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Exame de Células Endoteliais da Córnea (Microscópio Especular)

1. O que é o exame de células endoteliais da córnea?

Seção intitulada “1. O que é o exame de células endoteliais da córnea?”
Imagem em mosaico das células endoteliais da córnea (padrão hexagonal) capturada pelo microscópio especular.
Imagem em mosaico das células endoteliais da córnea (padrão hexagonal) capturada pelo microscópio especular.
Gain P (original author); Ygavet (uploader). Corneal endothelium under specular microscopy. Wikimedia Commons. 2006. Figure 1. Source ID: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cornea_endothelium_specular.jpg. License: CC BY-SA 3.0.
Imagem de reflexão especular da camada de células endoteliais da córnea capturada por microscópio especular. Células endoteliais normais formam um padrão de mosaico hexagonal regular, com os limites celulares aparecendo como linhas escuras. Esta imagem corresponde à visualização das células endoteliais pelo método de reflexão especular discutido na seção “1. O que é o exame de células endoteliais da córnea?”.

O exame de células endoteliais da córnea (microscópio especular) é um exame que utiliza o princípio da reflexão especular para fotografar e analisar as células endoteliais da córnea. Ele pode avaliar quantitativamente a densidade celular, morfologia e anisocitose de forma não invasiva.

As células endoteliais da córnea são uma camada única de células na superfície posterior da córnea, que mantêm a transparência da córnea através da função de bomba e função de barreira. No entanto, é difícil avaliar essas funções diretamente de forma quantitativa. Portanto, a avaliação da função endotelial geralmente é feita parametrizando as mudanças na morfologia anormal. A avaliação qualitativa das células endoteliais é possível com a reflexão especular na lâmpada de fenda, mas usando o microscópio especular, a quantificação dos parâmetros morfológicos é alcançada.

Principais indicações:

  • Antes da cirurgia de catarata: Avaliação da densidade de células endoteliais (coberta pelo seguro). Fornece base para a escolha da técnica cirúrgica e explicação ao paciente.
  • Antes e após transplante de endotélio da córnea (DSAEK/DMEK): Avaliação pré-operatória e monitoramento seriado da densidade endotelial pós-operatória.
  • Distrofia endotelial de Fuchs e síndrome ICE: Detecção de guttata e monitoramento regular da diminuição da densidade.
  • Usuários de lentes de contato de longo prazo: Avaliação de alterações endoteliais devido à hipóxia crônica.
Q Qual é o papel das células endoteliais da córnea?
A

As células endoteliais da córnea mantêm a córnea transparente através da função de bomba e função de barreira. Existe uma pressão de inchaço de cerca de 50 mmHg no estroma da córnea, mas no olho normal, a função de bomba do endotélio supera essa pressão e bombeia o excesso de água para fora da córnea. Como as células endoteliais têm quase nenhuma capacidade de regeneração, quando lesionadas, as células restantes se expandem e achatam para compensar, mas se a densidade diminuir significativamente, ocorre descompensação levando ao edema da córnea.

Existem três tipos principais de microscópios especulares com base no princípio de medição e modo de contato.

Tipo não contato

Características: Tipo dominante na prática clínica atual. Não requer anestesia tópica e suporta alinhamento automático.

Vantagens: Menor ônus para o paciente e sem risco de infecção. Pode realizar medições repetidas em curto período.

Limitações: O campo de captura é um tanto limitado. Em casos de edema ou opacidade corneana grave, a captura precisa torna-se difícil.

Tipo de contato

Características: Método em que a lente entra em contato direto com a córnea para capturar a imagem. Requer anestesia tópica (oxibuprocaína 0,4%).

Vantagens: Permite captura mais ampla e nítida do que o tipo sem contato. Fornece resultados confiáveis mesmo em casos de edema ou opacidade corneana. Relata-se que as medições de densidade celular entre os tipos com e sem contato são geralmente equivalentes em córneas saudáveis e após transplante [4].

Limitações: Requer anestesia tópica. Exige técnica habilidosa.

Microscópio confocal

Características: Dispositivo especial que permite observar as camadas da córnea de forma tomográfica.

Vantagens: Pode avaliar células endoteliais, epiteliais, do estroma e todas as camadas tridimensionalmente. Também permite a observação do plexo nervoso.

Limitações: Mais complexo de operar e o tempo de exame é maior em comparação ao especular comum. Requer equipamento dedicado.

  1. Para o tipo sem contato: Não é necessária anestesia tópica. Fixar a cabeça no apoio de queixo e testa, e solicitar que o paciente olhe para o ponto de fixação. A captura é automática com alinhamento automático.
  2. Para o tipo de contato: Realizar anestesia tópica com colírio de cloridrato de oxibuprocaína 0,4%. O examinador encosta a lente na córnea e captura a imagem.
  3. Análise automática: Após a captura, o dispositivo emite automaticamente a densidade celular (CD), o coeficiente de variação (CV) e a porcentagem de células hexagonais (Hexagonality).
  4. Correção manual: Se a precisão da análise automática for baixa, corrigir os limites manualmente e recalcular.
  5. Medição simultânea de CCT: Muitos modelos suportam a medição simultânea da espessura corneana central (CCT)

Se o número de células usadas na análise for muito pequeno, a confiabilidade do exame diminui. Doughty et al. relataram que, na medição com microscópio especular não contato, o coeficiente de variação é de cerca de ±10% com 25 células analisadas, enquanto converge para cerca de ±2% com 75 células ou mais [2]. A análise de Abib et al. também mostrou que o tamanho da amostra necessário varia conforme o modelo, mas todos recomendam um número de células na ordem de centenas [3]. Sempre verifique o número de células reconhecido automaticamente pelo software de análise.

Em casos de edema ou opacidade corneana, a obtenção de imagens precisas é difícil e a confiabilidade dos resultados da análise é baixa. Nesses casos, tente fotografar novamente em uma área mais transparente. O uso do tipo contato é útil, pois permite imagens mais amplas e nítidas.

Q O exame de células endoteliais da córnea dói?
A

No tipo não contato, não é necessária anestesia tópica; embora possa haver sensação de ofuscamento, basicamente não há dor. No tipo contato, é aplicada anestesia tópica com colírio de oxibuprocaína 0,4% antes do contato da lente, portanto, a dor é menor enquanto a anestesia estiver ativa. Ambos são exames de curta duração.

4. Interpretação dos Resultados e Valores Normais

Seção intitulada “4. Interpretação dos Resultados e Valores Normais”

Parâmetros de Medição e Valores Normais/Anormais

Seção intitulada “Parâmetros de Medição e Valores Normais/Anormais”

A condição das células endoteliais é avaliada pelos três parâmetros principais a seguir.

ParâmetroValor NormalReferência de Valor Anormal
Densidade Celular (CD)≥70 anos média 2.200 células/mm²400-500 células/mm² ou menos
Valor de CV (Coeficiente de Variação)0,2–0,30,35 ou mais
Taxa de Aparecimento de Células Hexagonais (Hexagonalidade)60–70%Menos de 50%

A densidade celular é o principal indicador na avaliação do endotélio. Vários estudos mostraram que ela diminui fisiologicamente com a idade [1][6], seguindo aproximadamente a seguinte progressão.

  • Recém-nascidos: 3.500–4.000 células/mm²
  • 20 anos: cerca de 2.700 células/mm²
  • 70 anos ou mais: média de 2.200 células/mm²
  • Taxa de redução normal: 0,5%/ano
  • Após cirurgia de catarata: 2%/ano (redução acelerada)
  • Após cirurgia de glaucoma: 10%/ano (mais acelerada)

Quando a densidade celular diminui para menos de 400–500 células/mm², a manutenção da transparência da córnea torna-se impossível, resultando em ceratopatia bolhosa.

O valor CV é o coeficiente de variação, calculado dividindo o desvio padrão da área celular pela área celular média, e indica anisocitose. Quanto maior o valor, maior o estresse celular. O valor normal é 0,2–0,3, e valores iguais ou superiores a 0,35 são considerados anormais.

As células endoteliais da córnea normais estão alinhadas em um padrão hexagonal regular. Uma diminuição na proporção dessas células hexagonais indica maior desorganização da forma celular. O valor normal é 60–70%, e valores iguais ou inferiores a 50% são considerados anormais.

Achados Especulares na Distrofia Endotelial de Fuchs

Seção intitulada “Achados Especulares na Distrofia Endotelial de Fuchs”
Imagem histológica com coloração PAS da distrofia endotelial de Fuchs: múltiplas guttata (projeções verrucosas) na superfície posterior da membrana de Descemet
Imagem histológica com coloração PAS da distrofia endotelial de Fuchs: múltiplas guttata (projeções verrucosas) na superfície posterior da membrana de Descemet
Leonardo CC, Pennypacker KR. Fuchs corneal dystrophy. Orphanet Journal of Rare Diseases. 2009;4:7. Figure 1. Source ID: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuchs_dystrophy_1.JPG. License: CC BY 2.0.
Imagem de microscopia óptica com coloração PAS da distrofia endotelial de Fuchs. Múltiplas projeções verrucosas (guttata) projetam-se da superfície posterior da membrana de Descemet, acompanhadas de cistos epiteliais e deslocamento da membrana basal. Corresponde à formação de guttata e ao aparecimento de áreas escuras no especular na distrofia endotelial de Fuchs, discutida na seção “4. Interpretação dos resultados e valores normais”.

Na distrofia endotelial de Fuchs, os seguintes achados característicos são observados com o microscópio especular:

  • Guttata (córnea guttata): Áreas elevadas do endotélio (espessamento verrucoso de Descemet) são reconhecidas como áreas circulares escuras (áreas escuras)
  • Diminuição da densidade celular: A densidade de células endoteliais é medida aparentemente menor devido à área ocupada pelas guttata
  • Aumento do valor CV e diminuição da taxa de hexagonais: As células endoteliais se deformam e aumentam para preencher as áreas circundantes, piorando os índices morfológicos
Q Qual é a densidade de células endoteliais da córnea segura antes da cirurgia de catarata?
A

Não há um padrão uniforme claro e há variação entre instituições, mas geralmente, se a densidade celular for inferior a 1.000 células/mm², o risco cirúrgico é considerado alto. É necessária a escolha da técnica cirúrgica (redução do tempo de ultrassom na facoemulsificação ou uso adicional de substância viscoelástica) e consentimento informado adequado ao paciente. Se a densidade celular cair para 400–500 células/mm² ou menos, há risco de ceratopatia bolhosa pós-operatória, e pode-se considerar cirurgia de catarata simultânea com transplante de endotélio corneano (DSAEK/DMEK).

Com base nas anormalidades dos valores do exame, considere as seguintes condutas.

CD < 1.000 células/mm² (antes da cirurgia de catarata): Condição de alto risco cirúrgico. Reduza o tempo de ultrassom, selecione cuidadosamente o material viscoelástico e explique os riscos adequadamente ao paciente. Os critérios de avaliação variam entre instituições, portanto o julgamento abrangente do médico responsável é importante.

CD < 400-500 células/mm²: Risco iminente de ceratopatia bolhosa. Considere ativamente o transplante de endotélio corneano (DSAEK/DMEK). Comparado ao transplante de córnea total (PKP), o DSAEK/DMEK apresenta maior taxa de sobrevivência das células endoteliais e recuperação visual mais rápida.

Valor de CV > 0,35 ou Hexagonalidade < 50%: Indica estado de estresse endotelial. Investigue causas como distrofia endotelial de Fuchs, síndrome ICE, uso prolongado de lentes de contato ou histórico de cirurgia intraocular.

Acompanhamento pós-operatório:

  • Após a cirurgia de catarata, verifique a densidade endotelial em 1-3 meses e 1 ano. A diminuição das células endoteliais é maior no primeiro ano após a cirurgia, continuando lentamente por vários anos. Densidade endotelial pré-operatória, idade e tempo de uso de ultrassom foram identificados como fatores de risco independentes [5]
  • Após transplante de endotélio corneano (DSAEK/DMEK), continue o monitoramento da densidade endotelial a cada 6 meses a 1 ano

O microscópio especular utiliza a reflexão especular da luz para visualizar as células endoteliais. Quando a luz incide na interface entre o estroma corneano e o humor aquoso (camada de células endoteliais), parte da luz é refletida especularmente no limite entre dois meios com diferentes índices de refração. Essa luz refletida é captada para obter a imagem das células endoteliais.

Nos limites celulares (espaços intercelulares), a reflexão é fraca e aparece escura (linha escura), enquanto o corpo celular aparece claro. Isso realça o contorno das células. O software de análise de imagem reconhece e quantifica automaticamente a imagem celular capturada, calculando CD, CV e Hexagonalidade.

O estroma corneano sempre possui uma pressão de inchaço (swelling pressure: SP) de cerca de 50 mmHg. No olho normal, a bomba endotelial corneana transporta ativamente Na⁺ e HCO₃⁻ para o lado do humor aquoso, superando essa pressão de inchaço para manter a espessura fisiológica e a transparência da córnea.

Quando a densidade de células endoteliais cai abaixo de 500 células/mm², a função de bomba das células remanescentes torna-se insuficiente. Água em excesso flui superando a pressão de inchaço do estroma corneano, levando ao edema estromal e à formação de bolhas subepiteliais (bulla). Isso é a ceratopatia bolhosa. A ruptura das bolhas causa dor intensa e perda da função de barreira da superfície ocular.

O software de análise automática convencional enfrentava desafios na precisão do reconhecimento, especialmente em áreas de baixa densidade celular ou casos de edema. Nos últimos anos, a pesquisa em reconhecimento automático de bordas celulares usando aprendizado de máquina e aprendizado profundo avançou. Boa correlação na precisão em comparação com a análise manual foi relatada, e espera-se implementação clínica futura.

Estudos básicos mostraram que os inibidores da quinase associada a Rho (ROCK) promovem adesão e proliferação de células endoteliais da córnea. No Japão, o desenvolvimento clínico de colírios inibidores de ROCK (derivado de Y-27632) para estimular a proliferação de células endoteliais da córnea está em andamento. Aplicações para ceratopatia bolhosa e recuperação da densidade endotelial após transplante endotelial estão sendo estudadas, mas atualmente não atingiram ampla aplicação na prática geral.

Alterações Endoteliais em Usuários de Lentes de Contato de Longo Prazo

Seção intitulada “Alterações Endoteliais em Usuários de Lentes de Contato de Longo Prazo”

O uso prolongado de lentes de contato (especialmente lentes rígidas) foi relatado como causador de aumento de polimegetismo (aumento da variação de tamanho celular) e pleomorfismo (aumento de formas celulares não hexagonais) no endotélio devido à hipóxia corneana crônica. Isso se manifesta como aumento do valor CV e diminuição da hexagonalidade, mas a densidade celular em si geralmente permanece dentro da faixa normal.

Distúrbios Endoteliais Induzidos por Medicamentos

Seção intitulada “Distúrbios Endoteliais Induzidos por Medicamentos”

Distúrbios do endotélio corneano foram relatados com uso prolongado de amantadina (medicamento para Parkinson) e alguns antipsicóticos. Às vezes podem ser detectados por microscopia especular como diminuição da densidade celular e alterações morfológicas, e a utilidade do monitoramento regular em pacientes que usam esses medicamentos está sendo estudada.

  1. Sanchis-Gimeno JA, Lleó-Pérez A, Alonso L, Rahhal MS, Martínez Soriano F. Corneal endothelial cell density decreases with age in emmetropic eyes. Histol Histopathol. 2005;20(2):423-427. PMID: 15736046. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15736046/
  2. Doughty MJ, Müller A, Zaman ML. Assessment of the reliability of human corneal endothelial cell-density estimates using a noncontact specular microscope. Cornea. 2000;19(2):148-158. PMID: 10746445. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10746445/
  3. Abib FC, Holzchuh R, Schaefer A, Schaefer T, Godois R. The endothelial sample size analysis in corneal specular microscopy clinical examinations. Cornea. 2012;31(5):546-550. PMID: 22333658. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22333658/
  4. Módis L Jr, Langenbucher A, Seitz B. Corneal endothelial cell density and pachymetry measured by contact and noncontact specular microscopy. J Cataract Refract Surg. 2002;28(10):1763-1769. PMID: 12388025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12388025/
  5. Lee NS, Ong K. Risk factors for corneal endothelial cell loss after phacoemulsification. Taiwan J Ophthalmol. 2024;14(1):83-87. PMID: 38654985; PMCID: PMC11034697. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11034697/
  6. Kaur K, Gurnani B. Specular Microscopy. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024. Bookshelf ID: NBK585127. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK585127/

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