चयापचयी केराटोपैथी (मेटाबोलिक केराटोपैथी) चयापचय संबंधी असामान्यताओं के कारण कॉर्निया में संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन उत्पन्न करने वाले रोगों के समूह का सामान्य नाम है। प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड आदि के चयापचय उत्पादों का कॉर्नियल ऊतक में असामान्य संचय पारदर्शिता को बाधित करता है।
इसमें जन्मजात एंजाइम की कमी के कारण होने वाले वंशानुगत चयापचय रोग और मधुमेह जैसे अधिग्रहित चयापचय विकार दोनों शामिल हैं। अधिकांश वंशानुगत चयापचय रोग ऑटोसोमल रिसेसिव होते हैं और एकल एंजाइम की कमी के कारण होते हैं।
इसे कभी-कभी कॉर्नियल डिस्ट्रोफी समझ लिया जाता है, लेकिन निम्नलिखित बिंदुओं में अंतर है:
घाव कॉर्निया के केंद्रीय भाग के साथ-साथ परिधीय भाग तक भी फैलते हैं।
कॉर्निया की कई परतों में परिवर्तन होता है
समय के साथ बढ़ने की प्रवृत्ति होती है
डायबिटिक केराटोपैथी सबसे आम चयापचयी कॉर्नियल रोग है, जो 47-64% मधुमेह रोगियों में होता है 3)।
Qचयापचयी कॉर्नियल रोग और कॉर्नियल डिस्ट्रोफी में क्या अंतर है?
A
कॉर्नियल डिस्ट्रोफीकॉर्निया की प्राथमिक असामान्यता है, जो मुख्यतः कॉर्निया के केंद्र को प्रभावित करती है। जबकि चयापचयी कॉर्नियल रोग प्रणालीगत चयापचय संबंधी विकार के कारण होता है, जिसमें कॉर्निया की परिधि भी शामिल होती है और कई परतों में परिवर्तन होता है। अक्सर प्रणालीगत लक्षण भी होते हैं।
चयापचयी कॉर्नियल रोग के व्यक्तिपरक लक्षण अंतर्निहित बीमारी और कॉर्नियल क्षति की सीमा पर निर्भर करते हैं। हल्के जमाव में अक्सर कोई लक्षण नहीं होते। बढ़ने पर दृष्टि में कमी महसूस होती है।
डायबिटिक केराटोपैथी में कॉर्नियल संवेदना में कमी के कारण लक्षणों पर ध्यान नहीं जाता। सूखी आँख के लक्षण (सूखापन, विदेशी शरीर सनसनी) हो सकते हैं 2)। कॉर्नियल उपकला क्षति होने पर दर्द, आँसू और प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता होती है।
सिस्टिनोसिस में कॉर्नियल क्रिस्टल जमाव के कारण गंभीर प्रकाश संवेदनशीलता और पलक ऐंठन विशेषता है।
मधुमेह केराटोपैथी के लक्षण विविध हैं। सतही बिंदु केराटोपैथी, लगातार कॉर्नियल उपकला दोष और कॉर्नियल एडिमा विशिष्ट हैं3)। कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका घनत्व में कमी और बहुरूपता में वृद्धि देखी जाती है1)। कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी में कॉर्नियल तंत्रिका फाइबर घनत्व में कमी, लंबाई में कमी और शाखा घनत्व में कमी पाई जाती है2)।
म्यूकोपॉलीसेकेराइडोसिस में, टाइप I (हर्लर सिंड्रोम) और VI में पूरे कॉर्निया में धुंधली अपारदर्शिता होती है। इसका कारण कॉर्नियल स्ट्रोमा में म्यूकोपॉलीसेकेराइड का जमाव है, जबकि बोमैन झिल्ली और एंडोथेलियम संरक्षित रहते हैं। टाइप II और III में आमतौर पर कॉर्नियल अपारदर्शिता नहीं होती है।
फैब्री रोग में, लगभग 6 वर्ष की आयु से कॉर्नियल उपकला बेसल स्तर पर भूरे रंग का भंवर जैसा रंगद्रव्य (वर्टिसिलेट कॉर्निया) दिखाई देता है। कॉर्नियल अपारदर्शिता 50-80% आवृत्ति के साथ होती है और वाहक महिलाओं में भी अक्सर देखी जाती है। यह एंटीअरिथमिक दवा एमियोडेरोन के कारण होने वाले कॉर्नियल जमाव के समान दिखता है।
विल्सन रोग में, परिधीय कॉर्निया की पूरी परिधि पर डेसीमेट झिल्ली के स्तर पर पीले तांबे का जमाव (केसर-फ्लेशर वलय) देखा जाता है। यह 80-90% रोगियों में पाया जाता है और इसका नैदानिक मूल्य उच्च है।
सिस्टिनोसिस में, 16 महीने की आयु के बाद स्लिट लैंप माइक्रोस्कोपी से कॉर्नियल सिस्टिन क्रिस्टल देखे जा सकते हैं। ये परिधीय पूर्वकाल स्ट्रोमा से शुरू होते हैं और पूरी मोटाई तक फैल जाते हैं।
चयापचयी कॉर्नियल रोग जन्मजात और अधिग्रहित प्रकारों में विभाजित होता है।
जन्मजात चयापचय संबंधी विकार
लाइसोसोमल भंडारण रोग : इसमें म्यूकोपॉलीसेकेराइडोसिस, लिपिड भंडारण रोग (फैब्री रोग, गौचर रोग, नीमन-पिक रोग), म्यूकोलिपिडोसिस और सिस्टिनोसिस शामिल हैं। एंजाइम की कमी के कारण पूरे शरीर के ऊतकों में सब्सट्रेट जमा हो जाता है।
लिपिड चयापचय विकार : LCAT की कमी, टैंजियर रोग, श्नाइडर कॉर्नियल डिस्ट्रोफी आदि। कॉर्नियल स्ट्रोमा में लिपिड और कोलेस्ट्रॉल जमा हो जाते हैं।
अमीनो एसिड चयापचय विकार : टाइप 2 टायरोसिनीमिया में छद्म-डेंड्रिटिक कॉर्नियल घाव होते हैं। एल्केप्टोन्यूरिया में कॉर्निया पर भूरे-भूरे तेल की बूंद जैसा रंग दिखाई देता है।
तांबा चयापचय विकार : विल्सन रोग में सेरुलोप्लास्मिन संश्लेषण दोष के कारण पूरे शरीर में तांबा जमा हो जाता है। ऑटोसोमल रिसेसिव वंशानुक्रम, 10-20 वर्ष की आयु में प्रकट होता है।
अधिग्रहित चयापचय विकार
मधुमेह मेलिटस : सबसे आम। पुरानी हाइपरग्लाइसेमिया कॉर्निया के उपकला, तंत्रिका, स्ट्रोमा और एंडोथेलियम को नुकसान पहुंचाती है3)।
क्रोनिक रीनल फेल्योर : मेटास्टैटिक कैल्सीफिकेशन और पुरानी सूजन के कारण कॉर्निया में कैल्शियम लवण जमा हो जाते हैं, जिससे बैंड केराटोपैथी होती है4)। लिंबस के संवहनी नेटवर्क से रिसाव जमाव का तंत्र है4)।
हाइपरलिपिडेमिया : यदि 40 वर्ष से कम आयु के व्यक्ति में कॉर्नियल लिंबस पर लिपिड जमाव (जुवेनाइल आर्कस) देखा जाता है, तो पारिवारिक हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया का संदेह करें।
Qमधुमेह रोगियों में कॉर्नियल विकार कितनी बार होते हैं?
A
मधुमेही केराटोपैथी 47-64% मधुमेह रोगियों में होने की सूचना है3)। यह विभिन्न रूपों में प्रकट होती है: उपकला विकार, न्यूरोपैथी, एंडोथेलियल डिसफंक्शन आदि। केराटोपैथी रेटिनोपैथी से पहले या उसके साथ हो सकती है, और दोनों आवश्यक रूप से समकालिक नहीं हैं1)।
स्लिट-लैंप माइक्रोस्कोपी : जमाव के आकार, रंग, वितरण और गहराई का मूल्यांकन करें। फैब्री रोग में वोर्टेक्स कॉर्निया और विल्सन रोग में केसर-फ्लेशर वलय जैसे रोग-विशिष्ट निष्कर्षों की पुष्टि के लिए आवश्यक।
कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी : कॉर्नियल तंत्रिका तंतुओं के मूल्यांकन के लिए उपयोगी। मधुमेही कॉर्नियल रोग में, तंत्रिका तंतु घनत्व में कमी रेटिनोपैथी से पहले हो सकती है2)। फैब्री रोग में अंतःकोशिकीय समावेशन देखे जा सकते हैं।
पूर्व खंड ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी (OCT) : कॉर्नियल मोटाई के मूल्यांकन और सिस्टिनोसिस में क्रिस्टल जमाव की निगरानी के लिए उपयोग किया जाता है।
उपचार का आधार अंतर्निहित रोग का प्रबंधन और कॉर्नियल विकारों का उपचार है।
अंतर्निहित रोग का उपचार
मधुमेह : सख्त रक्त शर्करा नियंत्रण सबसे महत्वपूर्ण है।
फैब्री रोग : α-गैलेक्टोसिडेज़ एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी दी जाती है। इससे कॉर्निया के वर्टिसिलेटा स्वरूप को कम किया जा सकता है।
म्यूकोपॉलीसेकेराइडोसिस : रोग के प्रकार के अनुसार एंजाइम रिप्लेसमेंट थेरेपी दी जाती है।
विल्सन रोग : सीरम कॉपर को कम करने के लिए चिकित्सा उपचार या लीवर प्रत्यारोपण किया जाता है।
सिस्टिनोसिस : सिस्टेमाइन के मौखिक सेवन से गुर्दे की क्षति और वृद्धि विकारों की प्रगति को रोका जाता है। हालांकि, कॉर्निया में सिस्टिन जमाव पर इसका कोई प्रभाव नहीं होता।
कॉर्निया विकारों का प्रबंधन
कृत्रिम आँसू : परिरक्षक-मुक्त तैयारियों का उपयोग करें। मधुमेह संबंधी ड्राई आई में प्रभावी।
चिकित्सीय कॉन्टैक्ट लेंस : लगातार कॉर्नियल उपकला दोष के लिए उपयोग किए जाते हैं।
सिस्टिनोसिस का कॉर्नियल उपचार : सिस्टेमाइन हाइड्रोक्लोराइड आई ड्रॉप सिस्टिन क्रिस्टल को घोलने और फोटोफोबिया को कम करने में प्रभावी हैं, लेकिन जापान में अनुमोदित नहीं हैं।
कॉर्निया प्रत्यारोपण : गंभीर कॉर्नियल अपारदर्शिता के मामलों में संकेत दिया जाता है। MPS प्रकार I और VI में कॉर्निया प्रत्यारोपण प्रभावी हो सकता है।
मधुमेह केराटोपैथी के स्थानीय उपचार के रूप में, सब्सटेंस P और IGF-1 का संयोजन कॉर्नियल उपकला बाधा कार्य में सुधार और घाव भरने को बढ़ावा देने में प्रभावी माना जाता है 2)। सेनेगर्मिन (पुनः संयोजक NGF) न्यूरोट्रॉफिक केराटोपैथी के लिए एक उपचार विकल्प है 2)।
टाइप 2 हाइपरटायरोसिनेमिया के कॉर्नियल घावों के लिए, शैशवावस्था से टायरोसिन और फेनिलएलनिन-प्रतिबंधित आहार सबसे प्रभावी है।
Qक्या मधुमेह केराटोपैथी के लिए इंसुलिन आई ड्रॉप प्रभावी हैं?
A
कई अध्ययनों ने मधुमेह कॉर्नियल उपकला दोषों के लिए स्थानीय इंसुलिन आई ड्रॉप की प्रभावशीलता की सूचना दी है 2)। वे RTK-PI3K/Akt/mTOR मार्ग के माध्यम से कॉर्नियल उपकला घाव भरने को बढ़ावा देते हैं। हालांकि, यह अभी तक मानक उपचार के रूप में स्थापित नहीं हुआ है और नैदानिक परीक्षणों के चरण में है 2)।
मधुमेही कॉर्नियोपैथी एक ऐसी स्थिति है जिसमें दीर्घकालिक उच्च रक्त शर्करा कॉर्निया की सभी परतों को नुकसान पहुँचाती है। इसके रोगजनन में कई मार्ग शामिल होते हैं2)3)।
पॉलीओल मार्ग का बढ़ना: उच्च रक्त शर्करा एल्डोज रिडक्टेज को सक्रिय करती है, जिससे सोर्बिटोल का संचय होता है। यह आसमाटिक दबाव और ऑक्सीडेटिव तनाव का कारण बनता है।
उन्नत ग्लाइकेशन अंत उत्पादों (AGE) का संचय: प्रोटीन के गैर-एंजाइमी ग्लाइकेशन से कॉर्नियल कोलेजन का क्रॉस-लिंकिंग बढ़ता है2)। कॉर्नियल स्ट्रोमा की कठोरता और मोटाई बढ़ जाती है1)।
प्रोटीन काइनेज C (PKC) मार्ग का सक्रियण: यह कोशिका प्रसार और विभेदन के नियमन को बाधित करता है।
ऑक्सीडेटिव तनाव: माइटोकॉन्ड्रियल सुपरऑक्साइड का अत्यधिक उत्पादन DNA क्षति और कोशिकीय एंटीऑक्सीडेंट क्षमता में कमी का कारण बनता है2)।
कॉर्नियल एपिथेलियम में, तंग जंक्शनों की क्षति, बेसमेंट झिल्ली का मोटा होना और म्यूकोसल पेम्फिगॉइड गतिविधि में वृद्धि होती है, जिससे एपिथेलियल बैरियर फ़ंक्शन कम हो जाता है3)। कॉर्नियल तंत्रिकाओं में, ट्राइजेमिनल तंत्रिका के छोटे व्यास के तंतु (Aδ और C तंतु) क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, जिससे कॉर्नियल संवेदना कम हो जाती है3)। न्यूरोट्रॉफिक कारकों की कमी से एपिथेलियल होमियोस्टेसिस बनाए रखना मुश्किल हो जाता है।
अश्रु द्रव में ग्लूकोज की मात्रा गैर-मधुमेह व्यक्तियों की तुलना में चार गुना तक पहुँच जाती है1)। कॉर्नियल स्ट्रोमा की गहरी परतों में ग्लूकोज की मात्रा सतही परतों की तुलना में अधिक होती है, जिसे गहरी स्ट्रोमल सफेद अपारदर्शिता का कारण माना जाता है1)।
कॉर्नियल एंडोथेलियम में, कोशिका घनत्व में कमी, बहुरूपता में वृद्धि और Na⁺/K⁺-ATPase पंप फ़ंक्शन की क्षति होती है, जिससे कॉर्नियल एडिमा होती है3)। उच्च HbA1c, मधुमेह की लंबी अवधि और मधुमेही रेटिनोपैथी की प्रगति एंडोथेलियल कोशिका घनत्व में कमी से जुड़ी होती है3)।
जन्मजात चयापचय संबंधी रोगों में कॉर्नियल रोग-शरीरक्रिया
लाइसोसोमल भंडारण रोगों में, एंजाइम की कमी के कारण अपचित सब्सट्रेट लाइसोसोम में जमा हो जाते हैं और कॉर्नियल स्ट्रोमा के केराटोसाइट्स और एपिथेलियल कोशिकाओं में जमा हो जाते हैं। म्यूकोपॉलीसेकेराइडोसिस में, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकन (डर्मेटन सल्फेट, हेपरान सल्फेट, केराटन सल्फेट) कॉर्नियल स्ट्रोमा में जमा होकर अपारदर्शिता पैदा करते हैं। ग्लूकोमा ट्रैबेकुलर मेशवर्क में बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स के असामान्य संचय के कारण श्लेम नहर में जलीय हास्य के बहिर्वाह प्रतिरोध में वृद्धि के कारण होता है।
फैब्री रोग में, α-गैलेक्टोसिडेज़ की कमी के कारण ग्लोबोट्रायोसिलसेरामाइड कॉर्नियल एपिथेलियम की बेसल कोशिकाओं में जमा हो जाता है, जिससे सर्पिलाकार जमाव पैटर्न बनता है।
सिस्टिनोसिस में, सिस्टिनोसिन जीन में उत्परिवर्तन के कारण लाइसोसोम से सिस्टीन का परिवहन बाधित होता है, जिससे पूरे शरीर की कोशिकाओं में सिस्टीन क्रिस्टल जमा हो जाते हैं। कॉर्नियल जमाव 2 वर्ष की आयु तक होता है।
Qमधुमेह में कॉर्नियल संवेदना क्यों कम हो जाती है?
A
मधुमेह में, पुरानी हाइपरग्लाइसीमिया ट्राइजेमिनल तंत्रिका के छोटे व्यास के तंतुओं (Aδ और C तंतु) को नुकसान पहुँचाती है 3)। पॉलीओल मार्ग की सक्रियता, AGE के संचय और माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन के कारण कॉर्नियल तंत्रिका तंतुओं का घनत्व, लंबाई और शाखाएँ कम हो जाती हैं 2)। न्यूरोट्रॉफिक कारकों की कमी भी कॉर्नियल संवेदना में कमी का एक कारण है।
मधुमेही कॉर्नियोपैथी के रोगजनन में शामिल कई नाभिकीय प्रोटीनों की पहचान की गई है, और वे नए चिकित्सीय लक्ष्यों के रूप में ध्यान आकर्षित कर रहे हैं 3)।
मधुमेह रोगियों के कॉर्निया में PPARδ की अभिव्यक्ति काफी कम हो जाती है। PPARδ एगोनिस्ट फेनोफाइब्रेट के 30 दिनों के मौखिक प्रशासन से टाइप 2 मधुमेह के 30 रोगियों में कॉर्नियल तंत्रिका तंतुओं के पुनर्जनन, तंत्रिका शोफ में कमी और घनत्व एवं चौड़ाई में सुधार देखा गया 3)।
मधुमेही चूहों के कॉर्निया में HMGB1 की अभिव्यक्ति काफी बढ़ जाती है। डाइपोटैशियम ग्लाइसीराइज़िनेट के माइसेलर फॉर्मूलेशन द्वारा HMGB1 सिग्नलिंग के अवरोध ने मधुमेही कॉर्निया के उपकला और तंत्रिका घाव भरने को बढ़ावा दिया 3)।
PTEN अवरोधक bpV(pic) के स्थानीय प्रशासन ने Akt सिग्नलिंग के पुनः सक्रियण के माध्यम से मधुमेही कॉर्निया के उपकला पुनर्जनन को बढ़ावा दिया 3)। कॉर्नियल तंत्रिका तंतु घनत्व और कॉर्नियल संवेदना की बहाली भी देखी गई 3)।
कैल्सीट्रियोल (सक्रिय विटामिन D₃) के स्थानीय प्रशासन ने Nrf2 एंटीऑक्सीडेंट सिग्नलिंग के सक्रियण और NLRP3 इन्फ्लामेसोम के अवरोध के माध्यम से मधुमेही कॉर्निया के घाव भरने और पुनर्नर्वीकरण को बढ़ावा दिया 2)।
α-लिपोइक एसिड उच्च ग्लूकोज वातावरण में कॉर्नियल उपकला कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन और एपोप्टोसिस को कम करने के लिए रिपोर्ट किया गया है 2)।
SIRT1 की अतिअभिव्यक्ति ने miR-182 में वृद्धि के माध्यम से मधुमेही कॉर्नियल तंत्रिका पुनर्जनन को बढ़ावा दिया। SIRT3 की अतिअभिव्यक्ति ने माइटोफैगी को बढ़ावा देकर उच्च ग्लूकोज वातावरण में कॉर्नियल घाव भरने में सुधार किया 3)।
EZH2 अवरोधक (EPZ6438, 3-डीएज़ानेप्लानोसिन A) पशु मॉडल में कॉर्नियल मायोफाइब्रोब्लास्ट सक्रियण और फाइब्रोसिस को दबाने के लिए दिखाए गए हैं 3)।
भविष्य में, इन नाभिकीय प्रोटीनों के आणविक तंत्र की और अधिक व्याख्या और मनुष्यों में नैदानिक परीक्षणों द्वारा प्रभावकारिता का सत्यापन चुनौतीपूर्ण है 3)।
