Le glaucome est un groupe de maladies caractérisées par une perte de cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR), entraînant une excavation de la papille optique et des déficits du champ visuel. Le facteur de risque modifiable le plus largement reconnu est la pression intraoculaire (PIO), mais toutes les hypertonies oculaires ne conduisent pas à un glaucome, et il existe un glaucome à pression normale (GPN) où la PIO reste dans les limites normales 3).
Dans le glaucome à pression normale, la PIO reste dans la plage statistiquement normale, mais plus la PIO est élevée, plus les lésions du nerf optique progressent facilement, et un traitement abaissant la PIO peut ralentir cette progression 3). Cependant, de nombreux cas ne répondent pas au traitement hypotenseur, ce qui suggère l’implication de mécanismes autres que la PIO. Récemment, on pense que la charge de pression au niveau de la papille optique implique non seulement la PIO mais aussi la pression intracrânienne (PIC).
Les contraintes mécaniques générées par le niveau de PIO affectent la fonction axonale au niveau de la lame criblée (LC) 1). La réponse physique de la papille optique dépend du niveau de PIO, de la structure des fibres de collagène de la lame criblée, de la morphologie de la papille optique et des propriétés biomécaniques de la structure de charge tridimensionnelle.
QPourquoi le glaucome se développe-t-il même avec une pression intraoculaire normale ?
A
Plusieurs facteurs sont impliqués dans le développement du glaucome à pression normale. Premièrement, la charge de pression sur la tête du nerf optique est déterminée non seulement par la pression intraoculaire (PIO) mais aussi par la différence avec la pression intracrânienne (PIC) (TLPG). Ainsi, chez les patients ayant une PIC basse, même une PIO normale peut augmenter la charge relative sur le nerf optique. Deuxièmement, des facteurs indépendants de la PIO tels que la fragilité structurelle de la papille, les troubles circulatoires, la déplétion en facteurs neurotrophiques et le stress oxydatif sont impliqués. Troisièmement, en raison des variations diurnes de la PIO et des erreurs de mesure, une pression élevée peut survenir à d’autres moments de la journée même si elle est normale lors de l’examen.
2. Lame criblée et gradient de pression translamaire
La lame criblée est une structure réticulée située dans la partie postérieure de la sclère, servant de passage aux fibres du nerf optique pour sortir de l’œil. En avant, elle est en contact avec l’intérieur de l’œil ; en arrière, avec le nerf optique entouré de méninges. Le liquide céphalorachidien (LCR) dans l’espace sous-arachnoïdien entourant le nerf optique est continu avec l’espace sous-arachnoïdien entourant le cerveau et la moelle épinière.
Les axones des cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR) traversent les pores de la lame criblée et sont exposés à des forces mécaniques dues à la PIO à ce niveau 1). La lame criblée est considérée comme le site principal des lésions axonales dans le glaucome, et le transport axonal antérograde et rétrograde est altéré dans le glaucome chez la souris, le rat, le singe et l’homme 1).
Le gradient de pression translamaire (TLPG), qui se produit entre la PIO et la PIC au niveau de la lame criblée, est considéré comme un déterminant majeur des lésions du nerf optique. Chez l’homme, le TLPG est estimé en moyenne entre 20 et 33 mmHg/mm.
La tête du nerf optique est soumise à deux contraintes mécaniques 1). La première est la contrainte circonférentielle (hoop stress) de la sclère périnerveuse due à la PIO ; la seconde est la contrainte due au gradient translamaire entre la PIO et la pression tissulaire plus faible du nerf optique1). Les capillaires, les astrocytes et les axones de la lame criblée sont exposés à des influences biomécaniques uniques, absentes dans la rétine et le nerf optique myélinisé.
3. Théorie du liquide céphalorachidien dans le glaucome
Fleishman et Berdahl ont proposé la « théorie du liquide céphalorachidien (LCR) dans le glaucome ». L’équilibre entre la PIO et la PIC détermine le TLPG. Une diminution de la PIC ou une augmentation de la PIO entraîne une augmentation du TLPG, provoquant des lésions de la lame criblée, une augmentation de la profondeur de la surface antérieure de la lame criblée (profondeur ASLC) et une excavation de la tête du nerf optique2).
L’effet inverse de cette théorie peut être observé dans l’hypertension intracrânienne idiopathique (HII) et l’hypotonie oculaire. Dans l’HII, l’augmentation de la PIC entraîne une force antérieure prédominante, provoquant un œdème papillaire. Il a été suggéré que les patients atteints d’HII pourraient avoir tendance à présenter une pression intraoculaire élevée pour compenser la PIC élevée.
Une autre hypothèse propose un mécanisme par lequel un faible PIC ou une pression intraoculaire élevée réduit ou bloque le flux de LCR vers le nerf optique. Des études animales et humaines ont montré une diminution du flux de LCR vers le nerf optique dans le glaucome et le glaucome à pression normale.
4. Preuves soutenant l’hypothèse d’une faible pression intracrânienne et du glaucome
Études diagnostiques par ponction lombaire : Une étude rétrospective a rapporté que la PIC des patients atteints de glaucome primitif à angle ouvert était significativement plus basse que celle du groupe témoin apparié selon l’âge. La PIC moyenne était de 11,2 mmHg pour le glaucome primitif à angle ouvert contre 11,8 mmHg pour le groupe témoin (p<0,0001). Les patients atteints de glaucome à pression normale avaient une PIC encore plus basse, à 8,7 mmHg2).
Études prospectives sur la PIC : Il a été démontré que la PIC des patients atteints de glaucome à pression normale (9,5 mmHg) était significativement plus basse que celle des patients atteints de glaucome primitif à angle ouvert (11,7 mmHg) et du groupe témoin normal (12,9 mmHg).
Études sur la pression de clairance tissulaire : Il a été démontré que le glaucome primitif à angle ouvert présente une TLPG significativement plus élevée. Dans le glaucome à pression normale, une TLPG élevée était associée à une diminution de la surface du neuropile.
Expérimentations animales et preuves supplémentaires
Études sur les contraintes mécaniques : Il a été rapporté que la pression du LCR est le principal déterminant de la pression postérieure de la lame criblée, et que l’effet de la modification de la pression du LCR est biomécaniquement équivalent à celui de la modification de la pression intraoculaire.
Manipulation expérimentale de la PIC : Des expériences ont démontré que la diminution de la PIC dans les yeux animaux induit une excavation et un gonflement des axones de type glaucomateux, et que ces changements sont annulés par une diminution simultanée de la pression intraoculaire.
Lien avec le vieillissement : La PIC diminue avec l’âge. Ce fait pourrait expliquer en partie la prévalence élevée du glaucome chez les personnes âgées.
Cependant, certaines études montrent des résultats contradictoires. Certains rapports n’ont trouvé aucune différence significative de PIC entre les patients atteints de glaucome à pression normale et les témoins normaux, tandis que d’autres ont rapporté que les patients atteints d’hypertension oculaire avaient une PIC significativement plus élevée que les yeux normaux2), ce qui suggère que la PIC pourrait avoir un effet protecteur sur le nerf optique.
QComment la pression intracrânienne est-elle mesurée ?
A
Actuellement, la PIC est principalement mesurée par ponction lombaire. Bien qu’invasive, la ponction lombaire s’est avérée refléter avec précision la PIC. Des méthodes non invasives de mesure de la PIC sont également explorées, mais elles n’ont pas démontré la même fiabilité et précision que la ponction lombaire. De plus, les variations de la PIC liées à la position et au rythme circadien sont du même ordre que la différence de PIC entre les patients glaucomateux et non glaucomateux (quelques mmHg), ce qui peut affecter la fiabilité des études.
Chang et Singh ont évalué rétrospectivement la prévalence du glaucome chez les patients atteints d’hydrocéphalie à pression normale (HPN). La prévalence du glaucome chez les patients HPN était de 18,1 %, significativement plus élevée (environ trois fois) que dans le groupe témoin apparié selon l’âge (5,6 %) (p = 0,02). L’hypothèse a été émise que les patients HPN pourraient avoir une vulnérabilité neurologique accrue aux lésions liées à la pression.
Une autre théorie suggère que la dérivation ventriculopéritonéale (VP) subie par certains patients HPN abaisse la PIC, augmentant ainsi la TLPG et conduisant à des lésions glaucomateuses. Chez les patients HPN plus de 6 mois après une dérivation VP, des cas de nouveau glaucome à pression normale après la mise en place du shunt ont été rapportés. Une exposition prolongée à une PIC basse a également été identifiée comme un facteur de risque significatif de développement du glaucome, et dans un suivi, 50 % de la cohorte a développé un glaucome à pression normale après la mise en place du shunt.
La lame criblée est le site principal des lésions axonales des cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR) 1). Les mécanismes proposés menant à la mort des CGR sont les suivants 1).
Trouble du transport axonal : Le blocage du transport axonal rétrograde au niveau de la lame criblée interrompt l’apport de facteurs neurotrophiques, induisant l’apoptose1). Les CGR meurent également par apoptose au cours du développement normal si elles n’atteignent pas les neurones cibles appropriés, et dans le glaucome, cette mort cellulaire programmée est réactivée 1).
Dysfonctionnement mitochondrial : Les fibres non myélinisées de la lame criblée ont des besoins énergétiques élevés, et un dysfonctionnement mitochondrial axonal pourrait contribuer aux lésions 1).
Canaux mécanosensibles : La membrane plasmique des CGR contient des canaux mécanosensibles tels que TRPV1, qui détectent les variations de pression intraoculaire1). Il a été démontré que TRPV1 est impliqué dans la mort des CGR induite par une élévation expérimentale de la pression intraoculaire1).
La « théorie biomécanique de la tête du nerf optique » postule que le stress et la déformation liés à la pression intraoculaire sur le tissu conjonctif ont des effets physiopathologiques sur le tissu conjonctif, les axones et les cellules gliales. Les facteurs indépendants de la pression intraoculaire (ischémie, inflammation, auto-immunité, modifications biologiques des astrocytes) peuvent également influencer la neuropathie optique en conjonction avec les facteurs dépendants de la pression intraoculaire.
Modifications de la profondeur de la surface antérieure de la lame criblée
Chez les patients atteints du syndrome d’hypotension intracrânienne spontanée (SHIS), la profondeur de la surface antérieure de la lame criblée (ASLC) est significativement plus élevée que dans le groupe témoin. Cette observation démontre que la TLPG est un déterminant de la structure de la lame criblée et qu’une PIC basse associée à une TLPG élevée entraîne une augmentation de la profondeur de la lame criblée similaire à celle observée dans le glaucome. L’OCT à source balayée et les techniques d’imagerie en profondeur permettent d’évaluer la profondeur ASLC et la TLPG.
L’évaluation de la TLPG et de la PIC pourrait devenir un outil d’évaluation pour les patients glaucomateux à l’avenir, mais plusieurs questions restent en suspens.
Influence du septum orbitaire : On ne sait pas si la PIC mesurée par ponction lombaire reflète la présence du septum orbitaire qui limite le flux liquidien intra-orbitaire.
Mécanique des fluides non élucidée : Le rôle des changements de position et de l’activité du patient dans l’évaluation de la PIC n’est pas suffisamment défini.
Absence de méthode de mesure optimale établie : Il n’est pas établi quelle méthode, invasive (ponction lombaire) ou non invasive, est la meilleure.
Cliniquement, il est important de rechercher des signes de glaucome chez les patients présentant des symptômes d’hypotension intracrânienne tels que des céphalées positionnelles. L’équilibre physiologique entre la pression intraoculaire et la PIC est essentiel pour la santé des cellules ganglionnaires rétiniennes et de leurs axones, et un dérèglement de ce processus pourrait jouer un rôle important dans la pathogenèse du glaucome.
Pitha I, Du L, Nguyen TD, Quigley H. 眼圧 and glaucoma damage: The essential role of optic nerve head and retinal mechanosensors. Prog Retin Eye Res. 2024;99:101232.
American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern. 2024.
日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン(第5版). 日眼会誌. 2022.
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