Cornea

Generalità

La cornea è la membrana che ricopre la parte anteriore dell'occhio, attraverso la quale è possibile intravedere l'iride e la pupilla.
Trasparente ed avascolare, questa struttura rappresenta la prima “lente” che la luce incontra nel suo percorso verso il cervello. La cornea è, infatti, un elemento essenziale del sistema diottrico oculare: permette il passaggio dei raggi luminosi verso le strutture interne dell'occhio e concorre a mettere a fuoco le immagini sulla retina.
La cornea è costituita da strati sovrapposti, il più esterno dei quali è l'epitelio pavimentoso stratificato, mentre i successivi sono formati da un fitto intreccio di fibrille collagene disposte in lamelle, con una matrice glicoproteica che le unisce e le rende trasparenti.


Anatomia occhio

Cornea: aspetto e struttura

La cornea costituisce la porzione anteriore della tonaca fibrosa del bulbo oculare. La sclera - ossia la “parte bianca dell'occhio” con cui la superficie corneale si trova strutturalmente in continuità - rappresenta, invece, i cinque sesti posteriori della stessa tonaca.
La superficie esterna della cornea è convessa e presenta una forma leggermente ellittica, con il diametro orizzontale maggiore rispetto a quello verticale. La faccia interna è, invece, concava e presenta all'incirca lo stesso raggio di curvatura della parte anteriore (il raggio di curvatura anteriore è pari a 7,2 mm, mentre quello posteriore è di 6,8 mm). La cornea è più sottile nella zona centrale (circa 520-540µm) rispetto alla periferia (circa 0,7-0,8 mm).
Dal punto di vista strutturale, nella cornea si distinguono cinque strati (dall'esterno verso l'interno):

  • Epitelio corneale: di tipo pavimentoso pluristratificato, è spesso 50-60 µm (circa un decimo dello spessore totale della cornea). Disposte in 5-6 strati si distinguono fondamentalmente tre tipi di cellule: basali, poligonali (intermedie) e superficiali piatte, che rappresentano differenti stadi maturativi di una stessa unità cellulare. Questi elementi, dalla forma otticamente perfetta, sono uniti tra loro da giunzioni serrate. Le cellule basali sono dotate di elevata attività replicativa, proteggono la superficie oculare dall'abrasione meccanica e formano una barriera permeabile.
  • Lamina di Bowman (o membrana limitante anteriore): posta sotto l'epitelio corneale, è una membrana priva di cellule costituita da un intreccio di fibre collagene, immerse in una matrice di proteoglicani (spessore: 10-12 µm).
  • Stroma corneale: costituisce la maggior parte dello spessore totale della cornea (400-500 µm); è formato principalmente da fibre connettivali, matrice glicoproteica e cheratociti. Nello stroma, le fibrille collagene di tipo I si organizzano in diversi strati lamellari, distanziandosi le une rispetto alle altre con estrema precisione. I cheratociti concorrono a formare una sorta di rete tra uno strato lamellare e il successivo. La precisa disposizione tridimensionale delle fibre e delle cellule corneali, insieme all'identico indice di rifrazione della matrice interposta tra le lamelle stromali, sono responsabili della perfetta trasparenza della cornea.
  • Membrana di Descemet (o membrana limitante posteriore): come la lamina di Bowman, questo strato è acellulare e formato da un reticolo sottile di fibre collagene, a disposizione raggiata; presenta uno spessore variabile di 4-12 µm (tende ad ispessirsi proporzionalmente all'età).
  • Endotelio: è lo strato più profondo della cornea, costituito da un unico strato di cellule appiattite di forma esagonale, ricche di mitocondri, collegate da desmosomi e ad addensamenti intercellulari. L'endotelio svolge un ruolo importante nel regolare gli scambi tra l'umore acqueo e gli strati superiori della cornea; inoltre, mantiene il trofismo e la trasparenza corneale.

Strato di Dua
Nel 2013, durante una ricerca scientifica che aveva l'obiettivo di chiarire alcuni aspetti circa l'esito dei trapianti di cornea, è stato identificato un sesto strato corneale, denominato “strato di Dua”.
Localizzato nella parte posteriore della cornea, tra lo stroma e la membrana di Descemet, lo strato di Dua presenta uno spessore di soli 15µm. Questo può essere messo in evidenza solo attraverso l'esame al microscopio elettronico, previa l'insufflazione di minuscole bolle di aria, che inducono delicatamente la separazione dei diversi strati che compongono la cornea.
Nonostante lo spessore molto sottile, lo strato di Dua risulta essere straordinariamente resistente (riesce a sopportare valori di pressione pari a 1,5-2 bar). Secondo gli autori dello studio, se i chirurghi riuscissero ad iniettare una bolla in prossimità dello strato di Dua, il rischio di lesioni secondarie al trapianto corneale potrebbe ridursi, grazie all'elevato grado di resistenza di cui tale membrana è dotata. Inoltre, i risultati di questa ricerca possono aiutare a comprendere numerose patologie della cornea, tra le quali l'idrope acuto, il descemetocele e le distrofie pre-Descemet.

Cornea: rapporti con altre strutture dell'occhio

La superficie anteriore della cornea, convessa e direttamente in rapporto con l'ambiente esterno, è rivestita dal film lacrimale. La congiuntiva bulbare si arresta, infatti, a livello della giunzione sclero-corneale.

La cornea continua posteriormente con la sclera, rispetto alla quale differisce per curvatura, struttura e funzioni.
La superficie corneale posteriore, concava, delimita la camera anteriore dell'occhio, quindi è bagnata dall'umor acqueo. Quando l'occhio è chiuso, la cornea viene a contatto con la congiuntiva palpebrale.

Vascolarizzazione della cornea

La cornea dev'essere totalmente trasparente per consentire il corretto passaggio della luce verso le strutture interne dell'occhio. Per questo motivo, è priva di vasi sanguigni.
Le cellule superficiali dell'epitelio traggono ossigeno e nutrimento dal film lacrimale e dalle anse vascolari del limbus sclerocorneale.
Per quanto riguarda le cellule dello stroma e dell'endotelio, situate più profondamente, invece, i gas e le sostanze nutritizie pervengono dall'umor acqueo (che riempie la camera anteriore), dai vasi limbari e dai rami delle arterie ciliari anteriori.

Innervazione

A livello corneale, vi sono numerose terminazioni nervose, che rendono questa superficie una delle porzioni con maggiore sensibilità di tutto il bulbo oculare. Tale aspetto è particolarmente significativo, considerato che una lesione corneale può provocare cecità, anche se le altre parti dell'occhio sono perfettamente normali.
L'innervazione della cornea è di tipo sensitivo e rappresentata dalle terminazioni di nervi ciliari lunghi del ramo naso-ciliare della branca oftalmica del trigemino.

La ricca innervazione trigeminale rende la superficie corneale estremamente sensibile a stimoli di varia natura (tattile, termica e pressoria). Questa sensibilità si riduce nella vecchiaia ed in alcune alterazioni flogistiche e distrofiche-degenerative.

Funzione della cornea

La cornea ha tre funzioni importanti:

  • Protezione e sostegno delle strutture oculari;
  • Filtrazione di alcune lunghezze d'onda ultraviolette: la cornea permette ai raggi luminosi di passare attraverso il tessuto senza essere assorbiti o riflessi sulla sua superficie;
  • Rifrazione della luce: la cornea è responsabile del 65-75% della capacità dell'occhio di far convergere i raggi luminosi provenienti da un oggetto esterno sulla fovea (regione centrale della retina).

Nel processo di visione, la cornea costituisce uno dei più importanti mezzi diottrici dell'occhio. La superficie corneale si comporta come una lente convergente di circa 43 diottrie ed è in grado, assieme al cristallino (il cui potere diottrico medio è di circa 18-20 diottrie), di convogliare i raggi luminosi verso la retina, in modo tale che l'immagine percepita sia nitida.
La funzione ottica della cornea viene espletata grazie alla sua perfetta trasparenza (resa possibile dall'avascolarità, dalle caratteristiche strutturali dello stroma e da meccanismi fisiologici che assicurano il ricambio idrico e ne impediscono l'imbibizione) e alla regolarità della superficie di contatto con l'aria.
Altre caratteristiche fisiologiche della cornea sono la specularità, legata all'integrità epiteliale, e la permeabilità, funzione essenziale per il ricambio idrico e la penetrazione dei farmaci.


NOTA. Il potere diottrico della superficie corneale anteriore (convessa) è pari +48 diottrie, mentre quello della faccia interna (concava) è pari a -5 diottrie.

Cornea: principali patologie

Molte sono le patologie che colpiscono la cornea alterandone la forma, lo spessore e la trasparenza.
Tra le condizioni in grado di compromettere la funzione corneale sono da considerare le affezioni traumatiche, chimiche ed infettive.
Inoltre, la cornea può essere soggetta a infiammazioni non infettive, ulcerazioni e alterazioni congenite della sua curvatura. I sintomi che suggeriscono il coinvolgimento corneale, comprendono il dolore, in particolare con l'esposizione alla luce, ed una diminuzione della vista.

I disturbi corneali più comuni sono i seguenti:

  • Cheratocono: malattia degenerativa che provoca la progressiva distorsione della superficie corneale. La cornea, normalmente rotonda, si assottiglia e comincia a variare la sua curvatura protrudendo verso l'esterno ed assumendo un aspetto a forma di cono. Il cheratocono non permette il corretto passaggio della luce verso le strutture oculari interne e modifica il potere refrattivo della cornea, provocando una perdita dell'acuità visiva.
  • Abrasione corneale: lesione superficiale provocata dal contatto con polvere, sabbia, trucioli di legno, particelle di metallo o altri materiali che possono graffiare o tagliare la cornea. In caso di abrasione corneale, si può avvertire una sensazione di granulosità nell'occhio e un dolore corneale con aumento della lacrimazione, arrossamento congiuntivale, fotofobia, offuscamento visivo e mal di testa.
  • Ulcera corneale: grave lesione della cornea che deriva solitamente da un processo flogistico o infettivo, ma può essere causata anche da traumi meccanici (penetrazione di corpi estranei o abrasioni della superficie oculare), danno chimico, anomalie palpebrali (es. blefarite cronica, entropion e trichiasi), gravi reazioni allergiche o carenze nutrizionali (in particolare: denutrizione proteica e deficit di vitamina A). L'ulcera corneale è simile a una ferita aperta ed è caratterizzata dall'interruzione dello strato epiteliale (superficiale), con coinvolgimento dello stroma ed infiammazione sottostante. I sintomi dipendono dalle cause, dalle dimensioni e dalla profondità della lesione. Il trattamento deve essere immediato per prevenire complicazioni e danni permanenti.
  • Cheratite: processo infiammatorio della cornea, più o meno profondo, causato da vari fattori, quali infezioni (virus, batteri, protozoi, funghi), agenti fisici (es. raggi ultravioletti) o malattie sistemiche (artrite reumatoide o vasculiti disseminate). Le cheratiti possono manifestarsi con piccole erosioni superficiali (mini affossamenti dell'epitelio), opacità disseminate all'interno della cornea (infiltrati stromali), calo della vista, dolore e intolleranza alla luce (fotofobia). Una volta guarita, può solo in alcuni casi lasciare microlesioni permanenti.
  • Edema corneale: presenza di un eccesso di contenuto acquoso all'interno della cornea.
  • Distrofia corneale: gruppo eterogeneo di malattie genetiche non infiammatorie che colpiscono la cornea; sono caratterizzate dalla formazione di opacità che causa un deficit visivo variabile.
  • Neovascolarizzazione corneale: invasione vascolare della cornea a causa dell'eccessiva crescita dei vasi sanguigni a partire dal limbus (zona tra stroma e sclera-congiuntiva); il processo può essere secondario alla migrazione delle cellule epiteliali circostanti ed alla privazione di ossigeno. La crescita dei vasi sanguigni all'interno del tessuto corneale può condurre all'opacizzazione ed alla riduzione della capacità visiva.