Coloration des lentilles optiques et filtres spécifiques à la longueur d'onde

Points clés en un coup d’œil

Points clés de cette maladie

• La coloration des lentilles optiques et les filtres spécifiques à la longueur d’onde sont des technologies optiques pour réduire la photophobie (sensibilité à la lumière).
• Les lentilles FL-41 ont été développées à la fin des années 1980 et bloquent sélectivement la lumière bleu-vert autour de 480 nm.
• La mélanopsine (λmax≈482 nm) des cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC) est impliquée dans le développement de la photophobie.
• Les principales indications sont la migraine, le blépharospasme essentiel bénin (BEB), le syndrome post-commotionnel (PCS), les troubles des cônes et la douleur oculaire.
• Au Japon, les lunettes filtrantes sont utilisées cliniquement pour le blépharospasme et la dystrophie des cônes.
• La plupart des études rapportent une amélioration subjective des symptômes, mais la taille des échantillons est petite et le niveau de preuve est limité.
• Les lentilles FL-41 disponibles dans le commerce présentent une variabilité de qualité, et il est important de vérifier la source d’approvisionnement.

1. Teinture des lentilles optiques et filtres spécifiques à la longueur d’onde

La teinture des lentilles optiques et les filtres spécifiques à la longueur d’onde sont des technologies optiques visant à réduire l’inconfort sévère dû à la photophobie.

Les lentilles FL-41 sont considérées comme le premier succès dans ce domaine. Développées à la fin des années 1980, elles ont été conçues pour réduire l’inconfort causé par l’éclairage fluorescent et améliorer la productivité au travail¹⁾. Le nom provient de leur développement : il s’agit d’une technique de teinture de lentille qui bloque sélectivement la lumière bleu-vert autour de 480 nm²⁾.

Contrairement aux lentilles teintées simples (lunettes de soleil) qui réduisent la lumière sur toutes les longueurs d’onde, les lentilles FL-41 et les filtres optiques à encoche bloquent sélectivement des longueurs d’onde spécifiques.

Plus récemment, des filtres optiques à encoche (optical notch filters) ont été développés. En appliquant un film mince sur la surface du verre, il est possible de bloquer des longueurs d’onde spécifiques avec plus de précision que les verres FL-41³⁾.

Utilisation clinique au Japon : Dans le traitement du blépharospasme, le port de lunettes filtrantes est essayé chez les patients présentant des spasmes induits par la lumière ou une photophobie. De plus, chez les patients atteints de dystrophie des cônes avec photophobie sévère, le port de lunettes filtrantes est considéré comme efficace pour réduire les symptômes.

Q Qu'est-ce que le verre FL-41 ? En quoi diffère-t-il des lunettes de soleil ordinaires ?

A

Les verres FL-41 sont des verres teintés qui bloquent sélectivement la lumière bleu-vert autour de 480 nm, ce qui les distingue fondamentalement des simples verres foncés. Alors que les lunettes de soleil ordinaires réduisent uniformément la quantité de lumière sur toutes les longueurs d’onde, les verres FL-41 bloquent spécifiquement les longueurs d’onde qui provoquent la photophobie. Pour plus de détails sur le mécanisme, voir la section « Physiopathologie et mécanisme détaillé ».

2. Principaux symptômes et signes cliniques

Symptômes subjectifs (symptômes ciblés par les verres teintés)

• Photophobie : inconfort marqué dû à la lumière. C’est le principal symptôme indiqué pour cette technologie.
• Sensation de photophobie et de sécheresse oculaire : Les patients atteints de blépharospasme présentent souvent une photophobie et une sécheresse oculaire.
• Aggravation des spasmes : les spasmes du blépharospasme s’aggravent à la lumière, lors de la fatigue et de la lecture, et diminuent dans l’obscurité.

Signes cliniques (maladies concernées)

Les principales maladies pour lesquelles un filtre spectral est indiqué sont les suivantes.

Migraine

Plainte principale : photophobie comme symptôme associé principal

Filtre recommandé : lentille FL-41 (blocage autour de 480 nm)

Preuve : efficacité démontrée

Blépharospasme essentiel bénin

Plainte principale : fermeture involontaire des paupières déclenchée par la lumière

Filtre recommandé : lentille bloquant la lumière bleu-vert, lunettes anti-lumière

Preuve : Efficacité démontrée

Syndrome post-commotionnel

Plainte principale : Symptômes visuels variés incluant la photophobie

Filtre recommandé : Lentilles FL-41

Preuve : Amélioration du confort subjectif rapportée (petite étude)

Troubles des cônes et autres

Dysfonction des photorécepteurs à cône : photophobie marquée. Les lentilles de contact rouges montrent l’amélioration la plus convaincante.

Douleur oculaire : correspond à une exacerbation de la douleur due à la stimulation lumineuse.

Syndrome de vision scintillante (VSS) : les verres FL-41 seraient efficaces contre la photosensibilité.

Dans l’achromatopsie, la photophobie est également l’un des symptômes caractéristiques, et les mesures de protection contre la lumière sont importantes.

3. Causes et facteurs de risque

Mécanismes provoquant la photophobie

Les cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC) jouent un rôle central dans le développement de la photophobie.

• Photosensibilité de la mélanopsine : Le photopigment mélanopsine contenu dans les ipRGC a une sensibilité maximale aux longueurs d’onde autour de 481 nm (lumière bleu-vert)²⁾. Cette longueur d’onde provoque l’isomérisation de la mélanopsine.
• Bistabilité : La mélanopsine est bistable, s’isomérisant à deux longueurs d’onde : 481 nm et 587 nm.
• Entrée dans les centres nociceptifs : La stimulation des ipRGC est liée aux centres nociceptifs du thalamus, et la composante à 481 nm de la lumière ambiante peut activer les centres de la douleur thalamiques.
• Transmission indépendante de l’information lumineuse : Les ipRGC peuvent transmettre des signaux lumineux même en l’absence de bâtonnets et de cônes, et participent au rythme circadien, au réflexe pupillaire et à la nociception thalamique.

Sur la base de ces mécanismes, le blocage des longueurs d’onde autour de 481 nm réduit la transmission de l’information lumineuse par les ipRGC et supprime l’entrée dans les centres nociceptifs thalamiques, ce qui constitue la base théorique des filtres spécifiques à la longueur d’onde.

Prévention et soins quotidiens

En cas de photophobie, il est important de consulter un ophtalmologiste pour un examen approfondi des causes sous-jacentes. Bien que les verres FL-41 et les lunettes filtrantes soient disponibles dans le commerce, il est recommandé de consulter un professionnel avant l’achat. L’utilisation de verres filtrants appropriés à l’intérieur comme à l’extérieur peut aider à réduire les symptômes.

Q Pourquoi seules certaines longueurs d'onde de la lumière provoquent-elles une gêne ?

A

La mélanopsine contenue dans les ipRGC a une sensibilité maximale à la lumière bleu-vert autour de 481 nm, et on pense que cette bande de longueurs d’onde active sélectivement les centres nociceptifs du thalamus. Par conséquent, bloquer sélectivement la lumière autour de 480 nm serait plus efficace pour réduire la photophobie que de diminuer uniformément l’intensité lumineuse totale.

4. Diagnostic et méthodes d’examen

Pour déterminer l’indication des filtres spécifiques à une longueur d’onde, il est important de diagnostiquer d’abord la cause sous-jacente de la photophobie.

• Diagnostic différentiel des causes : La photophobie est un symptôme de nombreuses maladies telles que la migraine, le blépharospasme, les troubles des cônes et le syndrome post-traumatique. L’identification de la cause permet de choisir le filtre approprié.
• Test du clignement : Dans le blépharospasme, on tente de provoquer le spasme par le test du clignement. Il existe trois types : clignement rapide, clignement léger (fermeture douce) et clignement fort (fermeture forte), et on évalue le schéma de déclenchement du spasme.
• Pupillométrie : méthode d’examen permettant d’évaluer quantitativement la fonction des ipRGC.
• Examen du réflexe pupillaire chromatique (chromatic pupillometry) : mesure la réponse pupillaire à des stimuli lumineux de différentes longueurs d’onde, permettant d’évaluer sélectivement la réponse de la mélanopsine.

Limites de l’indication thérapeutique

Les filtres spécifiques à la longueur d’onde peuvent être efficaces contre la photophobie (problème afférent). En revanche, aucune efficacité n’a été démontrée pour les problèmes efférents tels que l’insuffisance de convergence ou la diminution de la vitesse de lecture. Lorsque ces symptômes prédominent, une approche différente, comme la rééducation visuelle, est nécessaire plutôt que le port de lentilles.

5. Traitement standard

Utilisation au Japon (priorité absolue)

Les lunettes filtrantes sont proposées comme option thérapeutique pour les maladies suivantes.

• Blépharospasme (blépharospasme essentiel bénin) : Les lunettes filtrantes ou les lunettes à pince sont mentionnées comme l’une des options thérapeutiques. On peut essayer les lunettes filtrantes chez les patients présentant des spasmes induits par la lumière ou une photophobie.
• Dystrophie des cônes : Le port de lunettes filtrantes est considéré comme efficace pour réduire les symptômes chez les patients présentant une photophobie sévère.

Types de filtres et recommandations par maladie

Les filtres recommandés par maladie ou symptôme sont présentés ci-dessous.

Maladie/Symptôme	Filtre recommandé	Tendance des preuves
Migraine	Lentilles FL-41	Efficacité démontrée
Blépharospasme essentiel bénin	Lunettes filtrantes FL-41	Efficacité démontrée
Syndrome post-commotionnel	Verres FL-41	Amélioration subjective (petite étude)
Trouble des cônes	Lentilles de contact rouges	Amélioration la plus convaincante rapportée
Scintillement visuel	Lunettes FL-41	Efficacité rapportée pour la photosensibilité

Lentilles FL-41

• Lentilles teintées qui bloquent sélectivement les longueurs d’onde autour de 480 nm²⁾.
• Leur efficacité a été démontrée dans la migraine et le BEB.
• Les lentilles sont généralement de couleur rose à ambrée, et leur mécanisme diffère des lunettes de soleil qui réduisent globalement la luminosité.

Filtres optiques à encoche

• Un revêtement en couche mince sur la surface de la lentille permet un blocage plus précis des longueurs d’onde que le FL-41³⁾.
• Étant donné qu’il peut cibler des bandes de longueurs d’onde plus spécifiques, son application clinique future est attendue.

Point d’attention : Variabilité de la qualité des produits FL-41

Des cas ont été rapportés où des produits étiquetés « FL-41 » dans le commerce ne possèdent pas réellement les caractéristiques de blocage du FL-41. Les caractéristiques de blocage des longueurs d’onde peuvent varier selon les produits, et il est nécessaire de vérifier soigneusement la légitimité du fournisseur lors de l’achat. De plus, il convient de noter que de nombreuses études ont une petite taille d’échantillon et que le niveau de preuve est limité.

Q Quelle couleur de lentille est efficace pour quelle maladie ?

A

Les lentilles FL-41 (bloquant la lumière bleu-vert autour de 480 nm) ont montré leur efficacité pour la migraine et le blépharospasme essentiel bénin. Pour les troubles des cônes (dysfonctionnement des photorécepteurs à cônes), les lentilles de contact rouges montrent l’amélioration la plus convaincante. Pour le syndrome post-commotionnel, une amélioration subjective du confort avec le FL-41 a été rapportée dans de petites études.

Q Les lentilles FL-41 du commerce sont-elles fiables ?

A

Même si un produit est étiqueté FL-41, certains n’ont pas les caractéristiques de blocage spécifiées. Il est important de vérifier avant l’achat que le fournisseur respecte les spécifications officielles. Il est recommandé de consulter un spécialiste et de choisir un produit approprié.

6. Physiopathologie et mécanisme détaillé

ipRGC et bases de la mélanopsine

Les ipRGC sont un troisième type de cellules photoréceptrices capables de détecter la lumière indépendamment des bâtonnets et des cônes. Elles contiennent le pigment photique mélanopsine, dont la longueur d’onde d’absorption maximale (λmax) est de 482 nm.

• Giant ipRGC : environ 3 000 cellules, déploient des dendrites sur une large zone rétinienne et expriment la mélanopsine.
• Fonctions diverses des ipRGC : elles forment la voie afférente principale du réflexe pupillaire à la lumière et participent également au rythme circadien, à la régulation de l’humeur et à la formation de l’image visuelle. Il a été démontré que la lumière affecte directement l’humeur et l’apprentissage via les neurones exprimant la mélanopsine.

Intégration de la réponse pupillaire

Le diamètre pupillaire est déterminé par l’intégration additive des signaux provenant de la rétine interne (système ipRGC/mélanopsine) et de la rétine externe (système bâtonnet/cône).

• Réponse pupillaire médiée par les cônes : latence courte, vitesse de contraction rapide, retour rapide à la ligne de base après stimulation lumineuse. Contrôle la contraction tonique aux changements de contraste.
• Réponse pupillaire médiée par la mélanopsine : latence longue, vitesse de contraction lente, caractérisée par une persistance. Définit le diamètre pupillaire en adaptation à la lumière lors d’une exposition lumineuse prolongée.
• Intégration dépendante de l’éclairement : en adaptation à l’obscurité, la réponse des bâtonnets est prédominante ; en adaptation à la lumière, la réponse mélanopsine apparaît et les bâtonnets disparaissent ; à des éclairements plus élevés, la réponse des cônes s’ajoute.
• Contrôle du gain : le contrôle du gain de la régulation pupillaire serait situé dans le noyau d’Edinger-Westphal.

Vieillissement et fonction de la mélanopsine

Il a été démontré que la fonction de la mélanopsine reste relativement stable entre la première et la huitième décennie de la vie, après quoi une diminution significative se produit. La réponse pupillaire médiée par la mélanopsine étant relativement stable indépendamment de l’âge, l’effet des filtres spécifiques à la longueur d’onde peut être attendu même chez les personnes âgées.

Justification théorique du blocage des longueurs d’onde

Le principe d’action des lentilles FL-41 et des filtres à encoche est de réduire l’entrée dans les ipRGC en bloquant les longueurs d’onde autour de 481 nm, supprimant ainsi la transmission du signal aux centres nociceptifs du thalamus ^{2, 3)}. Même dans les cas où les cônes et les bâtonnets ne fonctionnent pas (comme dans les maladies dégénératives de la rétine), les ipRGC peuvent transmettre des signaux lumineux, de sorte que les filtres de longueur d’onde peuvent contribuer à réduire la photophobie dans ces maladies.

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7. Recherches récentes et perspectives futures (rapports en phase de recherche)

Patients : veuillez lire attentivement

Le contenu ci-dessous est actuellement en phase de recherche ou d’essai clinique et ne fait pas partie des traitements standard disponibles dans les hôpitaux généraux. Il s’agit d’informations de référence destinées aux professionnels concernant les développements médicaux futurs.

Optogénétique

Des recherches en optogénétique sont en cours pour restaurer la fonction photoréceptrice perdue par génie génétique.

• Expression ectopique de la mélanopsine : L’expression ectopique de la mélanopsine dans les cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR) a permis d’améliorer le réflexe pupillaire et de restaurer la capacité de discrimination clair-obscur chez des souris aveugles.
• Application de protéines chimères : Des recherches sont en cours pour exprimer la chimère Opto-mGluR6 dans les cellules bipolaires ON et restaurer la réponse lumineuse dans des modèles de dégénérescence rétinienne.
• Thérapie génique par channelrhodopsine : Des essais cliniques de thérapie génique utilisant la channelrhodopsine sont en cours (NCT02556736, etc.).

Progrès de la recherche sur les ipRGC

Dans une étude où une immunotoxine dirigée contre la mélanopsine a été administrée à des macaques rhésus pour éliminer sélectivement les ipRGC, une atténuation significative du réflexe pupillaire après ablation des ipRGC a été confirmée, ce qui permet de mieux comprendre le rôle des ipRGC dans le réflexe pupillaire à la lumière.

Examen des thérapies non médicamenteuses

La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) est étudiée comme thérapie non médicamenteuse pour la photosensibilité dans le syndrome de vision scintillante (VSS). L’application combinée de la rTMS et de filtres spécifiques à la longueur d’onde nécessite des recherches futures.

Défis pour la diffusion

Actuellement, la faible disponibilité dans les magasins d’optique, le manque de sensibilisation des médecins et le coût élevé des achats en ligne constituent des obstacles à la diffusion des filtres à longueur d’onde spécifique.

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8. Références

1. Wilkins AJ, Wilkinson P. A tint to reduce eye-strain from fluorescent lighting? Preliminary observations. Ophthalmic & physiological optics : the journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists). 1991;11(2):172-5. doi:10.1111/j.1475-1313.1991.tb00217.x. PMID:2062542.

2. Katz BJ, Digre KB. Diagnosis, pathophysiology, and treatment of photophobia. Surv Ophthalmol. 2016.

3. Hoggan RN, Subhash A, Blair S, Digre KB, Baggaley SK, Gordon J, et al. Thin-film optical notch filter spectacle coatings for the treatment of migraine and photophobia. Journal of clinical neuroscience : official journal of the Neurosurgical Society of Australasia. 2016;28:71-6. doi:10.1016/j.jocn.2015.09.024. PMID:26935748; PMCID:PMC5510464.