Mikroskopi Konfokal In Vivo pada Penyakit Mata Kering

  Abstrak】Mata kering adalah salah satu gangguan okular yang paling umum. Meskipun banyak kemajuan yang telah dicapai dalam penelitian dasar dan klinis yang terkait dengannya dalam beberapa tahun terakhir, mekanisme patofisiologisnya masih belum dipahami dengan baik. Mikroskopi confocal in vivo adalah teknik pencitraan okular non-invasif yang memungkinkan untuk mengamati sel epitel permukaan okular, sel imun dan inflamasi, saraf kornea, sel stroma kornea, dan struktur kelenjar kelopak mata pada tingkat sel. Dengan demikian, mikroskop ini dapat membantu untuk lebih memahami patogenesis serta patofisiologi mata kering dan dengan demikian membantu dalam diagnosis dan pengobatan penyakit ini. Penggunaan mikroskop confocal memungkinkan evaluasi struktur permukaan okular pada kondisi terkait mata kering dan kuantifikasi perubahannya, yang memungkinkan penyakit diidentifikasi pada tahap awal dan memfasilitasi pengobatan pasien secara bertingkat. Selain itu, pengamatan dinamis terhadap perubahan pada gambar confocal permukaan okular memungkinkan pemantauan hasil klinis mata kering, memfasilitasi penyesuaian rejimen pengobatan yang tepat waktu dan penilaian prognosis yang lebih akurat.  Kata kunci: sindrom mata kering; mikroskop confocal in vivo; permukaan okular; kelenjar kelopak mata Menurut Simposium Mata Kering Internasional 2007, sindrom mata kering (DES) adalah “penyakit multifaktorial pada air mata dan permukaan okular yang menyebabkan ketidaknyamanan, gangguan penglihatan, ketidakstabilan lapisan air mata dengan kerusakan permukaan okular yang mendasarinya; hal ini juga dikaitkan dengan peningkatan osmolaritas lapisan air mata dan peradangan permukaan okular” [1]. Karena kurangnya tes diagnostik dan kriteria yang seragam, prevalensi pasti mata kering tidak diketahui; namun, diperkirakan prevalensi mata kering sekitar 5-30% pada orang berusia di atas 50 tahun dan tentunya akan terus meningkat seiring dengan bertambahnya usia populasi [2]. Selain itu, mekanisme patofisiologis mata kering masih perlu dipelajari secara mendalam, dan semua uji klinis terapi baru untuk mata kering di Amerika Serikat telah gagal sejak tahun 2002, sehingga menimbulkan masalah bagi para dokter mata.  Mikroskop confocal in vivo (IVCM) adalah instrumen pencitraan permukaan okular non-invasif baru dengan resolusi tinggi. Sifat fisiknya yang unik memungkinkan untuk mengamati lapisan kornea yang hidup pada tingkat sel, dan dengan demikian semakin banyak digunakan untuk mempelajari berbagai penyakit kornea, seperti lesi epitel, berbagai penyakit degeneratif dan distrofi stroma, lesi endotel, endapan kornea, infeksi, dan lesi traumatis [3]. Menggunakan IVCM untuk mengamati epitel kornea, sel stroma kornea, saraf kornea, dan sel imun dan inflamasi di dalam kornea pada pasien dengan mata kering tidak hanya dapat menjelaskan lebih lanjut mekanisme patofisiologis mata kering, tetapi juga memantau perubahan kondisi pasien dan dengan demikian mengevaluasi efek terapeutik.  Dalam makalah ini, kami menyajikan ringkasan perubahan seluler pada kornea, konjungtiva, dan kelenjar kelopak mata yang diamati pada pasien dengan mata kering menggunakan IVCM, dengan tujuan untuk menjelaskan penelitian di masa mendatang.  I. Kornea Peningkatan produksi/pengurangan pembersihan sitokin inflamasi dan enzim proteolitik pada permukaan okular pasien dengan mata kering mempengaruhi struktur seperti sel dan saraf di semua lapisan kornea; selain itu, telah ditunjukkan bahwa ketebalan kornea secara umum secara signifikan lebih tipis pada pasien dengan mata kering [4].  (i) Epitel kornea Dalam kondisi normal, epitel kornea memainkan peran penting dalam homeostasis permukaan okular sebagai penghalang terhadap patogen dan zat berbahaya lainnya; namun, pada pasien dengan mata kering, struktur mikro epitel kornea berubah secara signifikan. Morfologi sel epitel permukaan kornea pada pasien dengan mata kering sindrom sjogren (SS) tidak beraturan dengan perubahan tambal sulam seperti yang diamati oleh IVCM [5]; dan Chen et al [6] menemukan bahwa area rata-rata sel opak epitel permukaan kornea meningkat secara signifikan pada pasien dengan mata kering (P<0. 0001< span="">), dan area sel buram berkorelasi secara signifikan dengan indikator mata kering klinis, seperti gejala penglihatan kabur (r=0.86, P=0.0001), skor pewarnaan lissamine green konjungtiva (r=0.4, P=0.026), dan skor pewarnaan fluorescein kornea (r=0.5, P=0.002). Selain itu, beberapa pasien dengan mata kering memiliki pewarnaan fluorescein epitel kornea yang positif, suatu tanda yang dikonfirmasi oleh pengamatan IVCM yang disebabkan oleh peningkatan serapan fluorescein oleh sel epitel kornea permukaan karena kelainan seperti gangguan integritas sambungan yang rapat, peningkatan permeabilitas epitel, dan kematian sel, bukan pewarnaan pada cacat epitel kornea seperti yang diperkirakan sebelumnya [7]. Pengamatan kuantitatif epitel kornea menggunakan IVCM mengungkapkan bahwa kepadatan sel di berbagai lapisan epitel kornea dapat berubah pada pasien dengan mata kering [8-11]: secara umum diterima bahwa kepadatan sel di permukaan dan epitel menengah berkurang secara signifikan pada mata yang terkena dampak, tetapi kepadatan sel di lapisan epitel basal masih kontroversial, dengan penelitian yang berbeda menunjukkan bahwa kepadatan sel tersebut dapat meningkat atau menurun, atau mungkin tidak berubah secara signifikan.  (ii) Stroma kornea Beberapa studi pengamatan IVCM pada kornea telah menemukan bahwa selain perubahan mikrostruktural pada epitel kornea, perubahan morfologis dan kuantitatif pada sel stroma kornea terjadi pada pasien dengan mata kering. Penelitian selanjutnya telah menunjukkan peningkatan yang signifikan pada sel hiper-reflektif abnormal pada stroma kornea pasien dengan mata kering terkait hipertiroidisme [12] dan artritis reumatoid dengan SS [13] dibandingkan dengan kontrol yang sehat; meskipun banyak peneliti telah menyarankan bahwa sel hiper-reflektif ini adalah sel stroma kornea dalam keadaan “teraktivasi” [14], masih harus dikonfirmasi apakah sel-sel ini mungkin berasal dari mesenkim sumsum tulang. Selain itu, Benítez del Castillo et al [8] mengemukakan bahwa kepadatan sel stroma kornea anterior secara signifikan lebih tinggi pada pasien dengan mata kering terkait SS (1348±220/mm2) dibandingkan pada pasien tanpa mata kering terkait SS (1183±273/mm2) dan pada kelompok N<60 tahun (1107±210/mm2) dan N≥60 tahun (1075±201 /mm2); Namun, dalam hal kepadatan sel lapisan stroma posterior, tidak ada perbedaan yang signifikan secara statistik antara kelompok pasien mata kering terkait SS (808±117/mm2), pasien mata kering non-SS (795±150/mm2), N<60 tahun (741±142/mm2), dan N ≥ 60 tahun (768±119/mm2). Demikian pula, sebuah studi oleh Villani et al [13] menunjukkan bahwa kepadatan sel lapisan stroma kornea anterior dan posterior secara signifikan lebih tinggi pada kelompok artritis reumatoid dengan atau tanpa SS daripada pada pasien kontrol yang sehat (p <0,001).   (iii) Saraf kornea Karena saraf kornea berperan penting dalam mengatur sensasi kornea, integritas epitel, proliferasi sel, dan penyembuhan luka, saraf kornea telah menerima banyak perhatian dari dokter mata. Beberapa penelitian telah menunjukkan penurunan sensitivitas kornea pada pasien mata kering [15,16], tetapi yang lain telah menemukan hipersensitivitas sensorik kornea pada mata kering [17,18]. Demikian pula, penelitian tentang efek mata kering pada kepadatan saraf subbasal telah memberikan hasil yang beragam. Beberapa peneliti mengamati densitas saraf yang secara signifikan lebih rendah pada lapisan subbasal kornea pada mata kering yang berhubungan dengan SS dan non-SS dibandingkan pada kontrol [10,16,18]. Sebaliknya, penelitian lain tidak menemukan perubahan densitas saraf subbasal [5,15], dan bahkan ada penelitian yang menunjukkan peningkatan densitas saraf kornea pada pasien SS [19]. Penelitian-penelitian tentang korelasi antara sensitivitas kornea dan densitas saraf subbasal ini mungkin telah memberikan hasil yang berbeda karena perbedaan penilaian dan tingkat keparahan penyakit mata kering pada pasien yang termasuk dalam setiap penelitian [20]. Namun demikian, dalam hal perubahan morfologi saraf kornea pada pasien dengan mata kering, semua penelitian menunjukkan peningkatan kelengkungan dan reflektivitas saraf subbasal [10]. Selain itu, beberapa peneliti telah menemukan peningkatan yang signifikan dalam jumlah pembentukan manik-manik saraf di lapisan subbasal kornea pada pasien dengan mata kering yang terkait SS dan non-SS. Struktur khusus ini mungkin merupakan serabut saraf yang mengandung transmiter aktif secara metabolik, yang berkontribusi pada perbaikan kelainan nutrisi pada epitel kornea [5,8]; atau pembentukan manik-manik saraf mungkin mewakili kerusakan saraf dan dengan demikian perlu mengeluarkan faktor pertumbuhan saraf untuk mendorong perbaikan melalui respon inflamasi [10].  (iv) Sel-sel kekebalan dan inflamasi kornea Sel Langerhans (LCs) adalah sel dendritik epitel (DCs), yang merupakan sel penyaji antigen khusus kornea. Mereka mengendalikan peradangan dengan menginduksi toleransi atau mengaktifkan limfosit T dan merekrut sel-sel kekebalan dan inflamasi lainnya ke kornea untuk melawan patogen dan merupakan komponen penting dari imunitas. Distribusi DC epitel pada subjek normal menurun secara bertahap dari pinggiran ke pusat kornea, di mana mereka umumnya terletak di dekat pleksus subbasal [21,22].Lin et al [22] menggunakan IVCM untuk mengamati kepadatan dan distribusi DC dan sel-sel imun dan inflamasi lainnya pada kornea pasien dengan mata kering. Mereka menemukan bahwa densitas DCs pada kornea sentral adalah 127.9 ± 23.7/mm2 dan 89.8 ± 10.8/mm2 masing-masing pada pasien mata kering terkait SS dan non-SS, keduanya secara signifikan lebih tinggi dibandingkan pada subjek normal (34.9 ± 5.7/mm2) (P < 0. 05); selain itu, mereka menunjukkan bahwa densitas DC pada kornea perifer secara signifikan lebih tinggi pada pasien SS (157,2 ± 29,7/mm2) (P < 0,05), sedangkan kelompok pasien dengan mata kering yang tidak terkait SS (106,9 ± 10,5/mm2) hanya menunjukkan peningkatan yang ringan (P > 0,05) dibandingkan dengan kontrol normal (90,7 ± 8,2/mm2). Mereka juga menemukan beberapa leukosit non-dendritik di antara kornea mata sehat (1,6 ± 0,6 / mm2 secara terpusat dan 4,3 ± 1,3 / mm2 perifer); Namun, leukosit non-dendritik meningkat secara signifikan di kedua kornea pusat dan perifer pasien SS, 49,0 ± 12,9 / mm2 dan 84. Kepadatan leukosit pada kornea sentral pasien dengan mata kering yang tidak terkait SS hanya sedikit meningkat (4,6±1,0/mm2), tetapi tidak ada perubahan yang signifikan pada perifer (8,4±3,1/mm2). Temuan ini menunjukkan bahwa densitas DC epitel dan sel inflamasi lainnya pada kornea sentral dan perifer meningkat pada pasien mata kering terkait SS dan non-SS, terutama pada pasien SS;
Hal ini juga menunjukkan bahwa mata kering dapat dianggap sebagai inflamasi kronis lokal, di mana ketidakseimbangan antara mekanisme pengaturan kekebalan tubuh yang protektif dan respon pro-inflamasi di permukaan okular selanjutnya menyebabkan kerusakan jaringan [23].  II. Konjungtiva Sel-sel goblet (GCs) di dalam epitel konjungtiva mengeluarkan lendir untuk melembabkan kornea dan konjungtiva serta memberikan perlindungan, selain adanya kelenjar lakrimal parakrin di konjungtiva kelopak mata, sehingga secara klinis relevan untuk mempelajari konjungtiva pada pasien dengan mata kering dengan IVCM. GC konjungtiva muncul sebagai sel oval yang lebih besar dan sangat reflektif dengan kecerahan yang relatif seragam di bawah IVCM dan oleh karena itu lebih mudah untuk diidentifikasi [22]. Pengamatan kuantitatif sel lain dalam konjungtiva menunjukkan bahwa kepadatan infiltrasi sel inflamasi konjungtiva secara signifikan lebih tinggi pada pasien mata kering terkait SS dan non-SS dibandingkan kontrol (P <0.001), dan kepadatan sel inflamasi konjungtiva berkorelasi negatif dengan stabilitas lapisan air mata dan volume air mata dan berkorelasi positif dengan skor pewarnaan permukaan okular; Namun, kepadatan sel epitel konjungtiva secara signifikan lebih rendah pada pasien mata kering terkait SS dan non-SS dibandingkan kontrol (P <0.05); Selain itu, terdapat perbedaan yang signifikan antara kepadatan sel epitel konjungtiva dan sel epitel konjungtiva pada pasien mata kering terkait SS dan non-SS dibandingkan kontrol (P 05); selain itu, terdapat lebih banyak vesikel epitel konjungtiva secara signifikan pada pasien SS, dan struktur-struktur ini berhubungan dengan area pewarnaan Tiger Red konjungtiva positif [25]. Kojima et al [26] juga menemukan bahwa nilai rasio nukleoplasma sel epitel konjungtiva dan rata-rata area sel epitel individu dalam sitologi blot konjungtiva berkorelasi baik dengan pengukuran indeks IVCM yang sesuai, sehingga mereka menyimpulkan bahwa IVCM dapat menjadi alat non-invasif yang berguna untuk mengevaluasi perubahan sel epitel konjungtiva pada pasien dengan mata kering.  Kualitas dan kuantitas sekresi lipid pada disfungsi kelenjar meibomian (MGD) berubah, mengakibatkan mata kering yang kekurangan lipid. Pada pasien dengan mata kering, struktur dan kuantitas kelenjar meibom ditemukan berubah dengan derajat yang bervariasi menggunakan IVCM. Diameter folikel kelenjar rata-rata pada kelompok SS primer (SSI) dan SS sekunder (SSII) masing-masing adalah 53±31um dan 70±42um, yang tidak berbeda secara signifikan dengan kelompok kontrol (53±14um); namun, diameter bukaan kelenjar kelopak mata pada pasien SSI dan SSII masing-masing adalah 27.8±5.9um dan 20.6±5.1um, keduanya secara signifikan lebih kecil daripada kelompok kontrol (34.7±4. 3um); selain itu, densitas vesikula lentikular secara signifikan lebih tinggi pada pasien SSI (138±69/mm2), tetapi secara signifikan lebih rendah pada pasien SSII (97±43/mm2); dan dalam hal reflektivitas lapisan lipid permukaan okular (diklasifikasikan ke dalam grade 1-4), masing-masing adalah 1.7±0.6 dan 2.2±0.8 pada kelompok SSI dan SSII, keduanya secara signifikan lebih tinggi daripada kelompok kontrol (1.1±0.7). Selain temuan di atas, pencitraan IVCM kelenjar kelopak mata pasien MGD juga telah dilakukan, dan sebuah studi analitik mengungkapkan bahwa kelenjar kelopak mata yang disfungsional menunjukkan perubahan yang tidak homogen yang ditandai pada mesenkim periglandular, dilatasi dinding vesikel kelenjar yang disebabkan oleh sekresi lipid pekat dan atrofi kelenjar dengan fibrosis periglandular, hiperkeratosis epitel saluran kelenjar, dan infiltrasi ekstensif sel inflamasi periglandular [28,29]. Oleh karena itu, telah disarankan bahwa jumlah sel inflamasi periglandular dapat digunakan sebagai indikator yang efektif untuk memantau pengobatan MGD [30].  IV.DISKUSI DAN KESIMPULAN Perkembangan terbaru dalam IVCM telah memungkinkan studi real-time morfologi sel hidup dan evaluasi berbagai sel permukaan okular pada resolusi mikroskopis. Teknik tomografi optik ini memungkinkan pengamatan dan analisis struktur halus seperti sel epitel, sel stroma kornea, saraf kornea, sel endotel, sel cuping, kelenjar kelopak mata, dan sel imun dan inflamasi yang sebelumnya tidak terlihat dengan pemeriksaan lampu celah. Dengan demikian, pemeriksaan ini dapat digunakan tidak hanya untuk diagnosis, tetapi juga sebagai alat yang berguna untuk memantau kondisi dan mengukur efektivitas pengobatan pada pasien dengan mata kering.  Perubahan epitel kornea pasien dengan mata kering yang diamati oleh IVCM terutama disebabkan oleh pengelupasan lapisan sel permukaan dan aksi mediator inflamasi [31]. Kerusakan epitel kornea dapat dikaitkan dengan peningkatan osmolaritas film air mata karena penguapan air mata yang berlebihan, yang dapat menyebabkan perubahan morfologis dan pro-inflamasi pada epitel kornea, serta gangguan homeostasis permukaan okular [11]. Studi IVCM telah menunjukkan perubahan signifikan pada densitas saraf subbasal pada pasien mata kering dan morfologi abnormal, seperti pembentukan struktur seperti manik-manik, tunas, distorsi, dan percabangan yang tidak teratur. pertumbuhan, memutar, bentuk percabangan yang tidak teratur, dan peningkatan struktur seperti neuroma, yang dapat dijelaskan oleh perubahan degeneratif dan regenerasi saraf [5]. Dalam beberapa tahun terakhir, peran peradangan pada mata kering telah diakui secara bertahap, dan peningkatan kepadatan DC epitel yang diamati pada IVCM dapat menunjukkan peningkatan status kekebalan kornea pada pasien dengan mata kering [22]. Oleh karena itu, evaluasi dinamis kepadatan sel inflamasi pada kornea sentral dapat digunakan untuk menilai tingkat keparahan mata kering dan membantu dalam evaluasi efikasi obat antiinflamasi, sehingga dapat memandu pengobatan klinis.  Menurut definisi International Symposium on Meibomian Gland Dysfunction 2011 [32], MGD terutama disebabkan oleh keratosis duktus terminal dan obstruksi; obstruksi kelenjar meibomian selanjutnya dapat mengakibatkan dilatasi kistik kelenjar, atrofi sel kelenjar, reduksi kelenjar, dan keadaan hipersekresi, tetapi umumnya tanpa respon inflamasi. Namun, gambar IVCM mengungkapkan tidak hanya morfologi kelenjar yang berubah tetapi juga infiltrasi sel inflamasi periglandular yang luas pada pasien dengan MGD [29]; signifikansi klinis dari fenomena ini masih harus diklarifikasi. Meskipun perubahan morfologi kornea pada pasien dengan mata kering telah dipelajari secara ekstensif menggunakan IVCM, hanya sedikit penelitian yang telah dilakukan pada perubahan konjungtiva dengan adanya mata kering. Studi IVCM pada konjungtiva masih dalam tahap awal, dan hasil eksperimen yang lebih memadai sangat dibutuhkan.  Kesimpulannya, IVCM adalah tes non-invasif yang tidak hanya memberikan informasi diagnostik terkait mata kering, yang dapat digunakan untuk menilai derajat pasien mata kering dan dengan demikian membantu pengobatan dengan lebih baik, tetapi juga mengevaluasi keefektifan pengobatan dan menentukan prognosis penyakit dengan lebih akurat. Oleh karena itu, nilai klinis IVCM harus dihargai dan dieksplorasi melalui studi mendalam lebih lanjut.