Physiopathologie et histopathologie du kératocône

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Anatomie et histologie normales de la cornée

La cornée est une structure transparente, avasculaire, formée de différents types cellulaires (Figure 2). Elle constitue la partie antérieure du globe oculaire. Ses rapports anatomiques comprennent en avant les paupières, en périphérie le limbe, et en arrière l’humeur aqueuse.
Elle est classiquement divisée en 5 parties, de l’extérieur vers l’intérieur :
– l’épithélium (Figure 3), de type stratifié non kératinisé, composé de différentes couches cellulaires superficielle, intermédiaire et basale reposant sur une membrane basale. Son épaisseur est de 30µm à 50μm, soit 10 % de l’épaisseur cornéenne totale
– la membrane de Bowman (Figure 3), composée de fibres de collagène et mesurant 8 à 10 µm. Elle est située entre la membrane basale et le stroma. Elle est générée par les cellules épithéliales au cours de la vie embryonnaire et n’est plus renouvelée par la suite. Une altération de cette dernière peut ainsi induire des opacités cornéennes.
– le stroma (Figure 4) mesure 500 µm d’épaisseur et constitue environ 90 % de l’épaisseur cornéenne. Il est composé de lamelles de collagène entre lesquelles s’intercalent des kératocytes et de la substance fondamentale. Ces lamelles sont orientées parallèlement à la surface cornéenne et s’organisent à 90° les unes des autres. On retrouve également des cellules de Schwann, des lymphocytes B et T, des cellules mononuclées et des cellules de Langerhans. Il s’agit d’une structure avasculaire
– la membrane de Descemet, membrane très résistante, amorphe et élastique. Elle sépare le stroma de l’endothélium cornéen .Elle est perméable à l’eau. Elle mesure environ 10 μm,
– l’endothélium, monocouche de cellules uniformes hexagonales plates, régulières. Cette régularité en « nid-d’abeilles » est caractéristique. Les cellules mesurent environ 5 µm à 6 μm de hauteur et 15 µm à 20 μm de largeur.
La cornée est asphérique, ses dimensions sont une longueur horizontale de 11 à 12 mm et une hauteur de 9 à 10 mm. Les courbures cornéennes antérieure et postérieure diffèrent. En effet le rayon de courbure face antérieure est de 7,8 mm horizontalement et 7,7 mm verticalement alors qu’au niveau postérieur, il est de 6,6 mm verticalement et 6,2 mm horizontalement. De même, la cornée est prolate, et son rayon de courbure diffère entre le centre et la périphérie (le rayon de courbure est la valeur absolue du rayon de cercle tangent à la courbe au point recherché (Figure 5)).
La cornée est en effet plus bombée au centre où son rayon de courbure est de 7,8mm. Son épaisseur varie aussi, de 550 µm au centre à 700 µm en périphérie.
La kératométrie est une représentation en dioptrie des rayons de courbure de la cornée. La cornée est asphérique. La kératométrie peut être définie en chaque point cornéen mais elle est habituellement mesurée suivant 2 méridiens principaux pour définir l’astigmatisme cornéen.
Dans le kératocône, nous utilisons aussi les valeurs de kératométrie maximale en un point de la cornée, représentative du stade de la maladie.
La puissance réfractive d’un dioptre se mesure selon la formule suivante : D = (n2 – n1/R) avec n1 et n2 l’indice de réfraction des milieux (figure 6) et R le rayon de courbure en mètre).
Ainsi pour la cornée nous retrouvons :
Face postérieure D2 = (nhaq – nco)/R2 = (1.336 -1.376)/0.0065 = -6.15 D avec R2 le rayon de courbure postérieur.
En assimilant cela à un dioptre fin, cela aboutit à une puissance réfractive moyenne de 48,21 -6,15 soit 42,06 dioptries (D) pour la cornée

Le kératocône

Physiopathologie et histopathologie du kératocône

Décrite comme une maladie non inflammatoire, de récentes études temporisent cette affirmation. Ainsi, une surexpression de l’IL6 et du TNFα ont été notées dans les larmes aux stades précoces9 et pourraient participer à un catabolisme stromal.
Bien que toutes les couches puissent être touchées, les structures initialement atteintes sont la membrane de Bowman et le stroma10.
Les interruptions de la membrane de Bowman entrainent des zones de ruptures. Ces dernières peuvent être comblées par du tissu conjonctival fibreux cicatriciel11. Des dépôts ferreux sont aussi observés aboutissant cliniquement à l’anneau de Fleischer12.
Au niveau du stroma, une désorganisation (orientation, épaisseur et ondulation) des fibres de collagène et une diminution du nombre de kératocytes dans le stroma antérieur ont été notés13 mais aussi dans le stroma postérieur, aussi bien au centre qu’en périphérie14 (Figure 7).
Une des hypothèses avancées est une augmentation des protéases et des enzymes cataboliques bien que les résultats soient contradictoires. Par ailleurs à des stades plus tardifs, une rupture de l’endothélium peut aboutir à un kératocône aigu. Un pléomorphisme et un polymégatisme endothélial sont présents en regard de l’apex du cône dans les formes avancées11.

Epidémiologie

Le kératocône est une maladie ophtalmologique non inflammatoire caractérisée par un amincissement et une déformation cornéenne induisant un astigmatisme. Il s’agit d’une pathologie, en général, bilatérale, asymétrique, débutant à l’adolescence (Figure 8) et évoluant progressivement puis se stabilisant vers la 3ème, 4ème décade (Figure 9)
Amsler rapportait des formes unilatérales dans 14.3% des cas en 19616 mais depuis l’avènement des topographes cornéen, le diagnostic des formes frustes permet de retrouver des formes bilatérales dans plus de 96% des cas15. La prévalence du kératocône est estimée à 1/200016. Cependant il est important de noter l’incidence variable entre les études, reposant majoritairement sur des méthodes et critères fluctuants. (Ethnie, âge, utilisation d’un topographe.

Etiologie et facteurs de risque

Hérédité et génétique :

Dans la majorité des cas, il s’agit d’une maladie sporadique. Cependant les formes familiales pourraient représenter près de 40% des cas de kératocône à différents stades. En cas d’atteinte d’un proche au premier degré, le risque de présenter un kératocône est de 3.34% soit entre 15 et 67 fois le risque de la population générale19. Par ailleurs, des cas de transmissions autosomiques dominantes à pénétrance variable ou autosomique récessive ont été décrits20. Il a aussi été démontré que la consanguinité était un facteur de risque significatif21.
De nombreuses recherches de génétique moléculaire sont en cours pour rechercher les variant génétiques prédisposant. Enfin, les jumeaux monozygotes montrent une concordance élevée de kératocône avec similitude phénotypique22 23.
Ethnie :
La prévalence est plus grande dans la population asiatique comparée à la population caucasienne24. Il en est de même pour le Moyen-Orient, où une étude libanaise retrouve une prévalence de 3.3%24 25.
Facteurs environnementaux :
Le frottement des yeux doit être proscrit dans le kératocône car ce serait un facteur favorisant de la maladie26. De même, des études retrouvent une plus grande fréquence d’atopie associée au kératocône comparé à la population générale, (35% vs 12%)27. Chez les enfants, ce pourcentage pourrait atteindre 67.35% pour l’atopie et 91.84% concernant les frottements oculaires28. Le rôle de l’ensoleillement n’est pas encore clairement défini.
Sexe :
Il n’existe pas, de façon claire de différence de prévalence entre hommes et femmes, et les études divergent à ce sujet24 29 30 31. Cependant il ressort que les hommes sont plus précocement atteints.
Maladies associées :
Les associations les plus courantes sont la trisomie 21, l’amaurose congénitale de Leber, le prolapsus de la valve mitrale et les maladies du collagène (Ehlers-Danlos, Marfan, ostéogenèse imparfaite). Dans la trisomie 21, l’incidence du kératocône peut atteindre 15 %, soit 300 fois celle observée dans la population générale32. Cette association pourrait être imputable à des facteurs génétiques ou bien à des facteurs environnementaux tels que le frottement oculaire aboutissant à une forte expressivité du kératocône.

Facteurs de risque de mauvais pronostic d’évolution

Un âge de début précoce serait un facteur de mauvais pronostic car à risque d’évolution plus important33. De même, certaines ethnies semblent avoir un pronostic évolutif moins favorable aboutissant plus fréquemment à une greffe de cornée tels que les maoris ou la population de Nouvelle Zélande34.

Diagnostic du kératocône

Signes fonctionnels

Le kératocône est une maladie d’évolution lente et indolore ce qui rend le diagnostic difficile initialement. Les signes fonctionnels sont souvent peu spécifiques6:
– Baisse d’acuité visuelle bilatérale mais prédominant sur un œil et en vision de loin
– Diplopie monoculaire
– Impression de brouillard progressif
– Photophobie, halo, éblouissement majoré la nuit
– Asthénopie et céphalée
– Changement fréquent de correction optique et persistance d’une gêne visuelle
Les critères retenus par la HAS pour une évolutivité, sur 6 mois à 1 an, sont les suivants3 :
– une augmentation de la kératométrie maximale de 0,5 à 1D ;
– la nécessité d’adapter les lentilles de contact sur une période de 2 ans ;
– une baisse d’acuité visuelle ;
– une diminution de la correction sphérique ≥ 0,5 dioptrie ;
– une diminution du cylindre ≥ 1 dioptrie.
Actuellement, de plus en plus de diagnostics de kératocône se font chez des patients asymptomatiques via l’utilisation des topographes cornéens.
Atteinte clinique
Le kératocône induit une baisse d’acuité visuelle en lien avec l’astigmatisme myopique, et du fait d’opacités cornéennes aux stades plus avancés. Le diagnostic est posé cliniquement devant un astigmatisme irrégulier au réfractomètre, une ectasie cornéenne, un amincissement cornéen, une trop bonne visualisation des nerfs cornéens ou des opacités. La fréquence de ces signes augmente avec le stade de la maladie (Figure 10).
Astigmatisme irrégulier évolutif :
Ce premier élément est évocateur de la maladie et peut être suspecté dès l’utilisation du refractomètre automatique par la déformation des mires visualisées. Cet astigmatisme sera évolutif d’une consultation à l’autre en termes d’axe et de puissance entrainant une déformation des images et une plainte du patient. La topographie cornéenne est l’examen de référence nous permettant de visualiser la protrusion, sa localisation, l’astigmatisme en axe et en puissance et la kératométrie cornéenne.
Ectasie :
La protrusion antérieure et l’amincissement de la cornée peuvent être visualisés en fente fine au biomicroscope (Figure 11) ou à l’OCT de segment antérieur (Figure 12).
A un stade plus avancé, l’ectasie peut être visualisée à l’œil nu et induit une déformation de la paupière inférieure lors du regard vers le bas (Signe de Munson) (Figure 13).
Il peut également être observé une altération du reflet du fond d’œil ou une focalisation des rayons lumineux près du limbe nasal lorsqu’un faisceau lumineux éclaire le côté temporal de l’œil (signe de Rizutti) (Figure 14).
Dépôt ferreux :
Mieux visible en lumière bleu, l’anneau de Fleischer (Figure 15) est de coloration brune, situé à la base de l’ectasie. Il correspond à un dépôt d’hémosidérine, provenant des larmes, à l’intérieur de l’épithélium cornéen.
Nerf cornéen :
Les nerfs cornéens peuvent être anormalement bien visibles chez les jeunes patients porteurs de kératocône sans que cela soit un signe spécifique de la maladie. Différentes hypothèses tentent d’expliquer ce phénomène. L’amincissement cornéen améliorerait la visibilité. Bron évoque quant à lui des différences d’indice de réfraction, normalement proche, qui améliorerait cette visibilité36. Stries de Vogt :
Les stries de Vogt (Figure 16) sont des lignes de contrainte, fines, alignées le long du méridien de plus grande courbure. Elles sont situées dans le stroma cornéen postérieur, juste en avant de la membrane de Descemet et disparaissent lorsqu’on exerce une pression externe sur le globe. Opacités cornéennes :
Des opacités cornéennes réticulaires peuvent s’observer aux stades plus avancés en lien avec des altérations stromales antérieures et de la membrane de Bowman comblées par du tissu cicatriciel (Figure 17).
Kératocône aigu :
Le kératocône n’atteint que rarement l’endothélium. Cependant, en cas de protrusion importante, une rupture de la membrane de Descemet peut se produire. Cela aboutit à un œil rouge douloureux. Un œdème cornéen important est présent du fait de l’altération endothéliale (Figure 18)
La prise en charge du kératocône aigu repose classiquement sur l’utilisation d’hypotonisant et d’anti-œdémateux locaux (sérum hypertonique), associés à la pose d’une lentille souple thérapeutique et beaucoup de patience. Plus récemment, une suture cornéenne pré-descemétique (Figure 19) obturant la déhiscence endothéliale a montré une réduction des douleurs et de l’œdème dès les premiers jours37. Une adaptation en lentille sclérale permet à ces patients de retrouver une acuité visuelle correcte précocement, malgré les fils de suture en place.
Diagnostic para-clinique
Le diagnostic de kératocône peut être suspecté lors de la mesure réfractométrique par un astigmatisme irrégulier évolutif si les antériorités sont connues, ou par l’aspect des mires telles que celles retrouvées via un disque de placido ou notre réfracteur automatique (Figure 20).
Le diagnostic paraclinique repose actuellement principalement sur l’analyse topographique de la cornée. Initialement réalisée via les disques sus-cités, nous réalisons actuellement des videotopographies. Le fonctionnement des topographes cornéens repose sur la projection d’une image de référence sur la cornée et l’analyse de son reflet, auquel est associé un balayage par une fente lumineuse permettant l’analyse et le calcul des variations du relief cornéen. L’avènement des vidéotopographes a permis un diagnostic plus précoce et un suivi plus fiable de la maladie. Différents appareils existent, tels que l’ORBSCAN (laboratoire Baush et Lomb, USA) qui réalise un balayage avec une fente lumineuse et le PENTACAM (laboratoire oculus, Allemagne) qui utilise quant à lui une fente rotative. Nous disposons dans notre service d’un PENTACAM.
Nous retrouvons, Figure 21, 4 cartes réfractives. La carte supérieure gauche représente l’indice de courbure et de puissance cornéenne antérieure mesurés par topographie spéculaire. La carte inférieure gauche indique la pachymétrie (ou épaisseur cornéenne). La carte supérieure droite représente l’élévation antérieure tandis que la carte inférieure droite, celle de l’élévation postérieure. L’élévation antérieure ou postérieure est définie en comparant la cornée du patient à des sphères de référence, le rouge étant au-dessus et le bleu en-dessous par convention (Figure 22)
Les signes devant nous faire évoquer le diagnostic sont :
– Perte de l’énantiomorphisme (symétrie en miroir des 2 yeux)
– Bombement cornéen inférieur
– Angulation des 2 hémi-méridiens
– Elévation antérieure de 50 microns ou une amplitude de 100 microns entre le point le plus haut et le plus bas
– Elévation postérieure (> 40 microns à l’Orbscan,> 30 microns au Pentacam)
– Pachymétrie plus fine (<500µm)
De nombreuses méthodes et algorithmes de dépistage ont été développés. Nous citerons la plus connue, celle de Rabinowitz et Mc Donnel :
– Asymétrie cornéenne de 1.5D (indice I-S)
– Puissance cornéenne centrale supérieure à 47D
– Asymétrie de kératométrie centrale supérieure à 1D entre les 2 yeux
Cependant, aucun algorithme ne présente une fiabilité de 100% devant la diversité des formes de la maladie (Figure 23).
Stades de la maladie
Différent classements existent, nous citerons les 2 principaux :
Le classement d’AMSLER a été décrit en 1946 et repose sur l’analyse clinique et la réfraction, initialement au JAVAL :
• stade 1 : astigmatisme oblique avec asymétrie perceptible au kératomètre de Javal
• stade 2 : l’astigmatisme est plus marqué, l’asymétrie plus manifeste, avec un amincissement de la cornée qui reste transparente au biomicroscope
• stade 3 : toute mesure au Javal, même approximative, est impossible et l’amincissement
cornéen est marqué
• stade 4 : en plus des signes précédents, présence d’opacités cornéennes linéaires
Lui a succédé la classification de KRUMEICH (Tableau 1) utilisant la kératométrie, l’épaisseur, la sphère et le cylindre cornéen permettant d’avoir des repères chiffrés pour le suivi et les comparaisons entre études.
Tableau 1 : Classification de KRUMEICH
Enfin sont apparus avec les vidéotopographes, les dénominations de kératocône fruste et débutant, souvent confondus car les définitions divergentes. Suspect ou fruste, le patient est asymptomatique avec un examen clinique cornéen normal. Des anomalies vidéo-topographiques et un œil controlatéral atteint de kératocône avéré définirais un kératocône fruste. Dans le kératocône suspect, l’œil controlatéral n’est pas atteint. Il existe aussi d’autres définitions différenciant formes frustes et suspectes en fonction de la détection par topographie d’élévation et pachymétrie (forme fruste) et topographie spéculaire (forme suspecte).

Diagnostics différentiels

Avant d’évoquer un kératocône ou son diagnostic différentiel, il est indispensable de vérifier que les examens aient été réalisés dans des conditions optimales.
Il faut ainsi vérifier l’absence de compression du globe lors des mesures et l’absence de port de lentilles de contact avant de réaliser une vidéotopographie, ces dernières pouvant induire des déformations nous faisant évoquer à tort un kératocône. Ainsi, les lentilles souples doivent être retirées 3 jours avant. Pour les lentilles rigides le délai est d’un mois.
Les diagnostics différentiels sont :
– Le corneal warpage : déformation cornéenne liée au port de lentille
– La dégénérescence marginale pellucide (Figure 24). Forme frontière avec le kératocône. Il s’agit d’une ectasie cornéenne bilatérale asymétrique périphérique touchant le sujet de 20 à 50 ans. Il persiste cependant une bande saine avec le limbe de 1à 2 mm. Cette ectasie induit un astigmatisme caractérisé en topographie par un aspect en aile de papillon (Figure 25).

Table des matières

I) Introduction
I)a. Généralités
I)b. Rappel Historique
I)c. Anatomie et histologie normales de la cornée
I)d. Le kératocône
I)d.1. Physiopathologie et histopathologie du kératocône
I)d.2. Epidémiologie
I)d.3. Etiologie et facteurs de risque
I)d.4. Facteurs de risque de mauvais pronostic d’évolution
I)d.5. Diagnostic du kératocône
I)d.6. Diagnostics différentiels
I)e. Prise en charge thérapeutique du kératocône
I)f. Les greffes de cornée
II) Objectif
III) Matériels et méthodes
IV) Résultats
IV)a. Acuité visuelle
IV)b. Equivalent sphérique
IV)c. Astigmatisme
IV)d. Complications survenues au cours du suivi
V) Discussion
V)a. Acuité visuelle
V)b. Equivalent sphérique
V)c. Astigmatisme
V)d. Complications survenues au cours du suivi
V)e. Biais de l’étude
VI) Conclusion
VII) Bibliographie

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