Razumevanje okularnega ekosistema

Človeško oko ni sterilno okolje. Kot črevesje ali koža, tudi očesna površina gosti občutljivo in dinamično skupnost mikroorganizmov – bakterij, gliv, virusov in arhaea – kolektivno znano kot očesni mikrobiom. Že desetletja je konvencionalna modrost trdila, da je zdravo oko v bistvu brez mikroorganizmov, ki jih ohranja čist zaradi zardevanja solz in protimikrobnih lastnosti lizocima in drugih beljakovin. Vendar pa je napredek v tehnologiji sekvenciranja DNK razkril raznoliko, nizko biomasa mikrobno skupnost, ki prebiva na veznici in roženici. Ta ekosistem igra temeljno vlogo pri imunski modulaciji, izločljivosti patogenov in splošni površinski homeostazi.

Ko je naravno ravnovesje te mikrobne skupnosti motena – stanje, imenovano disbioza – lahko obramba očesa oslabi. Obraba kontaktne leče, ki jo po ocenah 140 milijonov ljudi po vsem svetu izvaja, uvaja tuje telo, ki lahko mehansko in kemično spremeni to krhko okolje. Razumevanje natančno, kako leča preoblikuje očesno mikrobiome in poveča tveganje okužbe, je ključnega pomena za klinike, raziskovalce in uporabnike. Ta članek raziskuje najnovejše dokaze o spremembah mikrobiome, mehanizmih, ki povzročajo občutljivost za okužbo, in strategije za ohranjanje zdravja oči.

Native Ocular Mikrobiome: A Zaščitni konzorcij

Optična površina je v veliki meri izpostavljena bakterijam, vključno z Corynebacterium[], ]Propionibacterium[, ]Staphylococcus[], Streptococcus[] in Rotia]. Ti kompenzalni organizmi prispevajo k imunski vzgoji in zavzemajo ekološke niše, ki bi jih patogeni lahko sicer kolonizirali. Izdelujejo bakterije in druge zaviralne snovi, tekmujejo za adhezijska mesta in modulirajo vnetni odziv gostitelja. Pomembno je, da ima očesni mikrobiomikoza relativno nizko bakterijsko obremenitev v primerjavi s črevesjem ali kožo, zaradi česar je še posebej ranljiva za perturbacijo.

Solzast film – kompleksna mešanica lipidov, beljakovin in mucinov – zagotavlja tako prehransko podporo kot protimikrobno obrambo. Lysozyme, laktoferin, sekretorija IgA in defenzini so med molekulami, ki ohranjajo mikrobna števila v kontroli. Stalni pretok solz tudi fizično odstrani planktonske organizme in razbitine. Ta fino uglašen sistem ohranja stanje nadzorovanega vnetja, kjer imunski sistem prenaša komenzale, medtem ko ostanejo pripravljeni na napad napadalcev. Razkroj tega ravnotežja lahko nagne ravnovesje proti vnetju in okužbi.

Kako stik z lečami preoblikujejo okularno mikrobiom

Kontaktne leče niso inertne, interakcije z očesnim okoljem na več ravneh. Najpomembnejše spremembe se pojavljajo v mikrobni sestavi, biofilmski tvorbi in imunski aktivaciji. Študije, ki primerjajo obrabljene leče z neoblažilci dosledno kažejo premike v relativnem obilju ključnih bakterijskih skupin, s posledicami za tveganje okužbe.

Spremembe mikrobialne raznolikosti in sestave

Raziskave z uporabo 16S rRNK gena sequencing so pokazale, da se pri kontaktni leči razlikujeta tako raznolikost kot sestava veznice mikrobiome. V študiji o mejniku, ki jo je opravil Shin et al. (2016), je bilo ugotovljeno, da je očesna površina uporabnikov leč bolj podobna kožni mikrobiomi kot pri neoblaščenih, s povečano številčnostjo Pseudomonas[], ]Cinetobacter[ in Metilobakterium[]. Te premike so povezane z zmanjšano reprezentacijo tipičnih očesnih komunalnih snovi, kot [Corynebacterium[ in Propionibacterium[.

Fizična prisotnost objektiva ustvarja edinstveno mikrookolje. Prostor med lečo in roženico je hipoksičen glede na odprto oko, zlasti z nizko-kisikovo-prepustnimi materiali. Ta relativna hipoksija lahko strese tako epitelijske celice kot rezidenčne mikrobe, selektivno naklonjene organizmom, ki uspevajo pod zmanjšano napetostjo kisika. Poleg tega leča površina zagotavlja substrat za mikrobno adhezijo, ki ni prisotna v običajnem očesu. Hidrogelni in silikonski hidrogelni materiali se razlikujejo po njihovih lastnostih površine, kar vpliva na vrste in število organizmov, ki se držijo.

Formacija biofilma na Lencah in primerih

Morda je najbolj klinično pomembna mikrobna prilagoditev na obrabo leče biofilm. Mikroorganizmi se pritrdijo na površino leče in ustvarijo zaščitno zunajcelično polimerno snov (EPS), ki jih ščiti pred protimikrobnimi sredstvi in imunskimi obrambami. Biofilmi so zloglasno težko izkoreninjeni, služijo pa kot obstojen rezervoar mikroorganizmov. ]Pseudomonas aeruginosa], vodilni vzrok za s stikom povezan mikrobni keratitis, je prolifični biofilm, ki je bil prej vzpostavljen na leči ali v shranjevalnem primeru, biofilmi lahko sejejo okularno površino s patogenimi organizmi med vsakim vstavljanjem.

Primeri objektivov so še posebej pomemben rezervoar. Študije so pokazale, da je do 80% primerov kontaktnih leč kontaminiranih s potencialno patogenimi bakterijami, pogosto v biofilmih. Redno čiščenje in sušenje zraka primerov so učinkoviti pri zmanjševanju tega bremena, vendar je skladnost spremenljiva. Ameriška akademija za optometrijo priporoča zamenjavo primerov objektivov vsaj vsake tri mesece in nikoli ne odlepi stare raztopine z novo. Povezava med kontaminacijo primera in okužbo roženice je dobro uveljavljena, zaradi česar je primer higiena kritična intervencijska točka.

Mehanska motnja epitelijske pregrade

Poleg mikrobnih učinkov lahko kontaktne leče povzročijo mehansko mikrotravmo epiteliju roženice. Tudi dobro prilegajoče leče med mežikanjem ustvarjajo trenje in lahko povzročijo subtilne spremembe v morfologiji epitelijskih celic in pretvorbi. Te mikroabrazioni motijo fizično pregrado, ki običajno preprečuje invazijo patogenov. V kombinaciji s spremenjenim mikrobiom in rezervoarjem za biofilm ta pregrada znatno poveča tveganje okužbe. Nočni obrabi to tveganje še poveča, ker je oko zaprto, zmanjšuje izmenjavo solz in kisik, objektiv pa ostane stacioniran proti roženici za daljše obdobje.

Ključni patogeni in sindromi okužbe

Obraba kontaktne leče je največji dejavnik tveganja za mikrobni keratitis pri imunokompetentnih posameznikih v razvitih državah. Incidenca je ocenjena na približno 2–4 na 10.000 uporabnikov na leto za dnevno-oblačenje mehkih leč, ki se za nošenje čez noč dvignejo na 20 na 10.000. Razumevanje, kateri patogeni so najpogosteje vpleteni, klinični sindromi, ki jih proizvajajo, pa so bistveni za preprečevanje in zgodnje prepoznavanje.

mikrobialni keratitis

Mikrobialni keratitis je ogrožujoča okužba roženice, za katero so značilni bolečina, rdečina, fotofobija in roženični infiltrat ali razjeda. Pseudomonas aeruginosa predstavlja približno 30–60 % primerov, pozitivnih na kulturo, zlasti pri mehkih nošenjih leč. Ta gramnegativna palica ima vrsto dejavnikov virulence, vključno z bagelami za gibljivost, pili za adhezijo, eksotoksini, ki uničujejo tkivo, in sposobnost, da se tvorijo robustne biofilme. Okužbe lahko hitro napredujejo, kar vodi do brazgotinjenja roženice ali perforacije v nekaj urah ali dneh, če se ne zdravijo agresivno z aktualnimi antibiotiki.

Drugi pomembni patogeni vključujejo Staphylococcus aureus[], ]Streptococcus pneumoniae[ in Serratia marcescens[]. Fungi, kot so Fusarium[] in Candida[]] so vrste, čeprav manj pogoste, povezane s hudimi okužbami, zlasti v tropskih podnebjih ali z kontaminiranimi raztopinami leč. Izbruh Fusarium[ keratitis, povezan s posebno večnamensko rešitvijo, je izpostavil ranljivost populacije, ki nosi leče, na redke, vendar uničujoče patogene.

konjunktivitis in blefaritis

Vse okužbe, povezane z lečo, niso povezane z roženico. Kontaktni konjunktivitis, povezan z lečo[] in so bolj pogosti, vendar manj hudi. Velikanski papilarni konjunktivitis (GPC), vnetno stanje, za katerega je značilno, da ga imajo velike papile na zgornji tarzalni veznici, naj bi predstavljalo preobčutljivostno reakcijo na leče ali mehanske poškodbe. Lahko povzroči nelagodje, srbenje in in in nestrpnost leč. Bakterijski konjunktivitis pri nošenju leč lahko predstavlja izcedek iz mukopurulenta in skorjo pokrova, ki jo pogosto povzroča Staphylococcus ali Streptococcus[.

Udarci in brazgotine na roženici

Napredni ali nezdravljeni mikrobni keratitis lahko napreduje v []kožne razjede[], kjer je ogrožena celovitost roženičnega stroma. Ulceri se pojavljajo kot bele ali sive motnosti na roženici in jih spremlja znatno vnetje. Zdravljenje pogosto povzroči nastanek brazgotin, ki lahko trajno zmanjša ostrino vida, zlasti če je brazgotina v središču. V skrajnih primerih lahko perforacija zahteva presaditev roženice. Psihološko in ekonomsko breme razjede roženice – izgubljen delovni čas, pogosti obiski klinike in potencialno izgubo vida – podcenjuje pomen preprečevanja.

Dejavniki tveganja Vožnja okužbe Dovzetnost

Medtem ko se kontaktna leča obraba inherentno spreminja mikrobiome in povečuje tveganje okužbe, pa se ta nevarnost še poveča, saj je opredelitev in spreminjanje teh dejavnikov temelj preventivne oskrbe.

Slabe higienske prakse

Neprimerno umivanje rok pred rokovanjem z lečami, neočiščevanje ali zamenjava shranjevalnih primerov in uporaba vode iz pipe za izpiranje leč so med najpogostejšimi higienskimi napakami. Voda iz pipe vsebuje [ vrste Acanthamoeba[], ki povzročajo redek, a uničujoč parazitski keratitis, ki ga je zelo težko zdraviti. Ne čiščenje leče z raztopino in omogočanje, da se posuši na zraku navzdol na čisto tkivo lahko močno zmanjša biobremenitev. Izobraževalne kampanje dosledno opredeljujejo higieno kot najbolj prilagodljiv dejavnik tveganja, vendar skladnost ostaja neustrezna v vseh starostnih skupinah.

Razširjena nošena in čez noč uporaba

Podaljšana obraba (zaspavanje v lečah) poveča tveganje za mikrobni keratitis za približno 5-krat v primerjavi z dnevno obrabo. Razlogi so večfaktorski: zmanjšana izmenjava solz pod lečo, povečana hipoksija, mehanski pritisk na epitelij in daljša izpostavljenost mikrobnim biofilm. Tudi objektivi, odobreni za do 30 dni neprekinjene obrabe, nosijo povečano tveganje. FDA in Ameriška akademija za oftalmologijo priporočata proti nošenju čez noč, če je to potrebno medicinsko, in tudi potem, s strogim spremljanjem.

Material in oblikovanje objektiva

Starejši hidrogelni materiali imajo manjšo prepustnost kisika (Dk/t), kar vodi do hipoksije roženice, edema in povečane občutljivosti za okužbo. ]Silikonski hidrogel[] materiali, uvedeni v poznih 1990-ih, ponujajo bistveno večji prenos kisika in so zmanjšali pojavnost hipoksičnih zapletov. Vendar pa niso odpravili tveganja okužbe. Površinske obdelave in sredstva za vlaženje lahko vplivajo na odlaganje beljakovin in mikrobno adhezijo. Dnevne leče za enkratno uporabo, ki so jih nosili enkrat, so bile obrabljene, odpravljajo potrebo po čiščenju in shranjevanje primerov, študije pa kažejo, da imajo manjše tveganje za okužbo v primerjavi z večkrat uporabnimi lečami. Priročnost in varnostni profil dnevnih odstranjevalcev je povzročil njihovo vse večjo priljubljenost.

Onesnaževanje rešitve

Večnamenske rešitve (MPS) morajo uravnotežiti protimikrobno učinkovitost z udobjem in združljivostjo. Izbruh keratitisa v obdobju 2005–2006 je bil zasledjen v posebni formulaciji MPS, ki ni imela ustrezne protiglivične aktivnosti. Kasnejše regulativne spremembe in reformulacije proizvodov so izboljšale varnost, vendar nobena rešitev ni 100% učinkovita proti vsem organizmom. Sistemi, ki temeljijo na hidrogenskem peroksidu[], ki zahtevajo nevtralizacijo, ponujajo vrhunsko protimikrobno aktivnost in so pogosto priporočljivi za bolnike s ponavljajočimi se okužbami ali slabimi higienskimi navadami. Vendar pa je treba upoštevati poseben protokol – predvsem, da se po izpiranju z vodikovim peroksidom nikoli ne sme neposredno v oko dati objektiva neposredno v oko, preden je nevtralizacija popolna.

Strategije za ohranjanje zdravega očesnega mikrobioma

Ohranjanje koristne mikrobne skupnosti, medtem ko zmanjšanje izpostavljenosti patogen zahteva večplasten pristop. Oce nega strokovnjakov, ki morajo svetovati vsem kontaktnih leče, ki jih uporabljajo na teh praksah, ki temeljijo na dokazih.

Higiena in ravnanje z njo

  • Roke za čiščenje z milom in vodo, nato pa se posušijo z brisačo brez ličila pred vsako rokovanje z lečo.
  • Rub in splakovanje leč z raztopino tudi če se uporablja izdelek "brez grmičevja"; mehansko trenje bolj učinkovito odstrani beljakovinske usedline in biofilme kot pa samo namakanje.
  • Nikoli ne uporabljajte vode iz pipe na lečah ali primerih. Voda iz pipe vsebuje mikrobe, ki lahko povzročijo ogrožujoče okužbe vida.
  • Nadomestni primeri objektiva[ vsakih 1–3 mesecev in nikoli ne nadlegujte stare raztopine – vedno prazne, izpirajte in posušite primer na zraku, preden dodate svežo raztopino.
  • Odstranjevalne leče pred plavanjem, prhanjem ali vročim tubing, da se zmanjša izpostavljenost patogenom, ki se prenašajo z vodo.

Oblecite razpored in spremljanje

  • Prilagodite predpisani nadomestni frekvenci[]— dnevno, dvotedensko ali mesečno. Uprite se skušnjavi, da bi prekrili leče, da bi prihranili denar.
  • Izogibajte se nošenju čez noč, razen če ga posebej predpiše strokovnjak za nego oči za medicinsko indikacijo.
  • Shedule letne celovite očesne preiskave[, vključno z oceno s srp-žarkov za odkrivanje zgodnjih znakov kompromita roženice ali nenormalne konjunktivalne flore.
  • nemudom če se pojavi rdečina, bolečina, fotofobija ali zmanjšan vid, in takoj stopite v stik z okularno oskrbo.

Podpora prehranski prehrani in življenjskemu slogu

Nastajajoče raziskave kažejo, da sistemski dejavniki, kot so prehrana in kakovost spanja vplivajo na očesni mikrobiom. Omega-3 maščobne kisline, vitamin D in probiotiki lahko podpirajo zdravo solzni film in imunski funkcijo. Ustrezen spanec in zmanjša digitalni čas zaslona pomaga ohraniti hitrost trepljanja in trganje film stabilnost. Ti dejavniki sicer niso nadomestki za higieno, vendar prispevajo k splošni odpornosti oči.

Prihodnje usmeritve in nastajajoče raziskave

Področje raziskovanja mikrobiomov se hitro razvija. Metagenomsko sekvenciranje zagotavlja celovitejšo sliko mikrobne skupnosti, vključno z virusi in glivami, ki jih metode na osnovi kulture ne upoštevajo. Raziskovalci raziskujejo, ali lahko specifične probiotične formulacije, ki se uporabljajo topično ali peroralno, pomagajo obnoviti koristne bakterije pri uporabnikih leč. Antimikrobno leče, srebro-impregnirani primeri in kontaktni premazi leč, ki se upirajo tvorbi biofilma, so področja aktivnega razvoja. Personalizirana ocena mikrobiomov lahko nekega dne omogoči kliniki, da identificirajo paciente z največjim tveganjem za okužbo in ustrezno prilagodijo preventivne strategije.

Povezava med mikrobiomi v črevesju in zdravjem oči – "ose v očesu" – je še ena obetavna meja. Kronična vnetna stanja, kot sta bolezen suhega očesa in uveitis, so povezana z disbiozo črevesja in je verjetno, da se učinki mikrobiomikromodulativne uporabe leče sekajo s sistemskim zdravjem na načine, ki jih še ne razumemo v celoti.

Zadnje misli

Kontaktna leča močno vpliva na očesno mikrobiomijo, kar vpliva na ravnovesje od zaščitne komunalne skupnosti do patogenega okolja. Disbioza skupaj z mehanskimi motnjami roženičnega epitelija in biofilmskega tvorjenja na lečah in primerih znatno poveča tveganje okužbe – od blagega konjunktivitisa do mikokaratisa, ki ogroža vid. Vendar pa to tveganje ni neizogibno. Otrplost, upoštevanje nadomestnih urnikov, izogibanje nošenju čez noč in redna strokovna oskrba lahko ohranijo zdravo mikrobiomo in ohranjajo nizko tveganje za okužbo.

Za strokovnjake za nego oči je sporočilo jasno: vsako srečanje z bolniki je priložnost za okrepitev najboljših praks. Za uporabnike je znanje prva linija obrambe. Z razumevanjem, kako leče delujejo z mikrobnim ekosistemom očesa, lahko uporabniki sprejmejo premišljene ukrepe za zaščito svojega vida za prihodnja leta. Napredki v materialih objektivov, formulacijah rešitev in personalizirani diagnostiki obljubljajo, da bodo objektivi v prihodnosti nosili še varneje. Do takrat pa osnove higiene in zdravega razuma ostajajo najmočnejša orodja, ki jih imamo.

Za nadaljnje branje preberite klinične smernice s spletne strani Ameriške akademije za oftalmologijo in FDA je Contact Lens Safety [].