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L’épithélium cornéen
La cornée possède un épithélium pavimenteux stratifié non-kératinisé. Cet épithélium est épais d’environ 50 µm et représente environ 10 % de l’épaisseur de la cornée. Celle-ci est constante sur toute la surface cornéenne. Son premier rôle, en collaboration avec l’épithélium conjonctival, est d’assurer un système de bio-défense à l’œil [2,3].
L’épithélium cornéen est composé de six à sept couches cellulaires composées de trois types cellulaires (figure 3):
– 3 à 4 couches de cellules
superficielles squameuses (surface cells) étroitement liées au film lacrymal par leurs villosités.
– 2 à 3 couches de cellules intermédiaires (wing cells).
– Une couche unique de cellules basales (columnar cells) adhérentes à la membrane basale.
Le renouvellement cellulaire épithélial est permanent pour assurer son intégrité face aux différentes agressions extérieures (rayonnement ultraviolet, hypoxie, stress mécanique) [4-7]. Le mouvement centripète des cellules épithéliales à partir des cellules souches limbiques a été démontré [8-11], tout comme le fait que seules les cellules basales sont capables de proliférer [12]. Le cycle cellulaire peut être résumé comme étant une migration et une différentiation progressives des cellules épithéliales vers la superficie à partir des cellules basales, leur élimination dans les larmes se faisant par desquamation.
Ce processus prend entre 7 et 14 jours [12]. Il existe un équilibre permanent entre le mouvement cellulaire centripète à partir des cellules souches limbiques, la différentiation des cellules basales en cellules intermédiaires puis superficielles, et la desquamation des cellules superficielles [13].
Les interactions cellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire sont primordiales pour maintenir la structure stratifiée de l’épithélium et ses rôles physiologiques [14]. Le rôle le plus important de l’épithélium est de servir de barrière aux différents stimuli externes. La présence de complexes jonctionnels entre cellules épithéliales adjacentes empêche le passage d’agents pathogènes aux couches cornéennes plus profondes. La cohésion du tissu épithélial est assurée par différentes jonctions intercellulaires :
– Les jonctions serrées (« tight junctions » ou zonula occludens) lient solidement les cellules épithéliales les unes aux autres. Elles sont surtout retrouvées au niveau des cellules épithéliales superficielles. Leur rôle est de maintenir l’étanchéité de la barrière épithéliale (figures 4 et 6).
– Les desmosomes sont retrouvés dans toutes les couches épithéliales.
– Les Gap-junctions sont présentes uniquement au niveau des cellules intermédiaires et basales. Elles permettent le passage de petites molécules messagers entre cellules.
– Les hémi-desmosomes (zonula adherens) se trouvent au niveau de la face basale des cellules basales. Ils permettent un ancrage solide des cellules sur leur membrane basale (figure 5).
Pour assurer sa fonction de barrière, l’épithélium doit être capable de se régénérer rapidement après toute agression. La cicatrisation épithéliale comprend trois phases :
– La migration des cellules épithéliales, assurée par la fibronectine (matrice extracellulaire) [15]
– Puis la prolifération cellulaire, médiée par différents facteurs de croissance comme l’EGF (Epidermal Growth Factor) [16] et le FGF (Fibroblast Growth Factor) [16], ainsi que par de multiples interleukines (principalement les interleukines 1 et 6) [17]
– Enfin la différentiation cellulaire sous l’effet du TGF (Transforming Growth Factor) [18]
Ce mécanisme efficace et rapide permet une restauration de l’intégrité épithéliale en quelques jours.
L’épithélium cornéen repose sur sa membrane basale. Il s’agit d’une fine couche composée de collagène de type 4. Elle est produite par les cellules épithéliales basales.
La membrane de Bowman
La membrane de Bowman est une composante acellulaire du stroma antérieur de 10 à 14 µm d’épaisseur. Elle est localisée sous la membrane basale de l’épithélium. Elle est constituée de fibres de collagène (essentiellement de type 1 et 3) non-alignées et réparties dans une substance fondamentale muco-protéique. Elle n’est pas régénérée après une blessure, et toute lésion traumatique ou chirurgicale est définitive. Son rôle physiologique est encore mystérieux.
Ultrastructure de la jonction épithélium-membrane basalecouche de Bowman
Les cellules épithéliales basales sont ancrées dans la membrane basale par le biais des hémi-desmosomes. Chaque cellule en produit plusieurs à sa face basale. Ceux-ci sont solidement liés aux réseaux de collagène sous-jacents (de type 4 de la membrane basale, et de type 1 de la couche de Bowman).
La membrane basale est étroitement liée à la couche de Bowman par de multiples plaques d’ancrage reliées entre elles par un réseau de collagène de type 7 [19,20].
Tout défaut d’adhésion à quelque étage que ce soit donnera lieu à la présence de kératalgies récidivantes.
Le stroma
Situé entre l’endothélium et l’épithélium, le stroma constitue environ 90 % de l’épaisseur de la cornée. Il se compose majoritairement de collagène. Les fibres de collagène sont alignées en lamelles et chaque lamelle est empilée sur la suivante de façon perpendiculaire [21-30]. Cet arrangement des lamelles de collagène permet une bonne transparence de la cornée et une résistance mécanique à la pression intraoculaire. Les kératocytes peuplant le stroma se retrouvent éparpillés entre les lamelles de collagène. Ils sont normalement quiescents et synthétisent le collagène à un taux très lent. Malgré leur faible densité cellulaire, ils forment un réseau complexe connecté par des extensions cytoplasmiques [31]. En situation de blessure au stroma, les kératocytes quiescents sont activés en fibroblastes [32]. Ces fibroblastes synthétisent une nouvelle matrice extracellulaire (MEC), de composition et d’organisation structurelle différentes de celles du stroma normal [32]. Tous ces facteurs contribuent à la formation de cicatrices opaques, fréquentes dans les cas de blessures du stroma.
L’endothélium
L’endothélium se situe sur la face postérieure de la cornée. Il est constitué d’une monocouche de cellules aplaties de 5″m d’épaisseur. Les cellules sont de forme hexagonale le plus souvent et forment un pavé qui repose sur leur membrane basale, la membrane de Descemet. La densité cellulaire endothéliale est d’environ 3000 cellules/mm² chez le jeune adulte. Les cellules endothéliales n’étant pas douées de pouvoir de prolifération, cette densité décroit physiologiquement et très progressivement avec l’âge [33].
La fonction de l’endothélium est de déshydrater le stroma cornéen afin d’assurer la transparence cornéenne. Les cellules endothéliales présentent au niveau de leur membrane cytoplasmique des échangeurs ioniques (pompes Na+/K+ ATP-dépendantes, échangeur Na+/H+) qui créent un gradient osmotique de Na+ entre l’humeur aqueuse (143 mEq/L) et le stroma (134 mEq/L). Ce gradient chasse l’eau du stroma vers l’humeur aqueuse. Les cellules endothéliales métabolisent également le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau par l’anhydrase carbonique donnant des ions bicarbonates (HCO3-). Ces ions sont expulsés par pompe vers l’humeur aqueuse, entrainant un flux hydrique dans le même sens. Cette pompe endothéliale n’est possible que si le seuil de densité cellulaire est suffisant. Classiquement, on considère qu’en dessous de 500 cellules/mm², il y a décompensation endothéliale et un œdème stromal se met en place faisant chuter l’acuité visuelle.
L’innervation cornéenne
La cornée est le tissu périphérique le plus richement innervé de l’organisme. Sa densité nerveuse est 300 à 600 fois plus élevée que la peau. Cette innervation sensitive est assurée par la branche ophtalmique afférente du ganglion trigéminé par l’intermédiaire des nerfs ciliaires longs. L’épithélium reçoit une riche innervation sous forme de branches terminales issues du plexus sous-épithélial stromal antérieur. Celles-ci se ramifient en branches horizontales et en réseau dense de branches verticales se dirigeant perpendiculairement vers la surface cornéenne. Ces fibres perdent leurs cellules de Schwann dès leur passage dans l’épithélium, puis s’insinuent entre les cellules épithéliales et se distribuent à toutes les couches cellulaires intermédiaires (leur nombre étant plus restreint au niveau des assises basales et superficielles).
Les érosions cornéennes récidivantes
Les ECR sont une pathologie chronique de l’épithélium cornéen faite d’une répétition soudaine de douleur oculaire, typiquement la nuit ou le matin au réveil. Le tableau clinique est celui d’une désépithélialisation, et associe douleur et rougeur oculaires, photophobie et larmoiement. L’intensité des symptômes ainsi que leur durée varient d’un individu à l’autre en fonction de l’étiologie causale. Classiquement, la classification causale des ECR reconnaît trois groupes : les ECR post-traumatiques, celles qui s’intègrent dans le cadre d’une dystrophie cornéenne antérieure et celles qui sont idiopathiques (où aucune cause n’a pu être définie).
Dans la majorité des cas des ECR, l’épisode aigu est géré par des traitements conservateurs (agents mouillants, cycloplégique, lentille thérapeutique). Certains cas rebelles nécessitent cependant un traitement alternatif.
Historique
Les ECR ont été identifiées comme une maladie à part entière depuis plus d’un siècle. Hansen [34] fut le premier à en publier un cas en 1872. Il nomma ce syndrome « kératite vésiculaire douloureuse et intermittente ». Von Arlt rapporta un cas similaire deux ans plus tard [35]. Tous deux avaient remarqué un antécédent de traumatisme cornéen. Vogt [98] établit en 1921 le lien entre les ECR et l’aspect biomicroscopique associant nodules sous-épithéliaux, irrégularités épithéliales et œdème cornéen localisé. Stood [36] en 1901 fut le premier à évoquer l’idée qu’un épithélium traumatisé était inapte à redevenir stable, sans pouvoir en préciser la raison.
Approche clinique
Les ECR surviennent de manière spontanée, à la suite d’un traumatisme ou dans le cadre d’une dystrophie cornéenne antérieure. La symptomatologie est pathognomonique. Le patient décrit une gêne et une sensation de corps étranger après l’ouverture des yeux, le plus souvent le matin au réveil, avec une évolution douloureuse et l’apparition d’une photophobie et de larmoiements intenses. Les douleurs commencent toujours la nuit ou le matin. Certains auteurs ont avancé l’idée que la rupture de l’épithélium cornéen serait favorisée par l’ouverture palpébrale et par les mouvements oculaires rapides de la phase profonde du sommeil paradoxal [37-39].
Chandler [40] en 1945 divisa les ECR en deux entités cliniques selon l’intensité des symptômes : les érosions dites « microformes » et les érosions
« macroformes ». Les érosions microformes sont moins intenses, les crises pouvant ne durer que quelques heures mais avec une récidive des symptômes plus importante (parfois toutes les nuits ou tous les matins) [41]. Les érosions macroformes (figures 8 et 9) sont beaucoup plus bruyantes avec une fréquence de récidive moindre mais une durée des symptômes plus longue, pouvant atteindre plusieurs semaines [39]. Ces deux entités se distinguent également par leur cause : les microformes sont le plus souvent spontanées ou associées à une dystrophie de la membrane basale épithéliale, tandis que les macroformes ont souvent une origine traumatique [40].
Le diagnostic d’ECR repose sur des critères majeurs : un antécédent de traumatisme cornéen (très souvent minime comme un coup d’ongle ou un corps étranger cornéen superficiel), des épisodes douloureux récurrents au réveil et une instabilité épithéliale. La labilité épithéliale peut être manifeste (érosion macroforme) mais il faut savoir la rechercher par un test à la microsponge dans les formes frustres (figure 10) [37]. Des signes de dystrophie épithéliale ou de dystrophie de la membrane basale doivent aussi être attentivement recherchés en rétro-illumination, au niveau des deux yeux, avec les pupilles dilatées.
Pathogénie
Les ECR ont des présentations cliniques sensiblement différentes selon leur cause. Sur le plan histopathologique, les observations ultra-structurelles de la jonction « épithélium-membrane basale-lame de Bowman » sont également différentes selon la cause. La totalité des patients que nous avons inclus dans notre étude présentait soit des ECR post-traumatiques, soit des ECR liée à la dystrophie de Cogan ; nous n’exposons la pathogénie que de ces deux entités.
Dans le cas des ECR post-traumatiques
La cause supposée des ECR post-traumatiques serait une incapacité des cellules épithéliales blessées à reformer des adhésions solides et stables dans le temps avec leur membrane basale. Ying-Ting Chen et coll. [42] montrent, par une étude immuno-histochimique et par microscopie électronique réalisée sur des cornées de patients décédés ayant présenté des ECR post-traumatiques, un défect segmentaire des fibrilles de collagène de type 7 au niveau de la lamina densa de la membrane basale.
Garrana et Afonso [43,44] montrent une augmentation de l’activité des métallo-protéinases matricielles lacrymales (MMP 2 et MMP 9). Ces enzymes ont comme substrat majoritaire le collagène de type 7. Ces observations trouvent écho dans l’efficacité modérée des inhibiteurs de MMP pour diminuer la fréquence des crises de kératalgies récidivantes [45].
Hope-Ross et coll. [41] ont observé une incidence plus grande de dysfonctionnement meibomien chez les patients présentant des ECR récalcitrantes. Ils ont également observé que les érosions avaient préférentiellement lieu sur le tiers inférieur de la cornée, souvent à distance du lieu du traumatisme initial. Il est à noter qu’il s’agit de la partie cornéenne la plus en contact avec les larmes. Chez ces patients la colonisation palpébrale par le Staphylococcus epidermidis serait à l’origine d’une production accrue de lipases bactériennes dans les larmes. Ces lipases dégradent les sécrétions meibomiennes et augmentent considérablement la concentration lacrymale en acides gras. Ces acides gras interféreraient avec le mécanisme de cicatrisation épithélial donnant lieu à la formation d’hémi-desmosomes non matures et à des complexes jonctionnels incomplets [46-48].
La cause de la labilité épithéliale post-traumatique n’est donc pas encore clairement établie mais il semblerait que le mécanisme repose sur une dégradation du collagène de type 7. La perte d’adhésion serait ainsi localisée entre la lame basale et la couche de Bowman.
Dans les cas des ECR liées à une dystrophie de la membrane basale épithéliale (dystrophie microkystique de Cogan)
La physiopathologie est détaillée dans le chapitre consacré à la dystrophie de Cogan.
Les causes des ECR
Les ECR peuvent être primitives ou secondaires. Lorsqu’elles sont primitives, la dystrophie peut être strictement épithéliale (dystrophie de Messman, dystrophie de Lisch), intéresser la membrane basale épithéliale (dystrophie microkystique de Cogan), intéresser la couche de Bowman (dystrophie de Reis-Buckler), être stromale (dystrophie grillagée, dystrophie stromale maculaire, dystrophie granulaire) ou encore concerner l’endothélium (dystrophie de Fuchs). Les ECR peuvent être secondaires (dégénérescence épithéliale, traumatisme épithélial, pathologies des paupières, post chirurgie réfractive par LASIK, diabète). Les traumatismes et la dystrophie de Cogan sont de loin les causes les plus fréquentes des ECR [49].
Les érosions épithéliales récidivantes post-traumatiques
Elles surviennent dans les suites d’un traumatisme cornéen minime (souvent un coup d’ongle ou une blessure par branche d’arbre). Le délai entre le traumatisme initial et la survenue spontanée d’érosion épithéliale est variable entre quelques jours à plusieurs années. Les crises sont souvent franches et s’intègrent dans le cadre de macroformes [37-39]. Ces patients doivent être examinés de façon attentive en biomicroscopie à la recherche de signes de dystrophie microkystique.
La dystrophie de Messman
C’est une dystrophie épithéliale pure. Elle est très rare. Elle se transmet sur le mode autosomique dominant. Elle se caractérise par la présence de façon bilatérale et symétrique d’une myriade de vésicules épithéliales dans la zone inter-palpébrale de la cornée (figure 11). Ces vésicules sont parfaitement reconnaissables en rétro-illumination. Elles sont de même taille et de même forme, et augmentent en nombre et en densité avec l’âge. Elles seraient dues à une mutation de la kératine cornéenne [50]. En histologie, la dystrophie de Messman se caractérise par la présence de kystes intra-épithéliaux associés à une désorganisation diffuse de l’épithélium et à un épaississement irrégulier de la membrane basale.
Elle est le plus souvent asymptomatique avec une acuité visuelle conservée mais peut donner des épisodes de kératalgies récidivantes.
La dystrophie de Lisch
Elle a été décrite en 1983 [51]. Elle associe une kératopathie en bandelette et des microkystes épithéliaux [52]. L’acuité visuelle peut chuter si l’axe optique est touché. Les ECR sont possibles mais non fréquentes.
La dystrophie microkystique de Cogan
Historique
Cogan et coll. [53] furent les premiers à en décrire l’aspect sous forme d’opacités kystiques grisâtres, de formes variées mais n’excédant pas 0,5 µm de diamètre qu’ils nommèrent « dots » (points). Ils remarquèrent que ces lésions changeaient de taille, de localisation et en nombre en fonction du temps.
L’aspect en carte de géographie (« map-like change ») autour de ces micro-kystes a été décrit en 1965 par Guerry [54]. Il s’agit de zones irrégulières, à peine visibles, grisâtres, en carte de géographie et séparées par des espaces clairs.
Vogt [55] avait bien avant relevé l’aspect en empreintes digitales (« finger-print ») dans son atlas de 1930.
Epidémiologie
La dystrophie de Cogan est la plus fréquente des dystrophies cornéennes antérieures. Sa prévalence n’est cependant pas bien définie : Guerry [56] la considérait comme étant une pathologie rare et chiffrait sa prévalence à 1/4 000, tandis que Laibson [57] retrouvait une prévalence dans la population générale de 6 %.
Reidy et coll. [39] examinèrent de façon rétrospective 104 patients ayant consulté pour ECR : 49 patients (47 %) avaient des antécédents traumatiques, 30 patients (29 %) étaient atteints de dystrophie de Cogan et 25 patients (17 %) avaient une association de dystrophie (signes biomicroscopiques) et d’antécédents traumatiques. La dystrophie de Cogan serait donc la deuxième cause des ECR, juste derrière les traumatismes.
Il n’a pas été mis en évidence de caractère héréditaire. Il est à noter que des cas familiaux ont été rapportés sans qu’on ait pu identifier le gène causal.
Physiopathologie
Rodrigues et coll. [58] puis Cogan et coll. [59] furent les premiers à en décrire les anomalies histologiques. La théorie la plus communément admise [60] est résumée sur la figure 12 :
– Les cellules épithéliales produisent une membrane basale anormale multi-lamellaire ayant deux localisations : normale (1) et intra-épithéliale (2)
– Avec l’épaississement de la membrane basale, la migration physiologique des cellules épithéliales vers la surface se bloque
– Les cellules trappées dégénèrent pour former des microkystes intra- épithéliaux (3) qui migrent lentement vers la surface puis s’affaissent (4)
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Table des matières
E DES MATIERES
INTRODUCTION
RAPPELS
1. Rappels anatomique et histologique de la cornée
1.1. Le film lacrymal
1.2. Lépithélium cornéen
1.3. La membrane de Bowman
1.4. Ultrastructure de la jonction épithélium-membrane basale-couche de Bowman
1.5. Le stroma
1.6. Lendothélium
1.7. Linnervation cornéenne
2. Les érosions cornéennes récidivantes
2.1 Historique
2.2 Approche clinique
2.3 Pathogénie
a. Dans le cas des ECR post-traumatiques
b. Dans les cas des ECR liées à une dystrophie de la membrane basale épithéliale (dystrophie microkystique de Cogan)
2.4 Les causes des ECR
a. Les érosions épithéliales récidivantes post-traumatiques
b. La dystrophie de Messman
c. La dystrophie de Lisch
d. La dystrophie microkystique de Cogan
Historique
Epidémiologie
Physiopathologie
Clinique
Apports de la microscopie confocale pour le diagnostic de la dystrophie de Cogan
e. Dystrophie de Reis-Buckler
f. Dystrophie granulaire
g. Dystrophie grillagée
h. Dystrophie maculaire
2.5 Diagnostics différentiels
2.6 Prise en charge des ECR
Traitements conservateurs
a. Traitements topiques et systémiques
b. Sérum autologue
c. Les lentilles souples thérapeutiques
Traitements chirurgicaux
a. Kératectomie superficielle (débridement épithélial)
b. Microponctions du stroma antérieur à laiguille
c. Microponctions stromales au laser Nd : YAG
d. Polissage de la couche de Bowman par le polisseur diamant
e. Photo-kératectomie thérapeutique
3. La photo-kératectomie thérapeutique par laser Excimer
3.1 Rappels sur le laser Excimer
a. Caractéristiques du rayonnement laser à excimer
b. Effets cornéens du laser
c. Intérêt du laser pour le traitement cornéen de surface
3.2 La PKT
a. Les indications de la PKT
b. PTK diffuse après débridement épithélial (technique usuelle)
c. Variantes de la technique usuelle (mode opératoire, avantages, limites)
d. Les complications et effets secondaires de la PKT
OBJECTIFS DE NOTRE ETUDE
1. Objectif principal
2. Objectifs secondaires
MATERIEL ET METHODES
1. Matériel
1.1. Type détude
1.2. Critères dinclusion et dexclusion
a. Critères dinclusion
b. Critères dexclusion
1.3. Recueil des données
a. Caractéristiques de la population
b. Etiologies
c. Symptômes ayant motivé la PKT
d. Fréquence des symptômes douloureux avant laser
e. Durée des symptômes avant le laser
f. Nombre de premières récidives après le laser
g. Délai écoulé entre la PKT et la première récidive
h. Symptômes des patients actuels
i. Linstillation actuelle de collyres mouillants
j. Satisfaction globale par le laser
k. Résultats visuels
2. Méthodes
2.1 Technique opératoire
2.2 Statistiques
RESULTATS
1. Population
2. Les symptômes avant le laser
3. Les symptômes après le laser
4. Résultats visuels
5. Résultats réfractifs
Léquivalent sphérique
Le cylindre
6. Les résultats des yeux non inclus dans létude statistique
DISCUSSION
1. Nos résultats
1.1. Résultats de la PKT sur les symptômes initiaux
1.2. La survenue des récidives
1.3. Les résultats visuels et réfractifs
a. Résultats visuels
b. Résultats réfractifs
Hypermétropisation
Résultats sur le cylindre
1.4. Complications de la PKT
2. Pourquoi avons-nous choisi cette technique ?
3. Pourquoi la PKT est-elle efficace dans les ECR?
4. Perspectives davenir
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES ICONOGRAPHIQUES
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