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Oculistica (News - 2003-07-28 21:46:57)

Oculistica

Lenti a contatto biomimetiche Fosforilcolina: biocompatibilitá secondo natura

Il biomimetismo é il fenomeno che permette ad ogni cellula di essere riconosciuta, e accettata, dal resto dell'organismo. Questa funzione di vitale importanza é svolta in natura dalla Fosforilcolina: una componente fondamentale della membrana che riveste le cellule.


La biocompatibilitá é uno dei problemi che piú condiziona lo sviluppo e l'applicazione di nuovi materiali e tecnologie in campo biomedico.
Il contatto tra il materiale e i tessuti dell'organismo puó dare origine a reazioni legate alla tossicitá ed alla immunogenicitá del prodotto.
Nel caso il contatto si prolunghi o sia ripetuto nel tempo le conseguenze sull'organismo potrebbero evidenziarsi anche dopo un lungo periodo riducendo talvolta anche in modo importante i benefici.
La scienza dei materiali e la bioingegneria hanno avuto un enorme sviluppo negli ultimi anni.
La ricerca si é concentrata sul modo di produrre biomateriali sempre meglio tollerati, ma per poter accertare l'effettivo miglioramento non solo della funzionalitá ma anche della tossicitá é stata necessaria una stretta collaborazione con la ricerca medica.
Sono stati affrontati studi riguardanti l' ultrastruttura dei tessuti oculari sia in condizioni normali che in corso di svariate patologie, e queste ultime sia sperimentalmente indotte che studiando materiale bioptico umano.
E' stata inoltre condotta una indagine sulle modificazioni subite dai tessuti oculari in seguito all'impiego di biomateriali.
Abbiamo affrontato le problematiche relative sia mediante un approccio in vivo che prevede l'esecuzione di sperimentazione su animale, che in vitro, utilizzando specifiche colture cellulari onde meglio analizzare il fenomeno all'interfaccia materiale/organismo vivente.
Sviluppo della microanalisi a raggi X nello studio della sua distribuzione riguardante gli ioni diffusibili a livello delle fibre del cristallino, con particolare riferimento alla variazione di detti ioni durante il processo di invecchiamento e della catarattogenesi.
Un ulteriore filone di ricerca applicato al campo diagnostico comprende la messa a punto di metodiche e di indagini relative allo studio della fisiopatologia della superficie oculare e del film lacrimale.
Ció consiste nell'analisi quali/quantitativa delle componenti del film lacrimale stesso, oltre che nella fisiopatologia epiteliale della superficie del globo oculare, attraverso metodiche di studio morfologiche, immunoistocito (cellule e tessuti n.d.r.) chimiche, colturali, allestite e perfezionate in maniera specifica in relazione ai tessuti oculari.
Abbiamo inoltre considerato varie situazioni patologiche quali:


- congiuntiviti allergiche, microbiche, micotiche, virali o da Chiamidia (batterio causa delle "congiuntivite da inclusi" forma molto grave di infiammazione all'occhio n.d.r.).
- Discomfort Eye Syndromes (DES, oggi sempre piú frequenti in rapporto al progressivo inquinamento atmosferico ed ai microclimi negli ambienti di lavoro).
- Forme di secchezza oculare non sistemica (allo scopo di ricercare quale componente del film lacrimale risulti deficitaria).
- Patologie da lenti a contatto (allo scopo di valutare la situazione dei nuovi portatori per mantenerla poi monitorata nel follow-up (in statistica, risultati tardivi di una cura o l'evoluzione di una malattia n.d.r.) e per determinare le cause di eventuali intolleranze).
- Pemphigo (grave malattia infiammatoria n.d.r.) oculare, anche mediante studio associato dell'aspirato dalle bolle sottoepiteliali.
- Sjogren's syndromes (Malattie oculari degenerative n.d.r.), in questi casi vengono anche ricercati complessi autoimmuni mediante analisi immunocitochimiche.

Si ritiene che uno dei principali meccanismi di danno oculare da impianto di materiale non biocompatibile sia dovuto alla stimolazione di leucociti circolanti.
Biomateriali dannosi stimolano leucociti dando origine a numerose interleuchine (sostanze prodotte dai globuli bianchi per modulare e colmare o, al contrario, esaltare la risposta infiammatoria n.d.r.) ed a radicali liberi, sostanze altamente reattive e tossiche.
Danni simili a quelli osservati nell'infiammazione cronica, un meccanismo che favorisce lo sviluppo dell'arteriosclerosi e dello stress ossidativo.
In questi ultimi anni lo studio dei radicali liberi (R.L.) é diventato di estremo interesse in biotecnologia ed in medicina in quanto i danni organici conseguenti ad essi hanno assunto una rilevanza clinica notevole, perché ormai, é stato sicuramente dimostrato il loro ruolo in numerosi processi patologici a livello metabolico e a livello biostrutturale.
I piú importanti radicali liberi derivati dall'ossigeno sono: *lo anione superossido
- il radicale idrossilico
- il perossido di idrogeno
(specie chimiche di radicali liberi, cioé molecole instabili che ledono i tessuti n.d.r.).
E' dimostrato che diversi composti attualmente in uso, esercitano la loro attivitá citotossica, in parte, attraverso un meccanismo mediato dai radicali liberi.
Il danno da radicale libero si manifesta essenzialmente a carico di strutture cellulari bersaglio quali: lipidi, protidi, glucidi ed acidi nucleici.
Vengono anche prodotti danni extracellulari consistenti principalmente in depolimerizzazione dell'acido ialuronico e di altri glicosoaminoglicani (distruzione dei tessuti che sono posti tra le cellule n.d.r.) delle membrane cellulari e degli interstizi; degradazione del collagene che favorisce l'aumento della permeabilitá vascolare e la destabilizzazione dei tessuti; inibizioni di proteine difensive fisiologiche come la fibronectina (proteina che tiene unite le cellule n.d.r.).
Gli effetti della lipoperossidazione sulle membrane biologiche sono devastanti.
La frammentazione e le lesioni molecolari degli acidi grassi insaturi dei fosfolipidi portano alla destrutturazione della membrana, alla diminuzione della sua normale fluiditá, alla formazione di regioni idrofile "hipid core" (danno dei componenti lipidici delle membrane delle cellule n.d.r.).
Si possono inoltre avere fenomeni di alchilazione (meccanismo con cui avviene il danno dei componenti lipidici sopra descritti n.d.r.) di gruppi funzionali critici di proteine.
In generale le lenti a contatto per soddisfare le aspettative del proprio utilizzatore, devono rispondere a tre requisiti fondamentali: comfort, rendimento visivo, atossicitá; inoltre, non si devono avvertire negli occhi, devono garantire un ottimale rifornimento di ossigeno e di conseguenza una normale fisiologia corneale.
Non si devono disidratare.
Non si devono infettare.
Devono garantire il miglior rendimento visivo possibile.
La permeabilitá di una lente a contatto dipende dal materiale con il quale é costruita e dal suo spessore. Da questa importante proprietá deriva, molte volte, la incompatibilitá dell'occhio nei confronti del biomateriale, scatenata, appunto, dai radicali liberi.
Per risolvere questo problema é stato scelto di utilizzare, tra i nuovi materiali, lenti biocompatibili, cioé lenti a contatto che, inserite in un ambiente biologico come quello oculare, possono non creare fenomeni di incompatibilitá.
Nel corpo umano, la tipica reazione al contatto con un materiale sintetico (come quello della lente é contatto) é rappresentata dal deposito di proteine e cellule sulla superficie del materiale stesso da parte dei fluidi dell'occhio (film lacrimale).
Il professor Chapman, ricercatore al Royal Free Hospital di Londra, ha scoperto che l'intrinseca biocompatibilitá delle cellule del corpo umano é una funzione dei fosfolipidi di membrana.
Fosforilcolina é un prodotto di sintesi che imita un fosfolipide della membrana cellulare dei globuli rossi.
Le principali proprietá della fosforilcolina sono l'alta resistenza alla disidratazione e l'elevata biocompatibilitá, le quali fanno sí che il prodotto non venga identificato come estraneo all'ambiente biologico e, pertanto accettato senza alcun problema.
Materiali contenenti fosforilcolina vengono utilizzati in cardiologia (sonde coronariche, sondini per piccoli vasi), in urologia (sonde prostatiche), e recentemente anche per la costruzione di lenti a contatto.
La lente a contatto che contiene fosforilcolina viene accettata in maniera estremamente compatibile dall'occhio umano.
Risultato: assenza di rigetto, maggior comfort e comfort prolungato nel tempo.
Inoltre la capacitá del materiale ricco di fosforilcolina di legarsi all'acqua ha il vantaggio di ridurre la disidratazione della lente sull'occhio e di consentire una costante elevata trasmissibilitá di ossigeno verso la cornea.
Una nuova scoperta nel campo delle lenti a contatto modifica gli inconvenienti ai quali, chi ne fa uso, si é trovato di fronte con non poche difficoltá

L'estetica é certamente una delle ragioni principali che spingono le persone a scegliere le lenti a contatto. Chi le adotta vuole correggere un difetto visivo senza modificare l'aspetto del proprio volto. Questa aspirazione é spesso frustrata da problemi di calo del comfort, ad esempio dopo alcune ore di porto o, addirittura, di intolleranza alle lenti a contatto, si é costretti a sostituirle con gli occhiali nel corso della giornata o della settimana.
In questi giorni é stata presentata, con risultati di provato su accesso la prima e unica lente a contatto che sia stata realizzata con un materiale biomimetico. Il biomimetismo é il fenomeno che permette ad ogni cellula di essere riconosciuta, e accettata, dal resto dell'organismo. Questa funzione di vitale importanza é svolta in natura dalla Fosforilcolina: una componente fondamentale della membrana che riveste le cellule. Oltre ad evitare che ogni singola cellula venga rigettata dal resto dell'organismo, la Fosforilcolina svolge un'altra importantissima funzione: mantiene l'idratazione della superficie e del nucleo cellulare.
A metá degli anni '80 il ricercatore inglese Dennis Chapman é riuscito a sintetizzare la Fosforilcolina e le sue prestazioni, facendone il componente base dei dispositivi coronari angioplastici. Il successo dell'impiego nei dispositivi cardiovascolari salvavita ha suggerito l'applicazione della Tecnologia PC (a base di fosforilcolina) alle lenti a contatto: sono nate cosí le lenti Proclear. L'occhio accetta naturalmente questa lente perché non la percepisce come un corpo estraneo. La tecnologia PC riproduce, infatti, lo stesso biomimetismo della Fosforilcouna naturale: di conseguenza la lente non innesca reazioni biologiche.
Inoltre il biomateriale delle lenti Proclear mantiene le stesse prestazioni di idratazione. Il film lacrimale ha un ruolo fondamentale nel nutrimento della cornea.
Come il suo equivalente naturale, anche la Tecnologia della Fosforilcolina (PC) contribuisce al mantenimento di un buon livello di idratazione. La fosforilcolina trattiene e struttura l'acqua dentro e intorno alla lente che, perció, non la assorbe dal film lacrimale.
L'ottima idratazione riduce la formazione di depositi, per una migliore chiarezza visiva e contrasta la disidratazione oculare e quindi la secchezza e irritazione.
Grazie alla rivoluzionaria ed esclusiva tecnologia, le lenti Proclear, offrono al portatore un comfort immediato e prolungato nel tempo.

Fonte: La redazione