ALTERACIONES MORFOLÓGICAS DE LA MALLA TRABECULAR EN EL GLAUCOMA PRIMARIO DE ÁNGULO ABIERTO
MORPHOLOGICAL ALTERATIONS OF THE TRABECULAR MESHWORK IN PRIMARY OPEN ANGLE GLAUCOMA
POTAU JM, CANALS M, COSTA J, MERINDANO MD, RUANO D
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RESUMEN
Objetivo: En el presente estudio hemos comparado la morfología y la estructura de mallas trabeculares normales y de mallas trabeculares glaucomatosas con la finalidad de obtener información acerca de la etiopatogenia del glaucoma primario de ángulo abierto.

Métodos: Se han observado al microscopio óptico ,convencional y electrónico de barrido un total de 20 mallas trabeculares procedentes de individuos no glaucomatosos y 35 mallas trabeculares procedentes de piezas quirúrgicas de trabeculectomía realizadas en pacientes diagnosticados de glaucoma primario de ángulo abierto.

Resultados: Hemos podido observar que las mallas trabeculares glaucomatosas presentan alteraciones morfológicas y estructurales evidentes de sus haces trabeculares, entre los que destacan su engrosamiento, su colapso, la pérdida parcial de su cubierta de células endoteliales y la existencia de abundante material de depósito acumulado sobre ellos, destacando la presencia de gránulos de pigmento y precipitados de calcio.

Conclusiones: Las mallas trabeculares glaucomatosas presentan alteraciones morfológicas y estructurales que pueden relacionarse con la etiopatogenia del glaucoma primario de ángulo abierto al modificar las condiciones normales de drenaje del humor acuoso hacia el conducto de Schlemm.

Palabras clave: Malla trabecular, microscopia electrónica de barrido, glaucoma.

SUMMARY

Purpose: In the present essay we have compared the morphology and structure of normal trabecular meshworks and glaucomatous trabecular meshworks with the purpose of obtaining information about the etiopathogeny of primary open angle glaucoma.

Methods: We have observed by conventional light microscopy and scanning electron microscopy a total amount of 20 trabecular meshworks from non-glaucomatous patients and 35 trabecular meshworks from surgical pieces of trabeculectomy performed in patients diagnosed of primary open angle glaucoma.

Results: We have observed that glaucomatous trabecular meshworks show morphological and structural alterations of their trabecular beams, as their enlarging, collapse, the partial loss of endothelial cells and the existence of plenty of material accumulated on them, like pigment granules and calcium precipitates.

Conclusions: Glaucomatous trabecular meshworks present morphological and structural alterations which can be related to etiopathogeny of primary open angle glaucoma since they modify the normal conditions of drainage of aqueous humour to Schlemm's channel,
Key words: Trabecular meshwork, scanning electron microscopy, glaucoma.

INTRODUCCIÓN

El glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA) es una patología caracterizada por un aumento mantenido de la presión intraocular que lesiona progresivamente las fibras retinianas y la papila óptica, provocando alteraciones características del campo visual. Su evolución natural tiende hacia la pérdida completa de la visión.

Aunque la etiopatogenia del GPAA sigue siendo uno de los principales enigmas de la oftalmología actual, la mayoría de autores centran su punto de mira en la malla trabecular.

La malla trabecular es una estructura de gran importancia anatómica, fisiológica y patológica que se ubica en el ángulo iridoesclerocorneal del ojo, interponiéndose en la vía de drenaje del humor acuoso. Este hecho hace pensar que sus alteraciones morfológicas y funcionales pueden estar relacionadas con la etiopatogenia del GPAA.

En el presente estudio hemos comparado las características morfológicas de mallas trabeculares procedentes de pacientes afectos de GPAA y de mallas trabeculares pertenecientes a individuos sin ninguna patología ocular conocida, con la finalidad de encontrar diferencias significativas que puedan ayudar a entender los mecanismos que alteran el correcto drenaje del humor acuoso.

MATERIAL Y MÉTODO

Para la realización del presente estudio se han utilizado un total de 55 mallas trabeculares, 20 de las cuales pertenecen a ojos de individuos no glaucomatosos ni diagnosticados de cualquier otra patología ocular, mientras que las 35 restantes proceden de piezas quirúrgicas de trabeculectomía practicadas en pacientes diagnosticados previamente de GPAA.

Las mallas trabeculares no glaucomatosas fueron obtenidas a partir de ojos procedentes del Servicio de Donación de Cuerpos del Departamento de Anatomía Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona y a partir de anillos esclerocorneales, remanentes de la extracción de la córnea para trasplante, cedidos por el Banco de Ojos del Hospital Clínico y Provincial de Barcelona. Las mallas trabeculares glaucomatosas fueron obtenidas a partir de piezas quirúrgicas de trabeculectomía realizadas por el mismo cirujano en pacientes afectos de GPAA en el Servicio de Oftalmología del Hospital Clínico y provincial de Barcelona.

Las edades de los donantes no glaucomatosos se sitúan dentro de un rango comprendido entre los 30 a 60 años, mientras que se usaron piezas quirúrgicas de trabeculectomía procedentes de pacientes diagnosticados de GPAA que tras un año de tratamiento antiglaucomatoso presentaban presiones intraoculares superiores a los 21 mmHg junto a alteraciones características de los campos visuales. Las edades de estos individuos se encuentran comprendidas entre los 40 a 65 años.

5 mallas trabeculares no glaucomatosas y 5 glaucomatosas fueron procesadas siguiendo los pasos habituales para su tinción con hematoxilina-eosina y observación con microscopia óptica convencional. De la misma manera, 15 mallas trabeculares no glaucomatosas y 30 glaucomatosas fueron fijadas inmediatamente después de su extracción en solución de Karnovsky (1) durante 24-48 h, siendo posteriormente procesadas para su estudio con un microscopio electrónico de barrido Hitachi S-2300 de los Servicios Cientificotécnicos de la Universidad de Barcelona.

Para identificar la composición atómica de algunos tipos de depósitos observados sobre las mallas trabeculares, se llevaron a cabo microanálisis de los mismos por dispersión de energía de rayos X, mediante el uso de un microscopio electrónico Cambridge Stereoscan 120 también de los Servicios Cientificotécnicos de la Universidad de Barcelona.

RESULTADOS

La observación de las mallas trabeculares no glaucomatosas nos ha permitido ratificar la división de las mismas en una porción uveal, más interna, y una porción esclerocorneal, más externa. La trabécula uveal está formada por tres o cuatro capas de haces en forma de finos pilares cilíndricos y rugosos que se extienden entre la córnea, por delante, y la raíz del iris y el cuerpo ciliar, por detrás. Por su parte, la trabécula esclerocorneal se halla formada por unas veinte capas de haces lisos y aplanados que se extienden entre la córnea y el septum escleral, por delante, y el espolón escleral, por detrás.

Las principales diferencias entre la trabécula uveal y la esclerocorneal radican en que la primera presenta un aspecto más laxo debido a la mayor amplitud de los espacios intertrabeculares que separan las diferentes capas de haces. Asimismo, los haces uveales presentan una orientación marcadamente perpendicular a la periferia corneal y delimitan orificios trabeculares poligonales y de gran tamaño, mientras que los haces esclerocorneales se orientan paralelamente a la periferia corneal y delimitan orificios trabeculares de forma ovalada y de tamaño claramente inferior al de sus homólogos uveales

Mediante el uso del microscopio óptico convencional y el microscopio electrónico de barrido hemos podido constatar que las mallas trabeculares glaucomatosas presentan evidentes alteraciones morfológicas de sus haces. Entre éstas cabe destacar el engrosamiento de los haces trabeculares (38,2% de las mallas trabeculares glaucomatosas), su colapso (50%), la pérdida parcial de su cubierta de células endoteliales (36,6%), y la presencia de material de depósito acumulado sobre los mismos (95%).

El engrosamiento de los haces trabeculares puede afectar tanto al componente uveal como al esclerocorneal de la malla trabecular. De la misma manera, con el microscopio óptico, también hemos identificado en algunas piezas de trabeculectomía un engrosamiento manifiesto de la región de la malla trabecular más próxima a la pared interna del conducto de Schlemm, que corresponde al tejido conjuntivo yuxtacanalicular. Asimismo, las dos técnicas microscópicas utilizadas nos ha permitido apreciar el colapso de los haces trabeculares por la extrema proximidad a la que se encuentran los mismos, hecho que indica la reducción de la amplitud de los espacios intertrabeculares existentes entre ellos. Este acercamiento puede llegar a ser tan importante que las diferentes capas de haces pueden contactar entre sí y fusionarse.

Una de las alteraciones que presentan los haces trabeculares glaucomatosos más representativa es la pérdida de parte de las células que forman la cubierta endotelial de los mismos, con lo que se pueden observar directamente, mediante el microscopio electrónico de barrido, las fibras de colágeno que forman el núcleo central de los haces trabeculares.

También hemos podido observar en las mallas trabeculares glaucomatosas un número elevado de células endoteliales trabeculares que han perdido su morfología aplanada característica, presentándose redondeadas y emitiendo abundantes expansiones citoplásmicas que contactan con otras células endoteliales trabeculares .

Finalmente, también hemos podido observar que en la mayoría de mallas trabeculares glaucomatosas se aprecia la existencia de un material de depósito disperso por la superficie de los haces trabeculares. Este material presenta unas características muy heterogéneas, siendo particularmente abundantes unos depósitos pequeños, granulares y de tonalidad clara que corresponden a precipitados de calcio según ha determinado el microanálisis por dispersión de energía de rayos X efectuado en diferentes muestras de los mismos.

Asimismo, hemos podido observar con el microscopio electrónico de barrido la presencia de otro tipo de material de depósito consistente en gránulos redondeados de pequeño tamaño que se agrupan formando racimos. El uso del microscopio óptico ha permitido comprobar que este último tipo de depósito corresponde a gránulos de pigmento supuestamente procedentes del epitelio pigmentario del iris que se acumulan con el tiempo en la malla trabecular, donde llegan a través de la pupila. Tanto el microscopio óptico como el electrónico de barrido permiten identificar los diferentes tipos de depósitos libres sobre la superficie trabecular, así como fagocitados por las células del endotelio trabecular, en cuyo caso se aprecia el relieve que dicho material dibuja en la superficie de las células que lo han internalizado.

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos en nuestras observaciones nos han permitido constatar la presencia de alteraciones morfológicas y estructurales en las malla trabeculares afectas de GPAA. Dichas alteraciones también han sido descritas por otros autores en estudios precedentes al nuestro. Así, el engrosamiento de los haces trabeculares y del tejido conjuntivo yuxtacanalicular en mallas glaucomatosas es indicado por autores como Tripathi (2) y Alvarado (3). También, Tripathi (2), Chaudry (4) y Fine (5), identifican un marcado colapso de las mallas trabeculares afectas de GPAA debido a la reducción de la amplitud de los espacios intertrabeculares.

Estas alteraciones observadas por nosotros pueden relacionarse directamente con la etiopatogenia del GPAA, debido a que tanto el engrosamiento de los haces trabeculares y del tejido conjuntivo yuxtacanalicular como el colapso de las diferentes capas de haces trabeculares, con el posible contacto y fusión de las mismas, representan obstáculos de tipo mecánico para el correcto drenaje del humor acuoso hacia el conducto de Schlemm.

El engrosamiento de los haces trabeculares y del tejido conjuntivo yuxtacanalicular puede explicarse por el acúmulo intrínseco de diferentes tipos de componentes de la matriz extracelular de dichos tejidos, que ha sido apreciado por diversos autores en mallas trabeculares afectas de GPAA. Así, Yi (6), observa un incremento de los glucosaminoglicanos en la matriz extracelular de las mallas trabeculares glaucomatosas, mientras que también se han enunciado aumentos de otros componentes como el colágeno [Tengroth i Ammitzboll (7), González-Avila (8)], fibronectina y laminina [Babizhaev (9)], y elastina [Umihira (10)].

También pueden relacionarse con la etiopatogenia del GPAA la presencia en mallas trabeculares glaucomatosas de diferentes depósitos dispersos sobre la superficie de los haces y la pérdida marcada de la cubierta de células endoteliales de los mismos, hecho que también ha sido descrito por autores como Tripathi (2), Alvarado (11), y Cernea (12).

Efectivamente, las células endoteliales trabeculares pueden activarse por la fagocitosis del material de depósito acumulado sobre los haces trabeculares. Una vez activadas, estas células pierden su morfología aplanada característica para adoptar la forma redondeada que hemos observado en múltiples mallas trabeculares glaucomatosas, iniciando un proceso de migración que las lleva a abandonar el haz trabecular que las sustenta. Este proceso es completamente fisiológico en condiciones normales, donde las células endoteliales trabeculares actúan como un mecanismo eliminador de los posibles materiales que se depositan en la superficie de la malla trabecular, tal como lo indican los trabajos de Epstein (13), Murphy (14), y Alvarado y Murphy (15).

En el GPAA, el aumento considerable del material de depósito, como los precipitados de calcio y los gránulos de pigmento, pueden acelerar el proceso de fagocitosis-activación-migración de las células endoteliales, que tiene lugar a una velocidad superior a la regeneración de la superficie endotelial de la malla trabecular. Ello explica las abundantes imágenes de zonas desprovistas de la cubierta endotelial que hemos observado en las mallas trabeculares glaucomatosas.

BIBLIOGRAFÍA

1. Karnovsky MJ. A formaldehyde-glutaraldehyde fixative of high osmolality for use in electron microscopy. J Cell Biol 1965, 27: 137-138.
2. Tripathi RC. Aqueous outflow pathway in normal and glaucomatous eyes. Br J Ophthalmol 1972; 56: 157-173.
3. Alvarado JA, Yun AJ, Murphy CG. Juxtacanalicular tissue in primary open angle glaucoma and in nonglaucomatous normals. Arch Ophthalmol 1986; 104: 1.517-1.528.
4. Chaudry HA, Dueker DK, Simmons RJ, Bellows AR, Grant WM. Scanning electron microscopy of trabeculectomy specimens in open angle glaucoma. Am J Ophthalmol 1979; 88: 78-92.
5. Fine BS, Yanoff M, Stone RA. A clinicopathologic study of four cases of primary open angle glaucoma compared to normal eyes. Am J Ophthalmol 1981; 91: 88-105.
6. Yi YZ. An ultrahistochemical study of the trabecular meshwork in normal and open angle glaucomatous eyes. Chung Hua Yen Ko Tsa Chih 1990; 26: 213-215.
7. Tengroth B, Ammitzboll T. Changes in the content and composition of collagen in the glaucomatous eyes. Basis for a new hypothesis for the genesis of chronic open angle glaucoma. Acta Ophthalmologica 1984; 62: 999-1.008.
8. González-Avila G, Ginebra M, Hayakawa T, Vadillo-Ortega F, Teran L, Selman M. Collagen metabolism in human aqueous humor from primary open angle glaucoma. Decreased degradation and increased biosynthesis play a role in its pathogenesis. Arch Ophthalmol 1995; 113: 1.313-1.323.
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10. Umihira J, Nagata S, Nohara M, Hanai T, Usuda N, Segawa K. Localization of elastin in the normal and glaucomatous human trabecular meshwork. Invest Ophthalmol Vis Sci 1994; 35: 486-494.
11. Alvarado J, Murphy C, Juster R. cellularity in primary open angle glaucoma normals. Ophthalmology 1984; 91: 564-579.
12. Cernea P. The resistance to drainage of the aqueous humor. Oftalmologia 1993; 37: 289-298.
13. Epstein DL, Freddo TF, Anderson PJ, Patterson MM, Bassett-Chu S. Experimental obstruction to aqueous outflow by pigment particles in living monkeys. Invest Ophthalmol Vis Sci 1986; 27: 3877-395.
14. Murphy CG, Johnson M, Alvarado JA. Yuxtacanalicular tissue in pigmentary and primary open angle glaucoma. The hydrodynamic role of pigment and other constituents. Arch Ophthalmol 1992; 110: 1.779-1.785.
15. Alvarado JA, Murphy CG. Outflow obstruction in pigmentary and primary open angle glaucoma. Arch Ophthalmol 1992; 110: 1.769-1.778.