Epitelo-stromální a stromální dystrofie rohovky:

Klinicko-patologický přehled

Emily S. Birkholz, MD, Nasreen A. Syed, MD, a Michael D. Wagoner, MD, PhD

17. srpna 2009

Hlavní revize: Chaunhi Van, MD a Nasreen Syed, MD

20. srpna 2015

ÚVOD

Epitelo-stromální a stromální dystrofie rohovky jsou skupinou dědičných poruch rohovky, které jsou způsobeny postupným hromaděním usazenin ve vrstvách rohovky. Tyto usazeniny nejsou způsobeny zánětem, infekcí nebo traumatem, ale genetickými mutacemi, které vedou k přepisu aberantních proteinů, což má za následek hromadění nerozpustného materiálu v rohovce. Tyto poruchy mohou, ale nemusí ovlivňovat vidění a mohou, ale nemusí být symetrické (1). Klasifikační systém Mezinárodního výboru pro klasifikaci rohovkových dystrofií (IC3D) z roku 2015 rozdělil rohovkové dystrofie do 4 kategorií: epiteliální a subepiteliální dystrofie, epiteliálně-stromální dystrofie, stromální dystrofie a endoteliální dystrofie. Většina dystrofií dříve považovaných za stromální je nyní klasifikována buď jako epiteliálně-stromální dystrofie, nebo jako stromální dystrofie. Tabulka 1 a 2 uvádí seznam epiteliálně-stromálních dystrofií a stromálních dystrofií (2). Stará klasifikace rohovkových stromálních dystrofií je uvedena v tabulce 3.

Tabulka 1: Epitelo-stromální dystrofie rohovky

• Reis-Bucklerova dystrofie rohovky
• Thiel-Behnkeho dystrofie rohovky
• Mřížková dystrofie rohovky, typ 1 a varianty
• Granulární dystrofie rohovky, typ 1
• Granulární dystrofie rohovky, typ 2

Tabulka 2: Stromální dystrofie rohovky

• Makulární dystrofie rohovky
• Schnyderova dystrofie rohovky
• Vrozená stromální dystrofie rohovky
• Zadní amorfní dystrofie rohovky
• Centrální zákalová dystrofie Francoisova
• Pre-Descemetova dystrofie rohovky

Tabulka 3. Stará klasifikace rohovkových stromálních dystrofií

• Mřížková dystrofie rohovky
• Granulární dystrofie rohovky
• Avellinova dystrofie rohovky
• Makulární dystrofie rohovky
• Želatinová kapka-.podobná dystrofie
• Schnyderova dystrofie rohovky
• Francoisova-Neetans Fleckova dystrofie
• Vrozená dědičná stromální dystrofie

EPITELIÁLNĚ-STROMÁLNÍ KORNEÁLNÍ DYSTROFIE

Epitelo-stromální dystrofie jsou způsobeny mutacemi v genu pro transformující růstový faktor beta (TGFβI), známém také jako gen BIGH3. TGFβI se nachází na chromozomu 5q31 a kóduje keratoepiteliin, protein vylučovaný rohovkovým epitelem. Tento protein působí jako adhezivní protein a je přítomen v normálním stromatu. Jelikož se jedná o malý protein zhruba o velikosti albuminu, má schopnost difundovat rohovkovým stromatem. Při mutaci genu TGFβI je struktura keratoepitelinu abnormální a v rohovce dochází k hromadění nerozpustného proteinu nebo jeho proteolytických fragmentů (1, 3). Je zajímavé, že mutace genu TGFβI byla částečně objevena na univerzitě v Iowě. Skupina výzkumníků a kliniků včetně Edwina M. Stonea, Roberta Folberga a Jaye H. Krachmera v roce 1994 zmapovala granulární typ I, granulární typ II a mřížkovou dystrofii na chromozomu 5q (4). Dosud bylo v genu TGFβI identifikováno 63 různých mutací. Nebyla zjištěna žádná účinná léčba, která by zabránila ukládání keratoepiteliinu nebo jej zmírnila. Dystrofie mají typicky autozomálně dominantní dědičnost a postihují Bowmanovu vrstvu a stroma (3).

REIS-BUCKLERSOVA DYSTROFIE ROHOVKY

Reis-Bücklerova dystrofie, dříve známá jako granulární dystrofie rohovky typu III nebo Bowmanova dystrofie rohovky typu I, se obvykle projevuje normální rohovkou při narození, ale během prvního desetiletí života se u ní vyvinou bolestivé recidivující eroze, opacifikace a progresivní ztráta zraku (1). Nepravidelné, šedobílé, geografické opacity se nacházejí v Bowmanově vrstvě a předním stromatu. V pokročilejších stadiích onemocnění mohou opacity zasahovat až do limbu a hlubšího stromatu (2). Histopatologie odhaluje přední stromální a subepiteliální depozita materiálu podobného hyalinu, který narušuje a často nahrazuje Bowmanovu vrstvu (viz obrázky 1A a 1B). Ložiska se barví červeně pomocí barvení Massonovým trichromem (2). Materiál podobný hyalinu se ultrastrukturálně skládá z tyčinkovitých tělísek, což pomáhá odlišit tuto dystrofii od Thiel-Behnkeho dystrofie rohovky (1, 2).

Obrázek 1. Reis-Bücklerova dystrofie rohovky (klikněte na obrázky pro větší zobrazení)

A: H&E Reis-Bücklerova dystrofie ukazující destrukci Bowmanovy vrstvy a nepravidelný epitel	B. Obarvení Massonovým trichromem prokazující zbarvení epitelu

DYSTROFIE ROHOVKY

Dystrofie rohovky (LCD) je nejčastější z epiteliálně-stromálních dystrofií rohovky. Jedná se o typicky autozomálně dominantní, bilaterální onemocnění, které se typicky projevuje ke konci první dekády života příznaky opakujících se erozí rohovky a zhoršeným viděním. Je charakterizována mřížkovými liniemi, což jsou lineární, radiálně orientované, větvící se lomné opacity popisované jako „skleněné“, které se nacházejí v předním stromatu (viz obrázky 2A a 2B). Tyto mřížkové linie se zpočátku nacházejí v povrchové centrální části rohovky. S postupujícím onemocněním se šíří hlouběji a periferně ve stromatu s ušetřením limbu (1, 2). Mezi další nálezy při vyšetření patří opacity podobné flekům, subepiteliální bílé tečky a „ground-glass“ stromální zákal, který začíná centrálně a stává se difuznějším (2). Mnoho pacientů s LCD bude vyžadovat chirurgický zákrok pro léčbu recidivujících erozí a zhoršeného vidění. Pokud se onemocnění nachází anteriorně ve stromatu, lze pacienty často úspěšně léčit fototerapeutickou keratektomií (PTK). Někteří vyžadují transplantaci rohovky. Protože keratoepiteliin, protein produkovaný genem TGFβI, je produkován převážně v rohovkovém epitelu, má onemocnění tendenci se vracet v rohovkových štěpech (1).

U LCD se amyloidní depozita hromadí mezi epiteliální bazální membránou a Bowmanovou vrstvou i ve stromatu, což způsobuje narušení lamelární architektury. Tato depozita se pozitivně barví imunohistochemicky pomocí protilátek proti keratoepiteliinu (2). Ložiska se jeví jako amorfní růžová ložiska při barvení hematoxylinem a eosinem (H&E) (viz obrázky 1C a 1D) a při barvení konžskou červení vykazují klasický jablečně zelený dvojlom při křížové polarizaci (viz obrázky 2E a 2F) (1). Při histopatologickém vyšetření LCD lze rovněž zjistit nepřítomnost nebo ztenčení Bowmanovy vrstvy, atrofii epitelu a degeneraci bazálního epitelu (2).

LCD typu I je klasická forma LCD způsobená mutací v genu TGFβI, která vede k izolovanému ukládání amyloidu v rohovce. Byly identifikovány čtyři varianty LCD: LCD typ IIIA, typ I/IIIA, typ IV a polymorfní amyloidóza. Varianty LCD se projevují později v životě než klasické LCD. LCD typu IIIA se objevuje v 5.-7. dekádě, obvykle s epiteliálními erozemi. Má silnější mřížkové linie, popisované jako „ropu-appearing“, které zasahují až k limbu. LCD typu I/IIIA má tenké mřížkové linie. LCD typ IV se vyskytuje v 7.-9. dekádě s malými mřížkovými liniemi. Amyloidní depozita u LCD typu IV se nacházejí v hlubokém stromatu a epiteliální eroze se vyskytují zřídka. U polymorfního typu amyloidózy mřížkové linie chybí a zřídka se vyskytují epiteliální eroze (2).

LCD typ II je systémový amyloidózní syndrom známý jako Meretoja syndrom postihující kůži, lebeční nervy a rohovku. Projevuje se v časné dospělosti periferními neuropatiemi, kraniálními neuropatiemi, hound-like facies, suchou kůží, blefarochalázou, vystouplými rty a mřížkovými liniemi rohovky. Tento typ byl spojen s genem gelsolinu na chromozomu 9, který kóduje amyloidní prekurzorový protein, jehož funkcí je odstraňovat aktin z míst poranění a zánětu (1). Název je nesprávný a nepovažuje se za variantu mřížkové dystrofie rohovky (2).

Obrázek 2. Obrázek 3. Mřížková dystrofie rohovky. Mřížková dystrofie rohovky (klikněte na obrázky pro větší zobrazení)

A: Levé oko při retroiluminaci prokazující přední stromální ložiska u mřížkové dystrofie rohovky	B: Levé oko při větším výkonu prokazující lineární přední stromální ložiska.
C: H&E barvení rohovky s mřížkou. Všimněte si růžových amorfních ložisek ve stromatu	D: Bližší pohled na růžová amorfní ložiska
E: Barvení konžskou červení, zvýraznění amyloidu	F: Jablečně zelený dvojlom amyloidu s příčnou polarizací.

GRANULÁRNÍ DYSTROFIE ROHOVKY, TYP I

Granulární dystrofie rohovky, typ I (GCD1) je bilaterální, autozomálně dominantní onemocnění spojené s mutací v genu TGFβI, která vede k ukládání hyalinního materiálu ve stromatu rohovky. Typicky se projevuje na počátku první dekády života šedobílými, „drobkovitými“ opacitami v předním až středním stromatu, které se při pokročilém onemocnění rozšiřují do zadního stromatu (1, 2). Tyto opacity jsou diskrétní ložiska umístěná centrálně, na periferii se nachází čirá rohovina a mezi ložisky je čirá rohovina (viz obr. 3A a 3B). Onemocnění je obvykle na počátku asymptomatické, ale časem se opacity mohou spojit a vést ke zhoršení vidění. U GCD se mohou vyskytnout recidivující rohovkové eroze, ale s nižší incidencí než u LCD (1, 5). Pacienti mohou také trpět oslněním a světloplachostí (2). Léčba na počátku procesu onemocnění často spočívá pouze v pozorování. S progresí onemocnění však může být ke zlepšení vidění a symptomů erozí nutná PTK a transplantace rohovky. Stejně jako u LCD se může onemocnění u rohovkových štěpů opakovat.

Histopatologicky jsou opacity eozinofilní ložiska často popisovaná jako „rock candy like“ v předním stromatu z materiálu podobného hyalinu. Časem ložiska postupují do hlubšího stromatu rohovky. Hyalinní materiál se barví jasně červeně pomocí barvení Massonovým trichromem (viz obrázek 3C a 3D).

Obrázek 3. Granulární dystrofie rohovky, typ I

A:Fotografie granulární dystrofie rohovky, typ I na štěrbinové lampě	B: Všimněte si „drobivých“ stromálních depozit s jasným intervenujícím stromatem.
C: Obarvení H& E rohovky ukazující eozinofilní hyalinní ložiska „podobná kamenným bonbonům“ ve stromatu	D: Hyalinní materiál se barví jasně červeně pomocí Masson-Trichromu

Granulární dystrofie rohovky, typ II

Granulární dystrofie rohovky, typ II (GCD2), dříve známá jako Avellino nebo kombinovaná granulární mřížková dystrofie rohovky, je autozomálně dominantní onemocnění spojené s mutací v genu TGFβI, která vede k ukládání hyalinu i amyloidu ve stromatu rohovky. Pacienti se obvykle objevují ve druhém desetiletí života s malými šedobílými tečkami v povrchovém stromatu. Opacity mohou mít také trnovitý, prstencový nebo hvězdicovitý tvar. Při retroiluminaci jsou částečně průsvitné. Později v průběhu onemocnění se u nich mohou objevit i mřížkové linie (viz obrázky 4A a 4B). Tyto linie se vzájemně nekříží a vypadají bělejší a méně lámavé než mřížkové linie. Příznaky GCD2 jsou bolest s epiteliálními erozemi a zhoršení zraku (2).

Histopatologicky se na rohovce objeví stromální ložiska, která se barví červeně Massonovým trichromem, což ukazuje na přítomnost hyalinů (viz obrázek 4C). Kromě toho barvení konžskou červení prokáže při křížové polarizaci jablečně zelený dvojlom, který naznačuje přítomnost amyloidu (viz obrázek 4D). Předpokládá se, že toto onemocnění pochází z rodiny z Avellina v Itálii. V současné době je však GCD typu II hlášena i u pacientů z mnoha dalších zemí (2,5), přičemž nejvyšší výskyt je ve východní Asii.

Obrázek 4: GCD typu II. Granulární dystrofie rohovky typu II Avellinova dystrofie (klikněte na obrázky pro větší zobrazení)

A: Avellinova dystrofie zobrazující mřížkovitá a granulární ložiska v rohovkovém stromatu	B. Barvení Massonovým trichromem prokazující přední stromální hyalinní depozita
C: Barvení konžskou červení prokazující růžová amorfní amyloidní depozita ve stejném vzorku rohovky.	D: Křížová polarizace odhaluje jablečně zelený dvojlom indikující amyloid.

STROMÁLNÍ KORNEÁLNÍ DYSTROFIE

MAKULÁRNÍ KORNEÁLNÍ DYSTROFIE

Makulární dystrofie rohovky. (MCD) je autozomálně recesivní onemocnění způsobené mutací v genu pro karbohydrát sulfotransferázu 6 (CHST6) na chromozomu 16, která vede k poruše syntézy keratan sulfátu, hlavního glykosaminoglykanu rohovky. Je méně častá než LCD nebo GCD, ale má tendenci vážněji ovlivňovat vidění. Ačkoli je MCD celosvětově méně častá než LCD nebo GCD, je nejčastější z rohovkových stromálních dystrofií v místech, jako je Island a Saúdská Arábie (2,6). Šedobílé, flekovité přední stromální léze podobné GCD1 se na rohovce objevují v první dekádě života. Na rozdíl od GCD1 je však mezi ložisky stromální mlhovina a často je postižena celá rohovka od limbu k limbu (viz obr. 5A a 5B). Rohovka je tenká a s postupující poruchou Descemetova membrána šedne a vytváří se na ní gutaperče. Mohou se objevit epitelové eroze, ale u MCD méně než u LCD. U pacientů obvykle dochází k těžké ztrátě zraku ve druhé až třetí dekádě života v důsledku difuzního zamlžení rohovky. V některých časných případech MCD lze provést PTK. Tento stav však obecně není tak dobře ovlivnitelný PTK jako mřížková nebo granulární dystrofie a často vyžaduje k léčbě transplantaci rohovky (7). Recidiva u transplantátů je u MCD méně častá než u granulární nebo mřížkové dystrofie (1,2,5,6,8).

Stromální depozita u MCD jsou tvořena mukopolysacharidy, které se hromadí v endoplazmatickém retikulu keratocytů rohovkového stromatu, extracelulárně mezi stromálními lamelami a v epitelu, Descemetově membráně a endotelu. Tato ložiska se barví modře alciánovou modří (viz obrázek 5C a 5D) (1). Dochází k porušení Bowmanovy vrstvy a gutty se ztluštěním Descemetovy membrány (2).

Na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti imunoreaktivního keratan sulfátu v různých tkáních byly popsány tři podtypy MCD. Typ I nemá imunoreaktivní keratan sulfát v rohovkovém stromatu, keratocytech, séru ani chrupavce a je celosvětově nejčastější variantou MCD. Typ IA neobsahuje keratan sulfát ve stromatu, séru a chrupavce, ale má detekovatelné hladiny v keratocytech. U typu II je keratan sulfát ve stromatu, keratocytech, séru a chrupavce přítomen v mnohem menším množství (6).

Obrázek 5. Dystrofie makulární rohovky (klikněte na obrázky pro větší zobrazení)

A: Snímek makulární dystrofie na štěrbinové lampě.	B: Všimněte si zákalu mezi stromálními ložisky rohovky
C: H&E rohovky s makulární dystrofií. Všimněte si předních stromálních ložisek a narušení Bowmanovy vrstvy	D: Mukopolysacharidová ložiska uvnitř keratocytů zvýrazněná barvením alciánovou modří

SCHNYDEROVA CORNEÁLNÍ DYSTROFIE (SCD)

Schnyderova rohovková dystrofie (SCD), dříve známá jako Schnyderova krystalická dystrofie rohovky, je autozomálně dominantní, bilaterální rohovková stromální dystrofie spojená s genetickou mutací v genu UbiA prenyltransferase domain containing 1(UBIAD1) na chromozomu 1. Tato dystrofie se projevuje vrozenou mutací v genu UbiA prenyltransferase domain containing 1(UBIAD1). Výsledný metabolický defekt rohovkových keratocytů vede k ukládání krystalického cholesterolu ve stromatu. Přítomnost krystalů však není pro diagnózu SCD nezbytně nutná. Ve skutečnosti má pouze 54 % pacientů s SCD rohovkové krystaly. Obvykle se pacienti objevují ve druhé nebo třetí dekádě s prstencovitým centrálním zákalem rohovky s čárkovitými subepiteliálními krystaly nebo bez nich (viz obrázky 6A a 6B). Arcus lipoides se pak objevuje mezi 23. a 38. rokem života. Po 38. roce věku vede postupné zakalení rohovky k panstromálnímu zákalu dosahujícímu do střední periferie. U většiny pacientů starších 50 let dochází ke ztrátě fotopického vidění, oslnění a snížení citlivosti rohovky, a proto může být nutná chirurgická léčba včetně transplantace rohovky nebo PTK. Může dojít k recidivě v transplantátu. Onemocnění je u některých pacientů spojeno s hypercholesterolemií, hyperlipidemií a genu valgum (2,5,9,10).

Histopatologicky se dvojlomné krystaly cholesterolu složené z fosfolipidů a cholesterolu ukládají v bazálních epiteliálních buňkách, keratocytech, Bowmanově vrstvě a mezi stromálními lamelami. Lipidy se při běžném histologickém zpracování rozpouštějí, proto je třeba získat zmrazené řezy rohovkou, aby bylo možné prokázat přítomnost lipidů pomocí barvení Oil-Red-O nebo Sudan black.

Obrázek 6. Schnyderova dystrofie rohovky (klikněte na obrázky pro větší zobrazení)

A: Fotografie Schnyderovy dystrofie rohovky na štěrbinové lampě.	B. Centrálně umístěná krystalická ložiska
C: H&E rohovky s SCCD	D. Barvení Oil Red O zvýrazňuje krystaly cholesterolu, které se jeví jako červené.

Tabulka 4 poskytuje společnou mnemotechnickou pomůcku pro zapamatování některých dystrofií rohovky postihujících stroma, je uvedeno složení jejich ložiska a způsob barvení těchto ložisek.

Tabulka 4: Mnemotechnická pomůcka pro zapamatování rohovkových stromálních dystrofií

• Marilyn-Makulární dystrofie
• Monroe-Mukopolysacharid
• Always-Alcian Blue stain
• Gets-Granular Dystrofie
• Her-Hyaline
• Man in-Masson Trichrome stain
• Los-Lattice Dystrophy
• Angeles-Amyloid
• California-Congo Red

PŘEHLED: DYSTROFIE ROHOVKY

EPIDEMIOLOGIE Autozomálně dominantní onemocnění Reis-Bucklerova dystrofie rohovky (RBCD) Granulární dystrofie rohovky (GCD1) Granulární dystrofie rohovky, typ II (GCD2) Mřížková dystrofie rohovky (LCD) Schnyderova dystrofie rohovky (SCD) Autozomálně recesivní Makulární dystrofie rohovky (MCD) Přítomna v 1. st.3. dekádě života	ZNAČKY Rekurentní eroze Bilaterální stromální ložiska na rohovce v různých vzorcích Drobivá ložiska pro GCD1, GCD2, RBCD Mřížkové linie pro LCD Difuzní zákal a stromální ložiska pro MCD Centrální rohovkový zákal nebo krystalická ložiska s okolním arcusem pro SCD
SYMPTOMY Původně žádné Bilaterální recidivující eroze způsobující bolest, trhání, a pocit cizího tělesa Časem může dojít ke zhoršení vidění	LÉČBA Pozorování V časné fázi průběhu Lubrikace Vyšetření recidivujících erozí pomocí obvazové kontaktní čočky a lokálního antibiotika (erythromycinová mast nebo 3.4. generace fluorochinolonů) Fototerapeutická keratektomie Transplantace rohovky Pokud jsou recidivující eroze závažné nebo pokud se zhorší vidění Opakuje se u štěpů