Utilità intraoperatoria della cromovitrectomia assistita con blu brillante g (Bbg) e verde indocianina (Icg)

La retina umana è un tessuto fotosensibile che riveste la superficie interna del segmento posteriore dell'occhio. È una struttura complessa e stratificata contenente i fotorecettori e diversi strati di neuroni. Una corretta funzione retinica richiede un'interfaccia liscia tra la retina e il corpo vitreo adiacente (vitreo), una sostanza gelatinosa e trasparente che occupa la cavità del segmento oculare posteriore. Il più interno degli strati retinici, una membrana basale chiamata membrana limitante interna (ILM), rappresenta il confine tra la retina e il corpo vitreo. L'eccessivo contatto tra l'ILM e il vitreo porta alla trazione vitreoretinica e rappresenta una causa comune di patologia oculare: il vitreo aderisce all'ILM e le forze di taglio vengono convogliate alla retina. La trazione vitreoretinica si concentra attorno alla macula lutea, la piccola area al centro della retina responsabile della visione centrale. Può essere associato a disturbi visivi significativi poiché crea pieghe retiniche, provoca edema retinico e membrane metaplastiche epiretiniche attraverso la liberazione di sostanze messaggere infiammatorie e può infine provocare la formazione di fori maculari. I fori maculari tendono a portare a una perdita improvvisa e spesso completa della visione centrale.

La rimozione del vitreo (vitrectomia) può migliorare la trazione vitreoretinica, ma si ottiene un completo sollievo dalla trazione solo se l'ILM viene rimosso dalla retina nell'area intorno alla macula: al termine della vitrectomia, il chirurgo afferra l'ILM con una sottile pinza e lo stacca con cura dagli strati retinici sottostanti. Questa procedura è estremamente delicata, in quanto l'ILM è trasparente, estremamente sottile ea diretto contatto con strutture retiniche altamente vulnerabili. Sono stati impiegati coloranti vitali per rendere più visibile l'ILM e perché alcuni coloranti sono stati descritti per migliorare la "presa" dell'ILM durante la sua estrazione. Il colorante più comunemente utilizzato, il verde indocianina (ICG), non è approvato per l'uso intravitreale ed è in corso una discussione sui possibili effetti collaterali tossici. La sostanza alternativa approvata Brilliant blue G è impiegata solo da una minoranza di chirurghi vitreoretinici. La nostra ipotesi è che la popolarità dell'ICG sia dovuta alla superiore capacità di colorazione e all'effetto di irrigidimento che può rendere più facile la rimozione dell'ILM per il chirurgo.

Il primo obiettivo di questo progetto interdisciplinare e traslazionale, che integra fisica medica, ingegneria biomedica, nanoscienze, biochimica, neurobiologia, analisi delle immagini mediche e oftalmologia clinica, è valutare e quantificare l'utilità dei coloranti esistenti in termini di comportamento alla colorazione e la loro influenza sull'ILM " presa". In una seconda fase, il progetto analizzerà come i nuovi protocolli applicativi e l'introduzione di nuovi componenti nella struttura molecolare dei coloranti vitali possano migliorare la colorazione e l'"ILM-grip" garantendo profili di tossicità favorevoli. Ipotesi

1. Un romanzo "Heavy BBG" (BBG D2O) colora l'ILM meglio del BBG convenzionale. La sostituzione di parte delle molecole d'acqua con ossido di deuterio (D20) nel solvente BBG aumenta il peso specifico del colorante. Dopo l'iniezione nel vitreo, questa nuova preparazione (BBG D2O) si raccoglierebbe sulla superficie retinica, aumentando la concentrazione locale e l'esposizione retinica. Ipotizziamo che questa alterazione della struttura molecolare del BBG possa migliorare le proprietà di colorazione senza comprometterne il favorevole profilo di tossicità. Questo nuovo BBG è già stato introdotto dal produttore, ma la sua utilità intraoperatoria non è stata esaminata oggettivamente.
2. L'utilizzo di filtri luminosi intraoperatori migliora la riconoscibilità dei contrasti generati dai coloranti vitali. La maggior parte dei sistemi di illuminazione per endoilluminazione sono dotati di filtri luminosi, originariamente destinati a ridurre la tossicità della luce intraoperatoria. Rapporti aneddotici di numerosi chirurghi indicano, tuttavia, che l'uso di alcuni filtri migliora la riconoscibilità dell'ILM colorato. Il filtro verde è considerato particolarmente utile per questo scopo. Ad oggi non è stata intrapresa un'analisi sistematica degli effetti dei filtri luminosi sull'utilità dei coloranti intravitreali.
3. Le proprietà fotochimiche di ICG e TB migliorano la "presa ILM" attraverso un effetto di reticolazione ILM con conseguente alterazione delle proprietà del materiale ILM. Ci aspettiamo una maggiore rigidità compressiva e tensile dell'ILM intraoperatorio e uno spessore ridotto dell'ILM negli esami di microscopia a forza atomica, spiegando perché molti chirurghi descrivono la manipolazione e l'estrazione intraoperatoria facilitata dell'ILM. Non è noto che BBG disponga di proprietà fotochimiche e non dovrebbe influenzare le proprietà del materiale ILM.
4. La nuova preparazione ICG modificata si colora ugualmente bene ma è meno tossica Un'alterazione della struttura molecolare tale da eliminare in gran parte le proprietà fotochimiche della sostanza ridurrebbe fortemente lo stress ossidativo e la tossicità retinica. La sintesi di tale preparazione è in fase di preparazione da parte del nostro gruppo. Le proprietà di colorazione sono diverse dalla preparazione originale in quanto il massimo di assorbimento viene spostato verso lunghezze d'onda più corte e l'effetto di colorazione è bluastro anziché verde. L'affinità della sostanza per l'ILM, la sua forza colorante e la sua tossicità non sono state studiate, ad oggi.