Cátedra N° 03 - Anatomía y fisiología de la córnea

Cátedra N° 03

"Anatomía y fisiología de la córnea"

Docente: TMO Helen Gutierrez

Año: 2016

Embriología del ojo

El ojo se forma por la fusión de varias estrucuturas que proceden de tejidos embrionarios distintos (Fig. 1). La retina es un derivado del prosencéfalo (Cerebro anterior), forma parte del sistema nervioso central.

Los que proceden del ectodermo superficial son córnea y cristalino. Visibles a finales de la tercera semana a principios de la cuarta.

La retina se forma a partir de vesículas ópticas, que nacen directamente de la porción anterior del cerebro primitivo (Prosencéfalo), al que está conectada mediante los tallos ópticos. Estas dos superficies se van aproximando poco a poco a la superficie y sufren una invaginación en la parte anterior, pasando de forma esférica a forma de copa (Cáliz óptico), con doble pared por el plegamiento sufrido.

La pared interna que recubre el interior del cáliz óptico, dará lugar a la retina. Y la pared externa formará la lámina de células epiteliales rica en melanina.

El ectodermo superficial, que entra en contacto con la parte anterior del cáliz óptico, sufre un espesamiento, formando la placa cristalina, que se invagina y da origen a la vesícula cristalina, la cual, es el germen del futuro cristalino. A partir de la quinta semana del desarrollo, la vesícula cristalina, pierde contacto con el ectodermo superficial y se dispone cubriendo el orificio del cáliz óptico. Cuando la vesícula cristalina se separa, esta misma zona del ectodermo se espesa de nuevo, para formar la córnea.

Fig. 1 Desarrollo embriológico del ojo

Introducción

Hay una pregunta, que se cuestiona al momento de hablar de la córnea ¿Si hay éxito de cirugía refractiva? Donde éste se considera la óptica del ojo humano.

La potencia refractiva, es determinada por 3 variables: La potencia corneal, la potencia del cristalino y la longitud del ojo. El estado de emetropía, es un adulto, es 3 veces más que el de un recién nacido.

Defectos refractivos

Es una alteración en uno o más de las variables, nombradas anteriormente (Fig. 2). Además las variables, pueden tener un rango normal, pero con una correlación incorrecta.

Un ejemplo: Un ojo con un largo axial en límite alto de la normalidad + córnea normal pero en el límite de la curvatura elevada, nos estamos refiriendo a un MIOPE.

Fig. 2 Defectos refractivos

Generalidades

La córnea representa el 60% de la potencia refractiva del ojo (Fig. 3), y pequeños cambios producen cambios refractivos importantes.

Existen dos técnicas, en la cual, se puede alterar el estado de la córnea, con una finalidad netamente refractivo: Las técnicas queratorefractivas, donde modifican grosor, cambios curvatura. Y las técnicas incisionales, donde se les realiza un aplanamiento corneal, por debilitamiento tectónico.

La pregunta que existe al momento de hablar de córnea y cirugía: ¿Cuál es la diferencia entre LASIL y LASEK?

Fig. 3 Proyección de la luz en retina, pasando por córnea y cristalino

Características generales

Las funciones son: Refractiva y barrera de resistencia mecánica, química, impermeable. La palabra "Kerat", viene del griego Képac (Kerato), cuerno. Permite la "Transparencia".

No presenta vasos sanguíneos y tiene un requerimiento de oxígeno mayor parte atmósfera. Además tiene requerimientos nutricionales por difusión.

Ayuda en algunas funciones de protección y propiedades ópticas, desde tejidos adyacentes, conjuntiva y glándulas lagrimales. Tiene una resistencia mecánica. Existe protección (Amielínicas, sensibles al tacto, temperatura y químicos). Los diámetros son: Diámetro horizontal 11,5 y a 12 mm y el diámetro vertical es de 1 mm menos.

La córnea central es de 520 𝜇m y la córnea periférica es de 650 𝜇m. La córnea es más plana en la periferia y es más curva en el centro, considerándose un sistema óptico asférico.

El R medio de la curvatura anterior central, es de 7,8 mm. La curvatura anterior es de 48 D, aproximadamente un 43 D. Además la periferia nasal, es más plana y la superficie posterior es más esférica.

La forma y curvatura, están regidas por factores intrínsecos y factores extrínsecos. La rigidez estromal corneal anterior, es importante para mantener curvatura. Las diferencias en la organización de los haces de colágeno, en estroma anterior, hay mayor fuerza de cohesión.

Fig. 4 Estructura de la córnea

La película lagrimal

Lo que se hace es evitar la desecación local, por medio de la lágrima y los párpados. Además, la película lagrimal tiene factores inmunológicos y de crecimiento (Fig. 5).

Fig. 5 Película lagrimal

Los componentes de la película lagrimal, son en general 3, con distintas funcionalidades: Componente lipídico, acuoso y de mucina.

Los componentes lipídicos, son derivados de las glándulas de Meibomio, algunas de sus funciones es que haya una menor evaporación de la lágrima, además genera  una mayor tensión superficial, logrando que se estabilice la película lagrimal.

El componente acuoso, es producido por la glándula lagrimal, produciendo alrededor de 1.2 𝜇l/Min, siendo la principal función de humectar la córnea.

Y el componente de mucina, se compone de céulas caliciformes, que se producen en la conjuntiva y transforma el epitelio corneal de hidrofóbico a hidrofílico.

Fig. 6 Funciones de los distintos componentes de la película lagrimal

Anatomía de la córnea

Fig. 7 Corte histológico de la córnea

Epitelio corneal

Es escamoso estratificado, no queratinizado. Corresponde al 10% del espesor corneal y en esta capa hay una uniformidad extrema de las células. Existen tres capas: Capas superficiales o escamosas, capas centrales o en ala y capas profundas o basales.

Fig. 8 Representación de las células primordiales del epitelio corneal. X: Proliferación de células basales. Y: Migración centrípeta de las células limbares. Z: Pérdida celular de la superficie

Además posee microvellosidades apicales. Y tiene una interface aire - lágrima - córnea, donde va a corresponde a los 2/3 de la refracción total del globo ocular.

Las células superficiales, corresponden a 2 a 3 capas de células poligonales planas. Posee microvellosidades (Correspondiente al Glicocálix fibrilar). La capa de mucina de la lágrima se adhiere al glicocálix. Tiene una vida media de 7 a 10 días, donde lo que hacen es involucionar, apoptosis y descamación. Las uniones formadas por células adyacentes lateralmente.

Las células alada, revela la transición durante el paso de células basales a células superficiales. Los núcleos son redondos o alargados y en la periferia, son células ampliamente interdigitadas y unidas por desmosomas y uniones estrechas.

Las células basales, es una única capa de epitelio cilíndrico, se considera una capa germinativa. En el citoplasma tiene una gran cantidad de glándulas de glucógeno. Los filamentos de actino son importantes en la migración celular para la curación de abrasiones.

La lámina basal

Es un andamiaje y límite de separación (Fig. 9). Posee una lámina lúcida y otra lámina densa, además consta de colágeno tipo IV y laminina. Si es dañada, se afectan los procesos de fibronectina, pero el proceso de curación es hasta las 6 semanas. Es un producto secretado por las células basales. Donde los filamentos de anclaje, se irradian hacia el estroma.

Fig. 9 Representación de una lámina basal corneal y sus componentes (Propios vs alrededor)

Fig. 10 Comunicación entre las distintas láminas y capas

Membrana de Bowman

Hay una condensación acelular de la porción más anterior del estroma (Fig. 11). Es una capa condensada de fibras de colágeno dispuesta al azar, donde va a otorgar protección, pero no va a regenerar y se forma una cicatriz en el área afectada.

Los axones penetran membrana para inervación epitelial. Su composición es 2/3 de fibrillas de colágeno.

Fig. 11 Corte histológico de la membrana de Bowman

Estroma corneal

La mayor parte del marco estrucutral, correspondiente entre un 80% y un 85%. Se diferencia por su transparencia.

Las fibras de colágeno están dispuestas regularmente y hay una distribución escasa de queratocitos interconectados. Además están dispuestas en haces paralelas llamados "Fibrillas". Donde estas se empaquetan en capas paralelas o láminas.

Va a varias según la profundidad y va a hacer más regular en el estroma posterior. La red organizada reduce la dispersión de la luz y contribuye a la transparencia y a la resistencia mecánica. La densidad celular es muy baja. Van a haber colágenos de tipo I y de tipo V.

Fig. 12 Corte histológico de un estroma corneal

Fig. 13 Queratocitos

Membrana de Descemet

Es una fina capa acelular, donde tiene unas fibrillas de colágeno de tipo IV. La membrana de Descemet, tiene un espesor de 5 - 20 𝜇m y va en aumento de grosor con respecto al tiempo. Se une libremente ayudado por la presión.

Fig. 14 Las flechas indican la membrana de Descemet. Se considera gruesa e interpuesta entre el estroma y el endotelio subyacente. Aunque esta membrana es delgada al nacer (5 𝜇m) y es homogénea en personas jóvenes. En los adultos de mayor edad se engruesa (17 𝜇m) 

Endotelio corneal

Es una monocapa cuboidal de 5 𝜇m de espesor (Fig. 15), posee 400.000 células de forma hexagonal, que tienen una regulación de fluidos y transporte de solutos. Encontramos numerosos hemidesmosomas.

Al nacer hay una cantidad de 3.000 - 4.000 mm2, en cambio en una persona adulta, encontramos entre 1.400 - 2.000 mm2. Los trasplantes de córnea NO se realiza cuando hay una cantidad menor de 1.000 mm2.

Fig. 15 Representación del endotelio corneal en un examen llamado "Microscopía especular". Según esta imagen tenemos de izquierda a derecha el endotelio corneal de un adolescente, de un adulto mayor (Obsérvese el agrandamiento de las células) y el de una persona con enfermedad (Distrofia) endotelial (Con zonas sin población de dichas células)

Patologías corneales

Fig. 16 Queratitis (Virus herpes simplex)

Fig. 17 Queratocono

Fig. 18 Edema corneal

Uniones intercelulares

Impiden que el epitelio se separe de las capas subyacentes. Anomalías en estos sistemas resultan en defectos epiteliales que no cicatrizan o erosiones permanentes (Fig. 19).

Fig. 19 Uniones intercelulares

Existen distintos tipos: Uniones estrechas, desmosomas, hemidesmosomas y uniones en hendidura o GAP (Fig 20). Además hay distintos tipos funcionales, tales como: Uniones mecánicas, eléctricas y de barrera.

Fig. 20 Uniones tipo GAP

Fig. 21 Inervación

Sistema inmunológico

Están las sigueintes enzimas: Lactoferrina (Bacteriostática), lisozima (Enzima catiónica y 𝛽- Lisina (Proteína catiónica bactericida en la lágrima y el humor acuoso), con efecto antimicrobiano. Además actúan las inmunoglobulinas, complemento y citoquina, los mediadores inflamatorios como histamina y prostaglandinas.

En la periferia, encontramos, células de Langerhans clase II, en el epitelio corneal. C3, C4 y C5, en todo el estroma corneal. La IGA es el principal componente en la lágrima (Fagocitosis microbiana).

La IgG, es predominante en la córnea y en todo el estroma corneal y el IgM, sólo se puede encontrar en la periferia de la córnea.