Invecchiamento e stress ossidativo nelle patologie della superficie oculare

Quali sono le patologie oculari la cui insorgenza e progressione può essere associata allo stress ossidativo? Esiste qualche differenza nel meccanismo di “innesco” nei vari casi?
Molte patologie oculari sono collegate allo stress ossidativo; ad esempio la Degenerazione Maculare Legata all’Età (DMLE) si considera causata dallo stress ossidativo, così come il fumo, l’esposizione alla luce blu ed ultravioletta e una dieta ricca di grassi sono cause di stress ossidativo che esita in DMLE. Anche la cataratta si considera causata da stress ossidativo in quanto le radiazioni UV e la carenza di vitamina C ne sono considerati fattori causali. Per quanto concerne la superficie oculare, lo pterigio e la congiuntivocalasi sono patologie correlate allo stress ossidativo.

Nella patogenesi del dry eye, l’infiammazione ha un ruolo chiave nel meccanismo che determina il danno della superficie oculare. Potrebbe chiarirci la complessa interazione tra infiammazione e stress ossidativo: quale è la causa e quale l’effetto?
Il meccanismo iniziale si ritiene sia lo stesso, cioè l’aggressione di importanti molecole nelle cellule di ciascun tessuto, ma dal momento che i tessuti variano, il risultato (in termini di patologia) è differente.

La superficie oculare è particolarmente esposta agli agenti ambientali, si tratta di un aspetto rilevante ai fini del danno indotto dallo stress ossidativo?
Sì, è un aspetto molto importante. La superficie oculare è esposta all’aria quando l’occhio è aperto, mentre quando gli occhi sono chiusi e durante il sonno, l’occhio non è esposto all’aria cosicché il livello di ossigeno varia da 150 mmHg a 55 mmHg. Si ritiene che sia proprio la riperfusione di ossigeno ad indurre la formazione di molti radicali liberi. E non è solo l’ossigeno, in quanto la superficie oculare è esposta alla luce ultravioletta che determina un notevole stress ossidativo.
Inoltre, molte delle sostanze chimiche che sono sospese nell’aria, come il fumo, producono radicali liberi sulla superficie oculare che danno luogo a una severa infiammazione.

Esiste una relazione tra fumo di sigaretta e stress ossidativo nel dry eye?
Sì, il fumo di sigaretta aumenta gli effetti dello stress ossidativo nel dry eye. Il mio gruppo di ricerca ha sviluppato parecchi modelli su fumo e dry eye che mostrano un effetto estremamente negativo.

Oltre ai futuri trattamenti mirati all’inibizione terapeutica dello stress ossidativo, esiste un razionale nella riduzione calorica finalizzata a prevenire il declino della funzione della ghiandola lacrimale e le alterazioni morfologiche associate allo stress ossidativo?
Sì e si tratta di un interrogativo importante. Una recente review del gruppo di ricerca di Verdin individua nella riduzione dell’apporto calorico l’intervento da considerare principale per un approccio anti-invecchiamento. La “effector phase” della restrizione calorica sembra essere il controllo del danno ossidativo mitocondriale. Il controllo dello stress ossidativo si può realizzare sia in modo diretto che attraverso la riduzione dell’apporto calorico, che determina lo stress ossidativo mitocondriale.

Lei è tra gli autori di uno studio pubblicato di recente su Investigative Ophthalmology and Visual Science (gen. 2013) sulla condizione di stress ossidativo lipidico nei pazienti affetti da sindrome di Sjögren. Quali sono i risultati più importanti riportati in questo studio?
La sindrome di Sjögren è una patologia autoimmune di natura infiammatoria, quindi l’infiammazione è l’elemento centrale di questa patologia. Tuttavia in questo studio siamo riusciti a dimostrare che anche lo stress ossidativo è molto elevato e quindi c’è la possibilità che il circolo vizioso tra stress ossidativo e infiammazione si instauri nella progressione della patologia.
Pertanto non solo il controllo dell’infiammazione, ma anche il controllo dello stress ossidativo può costituire una buona strategia per il trattamento della sindrome di Sjögren.
In sintesi, lo stress ossidativo è correlato al processo di invecchiamento in se stesso e anche, localmente, all’occhio, specialmente alla superficie oculare, quando esposta all’ambiente, alla riperfusione di ossigeno, alle radiazioni UV, alla luce blu, allo smog, al fumo, a numerosi agenti patogeni come anche all’utilizzo di lenti a contatto. I tessuti vengono continuamente attaccati dallo stress ossidativo e sebbene il sistema sia forte nel contrastare lo stress ossidativo, quando il bilancio del sistema viene alterato, si determina una condizione patologica che può essere trattata attraverso il controllo dello stress ossidativo.

Kazuo Tsubota

Per mettersi in contatto col Prof. Tsubota scrivere a Catherine Oshima  E-mail: catherine@z8.keio.jp

Prof Kazuo Tsubota
Direttore del Dipartimento di Oftalmologia della Keio University School of Medicine (Tokyo, Giappone) e Visiting Professor presso il Dipartimento di Oftalmologia del Tokyo Dental College Ichikawa General Hospital (Chiba, Giappone). Il Prof. Kazuo Tsubota è un esperto di dry eye riconosciuto a livello internazionale, che si è interessato alla patogenesi e trattamento di questa patologia. Attualmente guida molti progetti di ricerca che riguardano i processi di invecchiamento, la ricostruzione della superficie oculare, la rigenerazione della cornea, la ghiandola lacrimale, l’immunologia della sindrome di Sjögren’s e il wound healing dopo la chirurgia refrattiva.

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