O Papel do Vítreo na Biomecânica Ocular

Autores

  • João Heitor Marques Centro Hospitalar Universitário do Porto
  • Pedro Manuel Baptista Serviço de Oftalmologia, Centro Hospitalar Universitário do Porto, Porto, Portugal
  • João Coelho Serviço de Oftalmologia, Centro Hospitalar Universitário do Porto, Porto, Portugal
  • Maria João Menéres Serviço de Oftalmologia, Centro Hospitalar Universitário do Porto, Porto, Portugal
  • Angelina Meireles Serviço de Oftalmologia, Centro Hospitalar Universitário do Porto, Porto, Portugal
  • João Melo Beirão Serviço de Oftalmologia, Centro Hospitalar Universitário do Porto, Porto, Portugal

DOI:

https://doi.org/10.48560/rspo.25884

Palavras-chave:

Cinética, Fenómenos Biomecânicos, Corpo Vítreo, Segmento Posterior do Olho, Descolamento do Vítreo

Resumo

INTRODUÇÃO: A biomecânica ocular faz parte da fisiopatologia vítreo-retiniana, nomeadamente da tração vítreo-retiniana, rasgaduras de retina e descolamentos de retina. Os poucos estudos publicados que tentaram caracterizar a biomecânica do vítreo utilizaram métodos ex vivo em seres humanos ou in vivo em animais. O objetivo deste estudo foi analisar, in vivo, o papel do vítreo na biomecânica ocular.

MATERIAL E MÉTODOS: Estudo prospetivo longitudinal que incluiu 24 doentes com indicação clínica para vitrectomia pars plana (VPP) em um dos olhos por opacidades do vítreo associadas a amiloidose hereditária por transtirretina ou por membrana epirretiniana primária. A biomecânica ocular foi analisada com o Oculus Corvis ST® uma semana antes e um mês após a cirurgia. O movimento ocular global (MOG), como medida da compressão do segmento posterior, foi analisado separadamente dos índices biomecânicos corneanos. A presença prévia de descolamento posterior do vítreo (DPV) foi analisada com tomografia de coerência ótica de campo alargado (55o). Os olhos adelfos (não-operados) foram usados como grupo de controlo. Os testes estatísticos utilizados foram não-paramétricos e o nível de significância foi definido em 5%.

RESULTADOS: Após a VPP, os índices biomecânicos da córnea alteraram no sentido de um comportamento menos rígido, nomeadamente a redução do SP-A1 (p=0,009). No entanto, a pressão intraocular (PIO) também diminuiu (p=0,034). Verificou-se uma redução da distância do MOG após VPP (p=0,020). Não houve diferenças nos olhos adelfos. Numa analise transversal da visita pré-operatória, os olhos com DPV macular também apresentaram menor distância do MOG (p=0,047). Não houve diferenças relativamente ao motivo para a VPP (opacidades vítreas em 16 olhos e membrana epiretiniana em 8 olhos).

CONCLUSÃO: Este estudo preliminar mostrou diferenças no movimento dinâmico do olho ao aplicar uma força externa, o que sugere que o vítreo tem um papel significativo na biomecânica ocular. Como a PIO foi mais baixa após a cirurgia, não é possível chegar a conclusões relativamente às diferenças na biomecânica corneana. O nosso achado mais importante foi a redução do MOG após VPP, o que pode estar relacionado com o segmento posterior e nomeadamente com o vítreo. Uma diminuição no MOG traduz uma redução na deflexão ântero-posterior e consequentemente uma redução na compressão do segmento posterior. A PIO mais baixa, isoladamente, iria ter o efeito oposto. Os olhos com DPV também mostraram um MOG mais reduzido. Assim, os nossos resultados mostram, pela primeira vez in vivo, que o vítreo exerce uma força centrípeta no globo ocular.

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Referências

Foulds WS. Is your vitreous really necessary? Eye. 1987;16:641–64.

Sebag J. Vitreous and Vision Degrading Myodesopsia. Prog Retin Eye Res. 2020;79:100847. doi: 10.1016/j.preteyeres.2020.100847.

Repetto R, Tatone A, Testa A, Colangeli E. Traction on the retina induced by saccadic eye movements in the presence of posterior vitreous detachment. Biomech Model Mechanobiol.

;10:191-202. doi: 10.1007/s10237-010-0226-6.

Liu X, Wang L, Wang C, Sun G, Liu S, Fan Y. Mechanism of traumatic retinal detachment in blunt impact: a finite element study. J Biomech. 2013;46:1321-7. doi: 10.1016/j.jbiomech.2013.02.006.

Sebag J, Balazs EA. Morphology and ultrastructure of human vitreous fibers. Investig. Ophthalmol Vis Sci. 1989;30:1867–71. 6. Bishop PN. Structural macromolecules and supramolecular organisation of the vitreous gel. Prog Retin Eye Res. 2000;19:323-44. doi: 10.1016/s1350-9462(99)00016-6.

Comper WD, Laurent TC. Physiological function of connective tissue polysaccharides. Physiol Rev. 1978;58:255-315. doi: 10.1152/physrev.1978.58.1.255.

Silva AF, Alves MA, Oliveira MSN. Rheological behaviour of vitreous humour. Rheol Acta. 2017;56:377–86.

Sharif-Kashani P, Hubschman JP, Sassoon D, Kavehpour HP. Rheology of the vitreous gel: effects of macromolecule organization on the viscoelastic properties. J Biomech. 2011;44:419-

doi: 10.1016/j.jbiomech.2010.10.002.

Bos KJ, Holmes DF, Meadows RS, Kadler KE, McLeod D, Bishop PN. Collagen fibril organisation in mammalian vitreous by freeze etch/rotary shadowing electron microscopy. Micron. 2001;32:301-6. doi: 10.1016/s0968-4328(00)00035-4.

Boote C, Sigal IA, Grytz R, Hua Y, Nguyen TD, Girard MJ. Scleral structure and biomechanics. Prog Retin Eye Res. 2020;74:100773. doi: 10.1016/j.preteyeres.2019.100773.

Eliasy A, Chen KJ, Vinciguerra R, Lopes BT, Abass A, Vinciguerra P, et al. Determination of Corneal Biomechanical Behavior in-vivo for Healthy Eyes Using CorVis ST Tonometry: Stress-Strain Index. Front Bioeng Biotechnol. 2019;7:105. doi: 10.3389/fbioe.2019.00105.

Bettelheim FA, Zigler JS. Regional mapping of molecular components of human liquid vitreous by dynamic light scattering. Exp. Eye Res. 2004;79:713–8.

Aoki S, Murata H, Matsuura M, Fujino Y, Nakakura S, Nakao Y, et al. The effect of air pulse-driven whole eye motion on the association between corneal hysteresis and glaucomatous visual field progression. Sci Rep. 2018;8:2969. doi: 10.1038/ s41598-018-21424-8.

Berman ER, Michaelson IC. The chemical composition of the human vitreous body as related to age and myopia. Exp Eye Res. 1964;3:9–15.

Favre M, Goldmann H. Zur Genese der hinteren Glaskörperabhebung. Ophthalmologica. 1956;132:87–97.

Cases O, Obry A, Ben-Yacoub S, Augustin S, Joseph A, Toutirais G, et al. Impaired vitreous composition and retinal pigment epithelium function in the FoxG1::LRP2 myopic mice. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017;1863:1242-54. doi: 10.1016/j.bbadis.2017.03.022.

Vinciguerra R, Elsheikh A, Roberts CJ, Ambrósio R Jr, Kang DS, Lopes BT, et al. Influence of Pachymetry and Intraocular Pressure on Dynamic Corneal Response Parameters in Healthy Patients. J Refract Surg. 2016;32:550-61. doi: 10.3928/1081597X-20160524-01.

SS H, JB J. Posterior vitreous detachment: clinical correlations. Ophthalmologica. 2004;218:333–43.

Gamper U, Boesiger P, Kozerke S. Compressed sensing in dynamic MRI. Magn Reson Med. 2008;59:365–73. doi: 10.1002/ mrm.21477.

Cenic A, Nabavi DG, Craen RA, Gelb AW, Lee TY. Dynamic CT measurement of cerebral blood flow: a validation study. AJNR Am J Neuroradiol. 1999;20:63-73.

Laíns I, Wang JC, Cui Y, Katz R, Vingopoulos F, Staurenghi G, V et al. Retinal applications of swept source optical coherence tomography (OCT) and optical coherence tomography angiography (OCTA). Prog Retin Eye Res. 2021;84:100951. doi: 10.1016/j.preteyeres.2021.100951.

Kalkhoran MA, Vray D. Sparse sampling and reconstruction for an optoacoustic ultrasound volumetric hand-held probe. Biomed Opt Express. 2019;10:1545-56. doi: 10.1364/

BOE.10.001545.

Tram NK, Swindle-Reilly KE. Rheological properties and age-related changes of the human vitreous humor. Front Bioeng Biotechnol. 2018;6:1–12.

Fankhauser F 2nd. Analysis of diabetic vitreopathy with dynamic light scattering spectroscopy-problems and solutions related to photon correlation. Acta Ophthalmol. 2012;90:e173- 8. doi: 10.1111/j.1755-3768.2011.02308.x.

Misumi Y, Ando Y, Ueda M, Obayashi K, Jono H, Su Y, et al. Chain reaction of amyloid fibril formation with induction of basement membrane in familial amyloidotic polyneuropathy. J Pathol. 2009;219:481-90. doi: 10.1002/path.2618.

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Publicado

2022-12-30

Como Citar

Marques, J. H., Baptista, P. M., Coelho, J., Menéres, M. J., Meireles, A., & Melo Beirão, J. (2022). O Papel do Vítreo na Biomecânica Ocular. Revista Sociedade Portuguesa De Oftalmologia, 46(4), 215–222. https://doi.org/10.48560/rspo.25884

Edição

Secção

Artigos Originais