzy (VISTA) algoritmus k posouzení choriocapillaris změny u pacientů s GA. Přestože VISTA má schopnost posunout rozsah detekovatelných rychlostí toku směrem dolů, tito autoři stále zdůrazňovali některé výzvy při interpretaci obrázků OCTA. Nízký dekorelační signál může být pozorován kvůli úplné absenci průtoku a vaskulatury, sekundární ke skutečné vaskulární atrofii. Nízký dekorelační signál však může být také pozorován v důsledku pomalého průtoku krve, ale intaktní vaskulatury, sekundární pouze k poškození toku. Souhrnně atrofie a poškození toku představují různé typy změny choriocapillaris. V této stejné studii byl OCTA s VISTA použit ke studiu změn toku choriocapillaris za hranicemi GA (Obrázek 1); OCTA byla také použita k identifikaci choroidální neovaskularizace (CNV) ve dvou případech, které nebyly diagnostikovány s jinými zobrazovacími modalitami .
()
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
4. Choriocapillaris v Neovaskulární AMD
pokud Jde o roli choriocapillaris v neovaskulární AMD, McLeod a jeho kolegové analyzovali tři posmrtné oči korelovat s oční anamnézu a demografické informace jako dostupné a ve srovnání s nimi ovládat očima. Procento pokrytí RPE a cévní oblasti choriocapillaris v oblastech 1 mm mimo CNV bylo 95,9%±.8% a 39,6% ± 15,9%. Pokles choriocapillaris cévní oblasti byl patrný i mimo submakulární regionu a v jednom případě rozšířené periferně 10 mm od CNV do rovníkové cévnatky. Ve srovnání s věku ovládat oči, procento cévní oblasti, v regionech 1 mm mimo CNV byla významně snížena, což odráží ztrátu propojení kapilární segmenty v těchto regionech. Tam byl žádný významný rozdíl v nádobě průměry mezi ve věku kontrolou oči a životaschopné kapilár v neovaskulární AMD oči 1 mm, mimo oblasti CNV . Biesemeier a jeho kolegové také analyzovali posmrtné oči s neovaskulární AMD a zjistili, že choriocapillaris byl vážně ovlivněn. Podle jejich názoru je ztráta choriocapillaris v neovaskulární AMD potlačena tvorbou a růstem nových krevních cév . V roce 2016, Seddon a kolegové spekulovali, že hypoxické RPE v důsledku snížené dodávky krve může upregulate produkci vaskulárního endoteliálního růstového faktoru, který poskytuje podnět pro neovaskulární onemocnění . Podle Dryje tato zjištění naznačují, že abnormality choriocapillaris mohou předcházet propíchnutí Bruchovy membrány o měsíce nebo roky .
5. OCTA Dokumentující Choriocapillaris v Neovaskulární AMD
Línají a kolegové studovali CNV lézí a základní choriocapillaris u pacientů s neovaskulární AMD, pomocí ultra-speed swept-source OCTA. Mohli vizualizovat 16 17 očí s aktivní CNV, což odpovídá 94% citlivost pro detekci CNV ve srovnání se standardní fluorescenční angiografie. Ve všech těchto 16 očích se zdálo, že CNV pochází z oblastí těžké změny choriocapillaris. Tito autoři také pozorovali, že ve 14 z těchto očí byly léze CNV obklopeny oblastí těžké změny choriocapillaris (Obrázek 2). Tato zjištění potvrzují to, co McLeod a jeho kolegové našli ve své studii analyzující posmrtné oči .
()
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
V roce 2014, Jia a jeho kolegové analyzovali choroidální změny v AMD oči pomocí OCTA a poznamenal, že ve všech případech, hluboké choroidální cévy byly snadněji odhalit než v kontrolních případech; předpokládali, že by to mohlo být způsobeno ztrátou choriocapillaris spojené s AMD. Zjistili také nepřítomnost choriocapillaris v některých oblastech obklopujících léze CNV .
6. Závěr
bylo dosaženo významného pokroku v chápání rizikových faktorů spojených s vývojem a progresí pokročilé AMD, buď GA nebo CNV. Přesné základní mechanismy poškození tkáně jsou však stále neznámé a sled událostí zahrnujících fotoreceptory, RPE a ztrátu choriocapillaris je stále předmětem debaty. Je třeba také zvážit patologické změny bruchovy membrány, stěn cév a extracelulárních usazenin. V této souvislosti, in vivo vyšetřování choriocapillaris použití OCTA může vést k nové poznatky týkající se základního onemocnění, mechanismů v AMD a může objasnit úlohu choriocapillaris ztráty v tomto zrak ohrožující onemocnění.
střety zájmů
Eric M. Moult má duševní vlastnictví související s proměnnou interscan časovou analýzou. James G. Fujimoto má licenční poplatky z duševního vlastnictví ve vlastnictví Massachusetts Institute of Technology a licenci Carl Zeiss Meditec a Optovue a má akciové opce s Optovue. Nadia k.Waheed je konzultantkou společnosti Optovue. Daniela Ferrara je zaměstnankyní společnosti Genentech Inc., Akcie / Akciové Opce, Roche.
poděkování
Nadia k. Waheed získala výzkumnou podporu od Carl Zeiss Meditec, Topcon a hnízdo.
