Colorazione delle lenti ottiche e filtri specifici per lunghezza d'onda

Punti chiave a colpo d’occhio

Punti chiave di questa malattia

• La colorazione delle lenti ottiche e i filtri specifici per lunghezza d’onda sono tecnologie ottiche per ridurre la fotofobia (ipersensibilità alla luce).
• Le lenti FL-41 sono state sviluppate alla fine degli anni ‘80 e bloccano selettivamente la luce blu-verde intorno a 480 nm.
• La melanopsina (λmax≈482 nm) delle cellule gangliari retiniche intrinsecamente fotosensibili (ipRGC) è coinvolta nello sviluppo della fotofobia.
• Le principali indicazioni sono emicrania, blefarospasmo essenziale benigno (BEB), sindrome post-commozione (PCS), disturbi dei coni e dolore oculare.
• In Giappone, gli occhiali schermanti sono utilizzati clinicamente per il blefarospasmo e la distrofia dei coni.
• La maggior parte degli studi riporta un miglioramento soggettivo dei sintomi, ma la dimensione del campione è piccola e il livello di evidenza è limitato.
• Le lenti FL-41 disponibili in commercio presentano una variabilità di qualità, quindi è importante verificare la fonte di approvvigionamento.

1. Colorazione delle lenti ottiche e filtri specifici per lunghezza d’onda

La colorazione delle lenti ottiche e i filtri specifici per lunghezza d’onda sono tecnologie ottiche volte a ridurre il grave disagio causato dalla fotofobia (ipersensibilità alla luce).

Le lenti FL-41 sono considerate il primo successo in questo campo. Sviluppate alla fine degli anni ‘80, sono state progettate per ridurre il disagio causato dall’illuminazione fluorescente e migliorare la produttività sul posto di lavoro¹⁾. Il nome deriva dalla loro storia di sviluppo: si tratta di una tecnica di colorazione delle lenti che blocca selettivamente la luce blu-verde intorno a 480 nm²⁾.

A differenza delle semplici lenti scure (occhiali da sole) che riducono la quantità di luce su tutte le lunghezze d’onda, le lenti FL-41 e i filtri ottici notch differiscono in quanto bloccano selettivamente lunghezze d’onda specifiche.

Più recentemente, sono stati sviluppati filtri ottici notch. Applicando una pellicola sottile sulla superficie della lente, è possibile bloccare lunghezze d’onda specifiche in modo più preciso rispetto alle lenti FL-41³⁾.

Uso clinico in Giappone : Nel trattamento del blefarospasmo, l’uso di occhiali schermanti viene tentato in pazienti che lamentano spasmi indotti dalla luce o fotofobia. Inoltre, nei pazienti con distrofia dei coni con forte fotofobia, l’uso di occhiali schermanti è considerato efficace per alleviare i sintomi.

Q Cos'è la lente FL-41? In cosa differisce dagli occhiali da sole normali?

A

Le lenti FL-41 sono lenti colorate che bloccano selettivamente la luce blu-verde intorno ai 480 nm, distinguendosi fondamentalmente dalle semplici lenti scure. Mentre gli occhiali da sole normali riducono uniformemente la quantità di luce su tutte le lunghezze d’onda, le lenti FL-41 bloccano specificamente le lunghezze d’onda che causano fotofobia. Per il meccanismo dettagliato, vedere la sezione «Fisiopatologia e patogenesi dettagliata».

2. Principali sintomi e segni clinici

Sintomi soggettivi (sintomi target per lenti colorate)

• Fotofobia : marcato disagio causato dalla luce. È il principale sintomo indicato per questa tecnologia.
• Sensazione di fotofobia e secchezza oculare : I pazienti con blefarospasmo spesso presentano fotofobia e sensazione di secchezza oculare.
• Aggravamento degli spasmi : gli spasmi del blefarospasmo peggiorano con la luce, l’affaticamento e la lettura, e diminuiscono al buio.

Reperti clinici (malattie interessate)

Le principali malattie per le quali è indicato un filtro specifico per lunghezza d’onda sono le seguenti.

Emicrania

Sintomo principale : fotofobia come sintomo associato principale

Filtro raccomandato : lente FL-41 (blocco intorno a 480 nm)

Evidenza : efficacia dimostrata

Blefarospasmo essenziale benigno

Sintomo principale : chiusura involontaria delle palpebre indotta dalla luce

Filtro raccomandato : lente che blocca la luce blu-verde, occhiali schermanti

Evidenza : Efficacia dimostrata

Sindrome post-commozione

Disturbo principale : Sintomi visivi vari inclusa la fotofobia

Filtro raccomandato : Lenti FL-41

Evidenza : Miglioramento del comfort soggettivo riportato (piccolo studio)

Disturbi dei coni e altri

Disturbo dei fotorecettori a cono: fotofobia marcata. Le lenti a contatto rosse mostrano il miglioramento più convincente.

Dolore oculare: corrisponde all’esacerbazione del dolore da stimolazione luminosa.

Sindrome da sfarfallio visivo (VSS): gli occhiali FL-41 sono considerati efficaci per la fotosensibilità.

Nell’acromatopsia, la fotofobia è anche uno dei sintomi caratteristici e le misure di protezione dalla luce sono importanti.

3. Cause e fattori di rischio

Meccanismi che causano fotofobia

Le cellule gangliari retiniche intrinsecamente fotosensibili (ipRGC) svolgono un ruolo centrale nello sviluppo della fotofobia.

• Fotosensibilità della melanopsina: Il fotopigmento melanopsina contenuto nelle ipRGC ha la massima sensibilità per le lunghezze d’onda intorno a 481 nm (luce blu-verde)²⁾. Questa lunghezza d’onda provoca l’isomerizzazione della melanopsina.
• Bistabilità: La melanopsina è bistabile, isomerizzandosi a due lunghezze d’onda: 481 nm e 587 nm.
• Input ai centri nocicettivi: La stimolazione delle ipRGC è correlata ai centri nocicettivi del talamo e la componente a 481 nm della luce ambientale può attivare i centri del dolore talamici.
• Trasmissione indipendente dell’informazione luminosa: Le ipRGC possono trasmettere segnali luminosi anche in assenza di bastoncelli e coni e sono coinvolte nel ritmo circadiano, nel riflesso pupillare e nella nocicezione talamica.

Sulla base di questi meccanismi, il blocco delle lunghezze d’onda intorno a 481 nm riduce la trasmissione dell’informazione luminosa attraverso le ipRGC e sopprime l’input ai centri nocicettivi talamici, costituendo la base teorica dei filtri specifici per lunghezza d’onda.

Prevenzione e cura quotidiana

In caso di fotofobia, è importante consultare un oculista per un esame approfondito delle cause sottostanti. Le lenti FL-41 e gli occhiali filtranti sono disponibili in commercio, ma si consiglia di consultare un professionista prima dell’acquisto. L’uso di lenti filtranti appropriate sia all’interno che all’esterno può aiutare a ridurre i sintomi.

Q Perché solo determinate lunghezze d'onda della luce causano disagio?

A

La melanopsina contenuta nelle ipRGC ha la massima sensibilità alla luce blu-verde intorno a 481 nm e si ritiene che questa banda di lunghezze d’onda attivi selettivamente i centri nocicettivi del talamo. Pertanto, bloccare selettivamente la luce intorno a 480 nm sarebbe più efficace nel ridurre la fotofobia rispetto a ridurre uniformemente l’intensità luminosa totale.

4. Diagnosi e metodi di esame

Per determinare l’indicazione dei filtri specifici per lunghezza d’onda, è importante diagnosticare prima la causa sottostante della fotofobia.

• Diagnosi differenziale delle cause : La fotofobia è un sintomo di molte malattie come emicrania, blefarospasmo, disturbi dei coni e sindrome post-traumatica. L’identificazione della causa porta alla scelta del filtro appropriato.
• Test dell’ammiccamento : Nel blefarospasmo si tenta di provocare lo spasmo mediante il test dell’ammiccamento. Esistono tre tipi: ammiccamento rapido, ammiccamento leggero (chiusura leggera) e ammiccamento forte (chiusura forte), e si valuta il pattern di induzione dello spasmo.
• Pupillometria : metodo di esame per valutare quantitativamente la funzione degli ipRGC.
• Esame del riflesso pupillare cromatico (cromatic pupillometry) : misura la risposta pupillare a stimoli luminosi di diverse lunghezze d’onda, consentendo una valutazione selettiva della risposta della melanopsina.

Limiti dell’indicazione terapeutica

I filtri specifici per lunghezza d’onda possono essere efficaci contro la fotofobia (problema afferente). D’altra parte, non è stata dimostrata efficacia per problemi efferenti come l’insufficienza di convergenza o la ridotta velocità di lettura. Quando questi sintomi sono predominanti, è necessario un approccio diverso, come l’allenamento visivo, piuttosto che l’uso di lenti.

5. Trattamento standard

Utilizzo in Giappone (massima priorità)

Per le seguenti malattie, gli occhiali schermanti sono indicati come opzione terapeutica.

• Blefarospasmo (blefarospasmo essenziale benigno) : Gli occhiali schermanti o gli occhiali a clip sono elencati come una delle opzioni terapeutiche. Nei pazienti con spasmi indotti dalla luce o fotofobia, si può provare l’uso di occhiali schermanti.
• Distrofia dei coni : L’uso di occhiali schermanti è considerato efficace per ridurre i sintomi nei pazienti con fotofobia grave.

Tipi di filtri e raccomandazioni per malattia

I filtri raccomandati per malattia o sintomo sono mostrati di seguito.

Malattia/Sintomo	Filtro raccomandato	Tendenza delle evidenze
Emicrania	Lenti FL-41	Efficacia dimostrata
Blefarospasmo essenziale benigno	Occhiali filtranti FL-41	Efficacia dimostrata
Sindrome post-commotiva	Lenti FL-41	Miglioramento soggettivo (piccolo studio)
Disturbo dei coni	Lenti a contatto rosse	Miglioramento più convincente riportato
Scintillio visivo	Occhiali FL-41	Efficacia riportata per la fotosensibilità

Lenti FL-41

• Lenti colorate che bloccano selettivamente le lunghezze d’onda intorno a 480 nm²⁾.
• È stata dimostrata l’efficacia nell’emicrania e nel BEB.
• Le lenti sono tipicamente di colore rosa-ambrato e il loro meccanismo è diverso dagli occhiali da sole che riducono la luminosità complessiva.

Filtri ottici notch

• Un rivestimento a film sottile sulla superficie della lente consente un blocco più preciso della lunghezza d’onda rispetto a FL-41³⁾.
• Poiché può colpire bande di lunghezza d’onda più specifiche, se ne prevede una futura applicazione clinica.

Punto di attenzione: Variabilità della qualità dei prodotti FL-41

Sono stati segnalati casi in cui prodotti commerciali etichettati come ‘FL-41’ non possiedono effettivamente le caratteristiche di blocco del FL-41. Le caratteristiche di blocco della lunghezza d’onda possono variare a seconda del prodotto, ed è necessario verificare attentamente la legittimità del fornitore al momento dell’acquisto. Inoltre, si noti che molti studi hanno una dimensione del campione ridotta e il livello di evidenza è limitato.

Q Quale colore di lente è efficace per quale malattia?

A

Le lenti FL-41 (che bloccano la luce blu-verde intorno a 480 nm) hanno mostrato efficacia per l’emicrania e il blefarospasmo essenziale benigno. Per i disturbi dei coni (disfunzione dei fotorecettori a cono), le lenti a contatto rosse mostrano il miglioramento più convincente. Per la sindrome post-commozione cerebrale, in studi su piccola scala è stato riportato un miglioramento soggettivo del comfort con FL-41.

Q Le lenti FL-41 commerciali sono affidabili?

A

Anche se un prodotto è etichettato come FL-41, alcuni non hanno le caratteristiche di blocco specificate. Prima dell’acquisto è importante verificare che il fornitore soddisfi le specifiche ufficiali. Si consiglia di consultare uno specialista e scegliere un prodotto appropriato.

6. Fisiopatologia e meccanismo dettagliato

ipRGC e basi della melanopsina

Le ipRGC sono un terzo tipo di cellule fotorecettrici in grado di rilevare la luce indipendentemente da bastoncelli e coni. Contengono il fotopigmento melanopsina, la cui lunghezza d’onda di assorbimento massimo (λmax) è 482 nm.

• Giant ipRGC: circa 3.000 cellule, che estendono dendriti su un’ampia area retinica ed esprimono melanopsina.
• Funzioni diverse delle ipRGC: formano la via afferente principale del riflesso pupillare alla luce e partecipano anche al ritmo circadiano, alla regolazione dell’umore e alla formazione dell’immagine visiva. È stato dimostrato che la luce influisce direttamente sull’umore e sull’apprendimento attraverso i neuroni che esprimono melanopsina.

Integrazione della risposta pupillare

Il diametro pupillare è determinato dall’integrazione additiva dei segnali provenienti dalla retina interna (sistema ipRGC/melanopsina) e dalla retina esterna (sistema bastoncelli/coni).

• Risposta pupillare mediata dai coni: latenza breve, velocità di contrazione rapida, rapido ritorno al basale dopo stimolo luminoso. Controlla la contrazione tonica ai cambiamenti di contrasto.
• Risposta pupillare mediata dalla melanopsina: latenza lunga, velocità di contrazione lenta, caratterizzata da persistenza. Definisce il diametro pupillare adattato alla luce durante l’esposizione prolungata alla luce.
• Integrazione dipendente dall’illuminanza: in adattamento al buio predomina la risposta dei bastoncelli, in adattamento alla luce compare la risposta della melanopsina e i bastoncelli decadono, a illuminanze più elevate si aggiunge la risposta dei coni.
• Controllo del guadagno: si presume che il controllo del guadagno della regolazione pupillare sia localizzato nel nucleo di Edinger-Westphal.

Invecchiamento e funzione della melanopsina

È stato dimostrato che la funzione della melanopsina rimane relativamente stabile tra il primo e l’ottavo decennio di vita, dopo di che si verifica un significativo declino. Poiché la risposta pupillare mediata dalla melanopsina è relativamente stabile indipendentemente dall’età, l’effetto dei filtri specifici per lunghezza d’onda può essere previsto anche negli anziani.

Razionale teorico del blocco della lunghezza d’onda

Il principio di funzionamento delle lenti FL-41 e dei filtri notch è quello di ridurre l’input alle ipRGC bloccando le lunghezze d’onda intorno a 481 nm, sopprimendo così la trasmissione del segnale ai centri nocicettivi del talamo ^{2, 3)}. Anche nei casi in cui coni e bastoncelli non funzionano (come nelle malattie degenerative della retina), le ipRGC possono trasmettere segnali luminosi, quindi i filtri di lunghezza d’onda possono contribuire a ridurre la fotofobia in queste malattie.

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7. Ricerche recenti e prospettive future (rapporti in fase di ricerca)

Per i pazienti: si prega di leggere attentamente

I seguenti contenuti sono attualmente in fase di ricerca o di sperimentazione clinica e non costituiscono un trattamento standard disponibile negli ospedali generali. Si tratta di informazioni di riferimento per professionisti riguardanti gli sviluppi medici futuri.

Ottogenetica

La ricerca ottogenetica è in corso per ripristinare la funzione fotorecettiva persa attraverso l’ingegneria genetica.

• Espressione ectopica della melanopsina : L’espressione ectopica della melanopsina nelle cellule gangliari retiniche (RGC) ha migliorato il riflesso pupillare e ripristinato la capacità di discriminazione luce-buio in topi ciechi.
• Applicazione di proteine chimeriche : Sono in corso ricerche per esprimere la chimera Opto-mGluR6 nelle cellule bipolari ON e ripristinare la risposta alla luce in modelli di degenerazione retinica.
• Terapia genica con channelrhodopsina: Sono in corso studi clinici di terapia genica che utilizzano la channelrhodopsina (NCT02556736, ecc.).

Progressi nella ricerca sulle ipRGC

In uno studio in cui è stata somministrata una immunotossina diretta alla melanopsina a macachi rhesus per rimuovere selettivamente le ipRGC, è stata confermata una significativa attenuazione del riflesso pupillare dopo la rimozione delle ipRGC, facendo progredire la comprensione del ruolo delle ipRGC nel riflesso pupillare alla luce.

Esame delle terapie non farmacologiche

La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) è studiata come terapia non farmacologica per la fotofobia nella sindrome da visione scintillante (VSS). L’applicazione combinata di rTMS e filtri specifici per lunghezza d’onda richiede ulteriori ricerche.

Sfide per la diffusione

Attualmente, la scarsa disponibilità nei negozi di ottica, la mancanza di consapevolezza dei medici e l’alto costo degli acquisti online rappresentano barriere alla diffusione dei filtri a lunghezza d’onda specifica.

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8. Riferimenti bibliografici

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.