ARTIGO DE REVISÃO 359“Crosslinking”<strong>de</strong> colágenono tratamento do ceratoconeCollagen crosslinking for the treatment of keratoconousRodrigo Coelho Amaral 1 , Helena Parente Solari 2RESUMOEm meados da década <strong>de</strong> 90, o crosslinking <strong>de</strong> colágeno corneano foto-induzido utilizandoriboflavina foi proposto como uma nova modalida<strong>de</strong> terapêutica no tratamentodo ceratocone. Des<strong>de</strong> então foram estudados os efeitos <strong>de</strong>ste procedimento em ambientelaboratorial e posteriormente em ensaios clínicos. Neste artigo, revisamos a literaturaque já foi publicada até o momento no intuito <strong>de</strong> expor sobre o procedimento e seusefeitos.Descritores: Ceratocone/terapia; Colágeno/efeitos <strong>de</strong> radiação; Riboflavina/usoterapêutico; Terapia ultravioleta; Fototerapia; Raios ultravioleta; Reagentes para ligaçõescruzadas1Resi<strong>de</strong>nte (R3) <strong>de</strong> <strong>Oftalmologia</strong> do Hospital dos Servidores do Estado do Rio <strong>de</strong> Janeiro – HSE - Rio <strong>de</strong> Janeiro (RJ), Brasil;2Pós-Doutora em Patologia Ocular na Universida<strong>de</strong> McGill em Montreal, Canadá; Professora adjunto da Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ralFluminense – UFF – Rio <strong>de</strong> Janeiro - (RJ), Brasil.Recebido para publicação em: 19/11/2009 - Aceito para publicação em 16/12/2009Rev Bras Oftalmol. 2009; 68 (6): 359-64
360Amaral RC, Solari HPINTRODUÇÃOI<strong>de</strong>alizado por Seiler et al. (1) , o uso <strong>de</strong> irradiaçãoultravioleta A (UVA) associada à riboflavina (vitaminaB2) para indução <strong>de</strong> crosslinking <strong>de</strong> colágenoda córnea apresenta-se como uma técnica promissora,que vem sendo amplamente divulgada através das experiênciasclínicas <strong>de</strong> pesquisadores do mundo inteiro.Este estudo tem como objetivo avaliar os resultadosda utilização do crosslinking no tratamento doceratocone, revisando os dados publicados <strong>de</strong> estudos invitro e <strong>de</strong> estudos clínicos.Princípio bioquímico e molecularO colágeno representa o principal elemento presentena matriz extracelular (MEC) humana, estandoenvolvido principalmente em processos <strong>de</strong> renovação ecicatrização tissular. É um polímero proteico natural, sintetizadoa partir dos fibroblastos e formado porpolipeptídios organizados em ca<strong>de</strong>ias (2,3) .A reticulação polimérica é um processo on<strong>de</strong> ca<strong>de</strong>iaspoliméricas são interligadas por pontes <strong>de</strong> ligaçõesformando uma re<strong>de</strong> polimérica tridimensional, processotambém conhecido como crosslinking (formação <strong>de</strong> ligaçõescruzadas). Como resultado da reticulação, as estruturasten<strong>de</strong>m a per<strong>de</strong>r sua flui<strong>de</strong>z e tornam-se mais rígidas (4,5) .O conhecimento da capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> reação dasmoléculas <strong>de</strong> colágeno com produtos provenientes <strong>de</strong>seu ambiente (reticulação) levou Dalle Carbonare ePathak a testarem a sensibilida<strong>de</strong> do colágeno frente àassociação <strong>de</strong> riboflavina sob irradiação UVA. Observou-seum efeito catalisador atribuído a riboflavina noprocesso <strong>de</strong>nominado fotopolimerização do colágeno,com conseqüente aumento na resistência da estruturacolágena atribuída à formação <strong>de</strong> novas ligaçõescovalentes inter e intraestruturais (crosslinking) (6) .A compreensão bioquímica da induçãofotoquímica <strong>de</strong> crosslinking <strong>de</strong> colágeno foi <strong>de</strong>monstradapor Fujimori ainda em 1989. Como efeito, evi<strong>de</strong>nciou-seum aumento no número <strong>de</strong> ligações interfibrilares,com subsequente aumento na estabilida<strong>de</strong> e <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>estrutural (7) .No final da década <strong>de</strong> 90, Spoerl et al. propuseramo uso <strong>de</strong> luz ultravioleta associada a um agentefotossensibilizante (riboflavina) para indução dareticulação do colágeno corneano (8) .Efeitos biomecânicosEm córneas normais, a estrutura do estroma é formadapor cerca <strong>de</strong> 300 lamelas <strong>de</strong> colágeno <strong>de</strong> tamanhosque variam entre 0,5 a 250µm, e espessura entre0,2 a 2,5µm. Cada lamela é composta por fibrilas <strong>de</strong>colágeno dispostas paralelamente, e cada fibrila, por suavez, composta por micromoléculas <strong>de</strong> polipeptí<strong>de</strong>os separadosem ca<strong>de</strong>ias (9) .A estabilida<strong>de</strong> biomecânica da córnea <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>diretamente da interrelação <strong>de</strong>stas estruturas e da manutenção<strong>de</strong> sua arquitetura. Em todos os níveis <strong>de</strong>stecomplexo morfológico encontram-se ligações do tipocrosslinking: intermoleculares, interfibrilares einterlamelares (10) .Em estudo <strong>de</strong> córneas com ceratocone, Stachs etal. observaram irregularida<strong>de</strong> estrutural na disposiçãodos ceratócitos, bem como diminuição das lamelas oblíquas<strong>de</strong> orientação ântero-posterior no estroma anterior(11,12) .O protocolo proposto <strong>de</strong> irradiação UVA comriboflavina em olhos <strong>de</strong> suínos e olhos humanos postmorten <strong>de</strong>monstrou um aumento na rigi<strong>de</strong>z elástica total<strong>de</strong> 328% nas córneas humanas tratadas, quando comparadasao grupo controle. Este efeito mostrou-se mais evi<strong>de</strong>nteem olhos humanos se comparados ao <strong>de</strong> suínos, on<strong>de</strong>o incremento na resistência foi <strong>de</strong> apenas 71,9%% (13,14) .Estes resultados são justificados pelo fato <strong>de</strong> quea irradiação UVA associada à riboflavina apresenta umaabsorção <strong>de</strong> 70% <strong>de</strong> sua intensida<strong>de</strong> concentrada nos200 a 300µm anteriores da córnea. Tendo a córnea humanaem média 550µm <strong>de</strong> espessura central e a <strong>de</strong> suínos850µm, esta medida torna-se proporcionalmentemaior nas córneas humanas (13,14) .Efeitos termomecânicosA <strong>de</strong>snaturação das moléculas <strong>de</strong> colágeno através<strong>de</strong> processos termoinduzidos resulta em perda daconformida<strong>de</strong> helicoidal <strong>de</strong> sua estrutura e consequente<strong>de</strong>saparecimento <strong>de</strong> sua birrefringência (15) . O estudo<strong>de</strong>stas alterações evi<strong>de</strong>nciou um encurtamento das microfibrilas, com consequente encurtamento do feixecolágeno como um todo (16) . Quando aquecidas acima <strong>de</strong>um ponto crítico, as fibras colágenas apresentam umafase pré-<strong>de</strong>snaturação, com a transição <strong>de</strong> um estado <strong>de</strong>soli<strong>de</strong>z para um estado gelatinoso (15) . Este processo é<strong>de</strong>nominado hialinização, através do qual as ligaçõescovalentes entre as moléculas <strong>de</strong> colágeno são quebradase o processo <strong>de</strong> <strong>de</strong>snaturação se completa.Spoerl et al. observaram os efeitos térmicos emcórneas <strong>de</strong> suínos tratadas com diferentes intensida<strong>de</strong>s<strong>de</strong> temperatura comparando-as com córneas não tratadas.Evi<strong>de</strong>nciou-se um incremento significativo no limiarmáximo <strong>de</strong> encurtamento pós-<strong>de</strong>snaturação no grupo<strong>de</strong> córneas tratadas (15) .Rev Bras Oftalmol. 2009; 68 (6): 359-64
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