Visão artificial retiniana (prótese retiniana) é um termo geral para dispositivos implantáveis que estimulam as células retinianas internas remanescentes (células bipolares e células ganglionares da retina) elétrica ou quimicamente para restaurar parcialmente a visão em pacientes que perderam fotorreceptores devido a retinite pigmentosa (RP) ou degeneração macular relacionada à idade (DMRI).
O conceito de dispositivo auxiliar visual remonta a Le Roy em 1755, e Tassicker propôs a estimulação retiniana em 1956. Desde então, evoluiu para sua forma atual com o avanço da tecnologia de matriz de eletrodos. Vários dispositivos atingiram o estágio clínico. 4)
Em pacientes-alvo, os fotorreceptores estão perdidos, mas um número considerável de RGC na retina interna sobrevive. 4) Essa sobrevivência das RGC é a base biológica para a visão artificial.
Os pacientes-alvo são principalmente aqueles com degeneração avançada de fotorreceptores devido a retinite pigmentosa, com acuidade visual inferior à percepção de luz. Para a Argus II, a indicação aprovada é idade igual ou superior a 25 anos e acuidade visual inferior à percepção de luz. A condição necessária é a viabilidade da retina interna (RGC), confirmada por avaliação pré-operatória.
Na retinose pigmentar (RP), principal doença candidata à visão artificial retiniana, o curso é o seguinte:
Os achados fundoscópicos típicos da RP são os seguintes: 3)
Achados fundoscópicos
Pigmentação em espículas ósseas: Achado característico distribuído ao redor da equador.
Atrofia do nervo óptico e brilho ceroso: Palidez do disco óptico, proeminente em casos de longa duração.
Estreitamento vascular: Estreitamento acentuado das artérias retinianas.
Achados Eletrofisiológicos e de Imagem
Eletrorretinograma ausente ou acentuadamente reduzido: Exame essencial para o diagnóstico definitivo.
Desaparecimento da zona elipsoide (EZ) na OCT: O desaparecimento da junção entre os segmentos interno e externo dos fotorreceptores indica degeneração dos fotorreceptores.
Hiperautofluorescência em anel na FAF: Indica o limite da área de degeneração ativa.
Após o implante de retina artificial, os pacientes podem ser capazes de distinguir contornos e movimentos de objetos. No entanto, a visão proporcionada pelos dispositivos atuais é limitada e não restaura a visão natural4).
A avaliação funcional por eletrorretinograma é essencial para o diagnóstico definitivo.3) O estado da zona elipsoide (EZ) é avaliado por OCT, e a hiperautofluorescência em anel é confirmada por FAF. O teste genético também é recomendado; o gene EYS é o mais comum (20-30%) em japoneses.3)
RP é um termo abrangente para um grupo de doenças degenerativas hereditárias da retina causadas por mais de 100 mutações genéticas.2) A prevalência é de 1 em 4000-8000 pessoas, sendo a principal causa de cegueira congênita no Japão.3)
No estágio final da DMRI, a atrofia geográfica (AG), ocorre atrofia dos fotorreceptores e EPR na fóvea, levando à perda da visão central. Algumas próteses de retina, como a PRIMA, também estão estudando o comprometimento da visão central devido à AG4).
Para avaliar a adequação do implante de retina artificial, é essencial avaliar o grau de progressão da RP.
Os critérios de aprovação para o Argus II são os seguintes:
A RP é uma doença alvo para doenças raras especificadas (Lei de Doenças Raras), e após o diagnóstico confirmado, é possível solicitar auxílio financeiro para despesas médicas. 3)
Os dispositivos de prótese visual retiniana atualmente em uso clínico são principalmente do tipo estimulação elétrica. Com base na posição de implantação, são classificados em tipo epirretiniano (dentro da retina) e tipo subrretiniano (abaixo da retina).
Os principais dispositivos do tipo estimulação elétrica são mostrados abaixo.
| Dispositivo | Número de Eletrodos | Posição |
|---|---|---|
| Argus II | 60 eletrodos | Epirretiniano |
| Alpha IMS/AMS | 1500 pixels | Sub-retiniano |
| PRIMA | 378 pixels | Sub-retiniano |
Aprovado pelo FDA em 2013 como a primeira prótese de retina comercial. Combina óculos com câmera e processador externo, estimulando a retina com um conjunto de 60 eletrodos. No total, foi implantado em mais de 500 pessoas em todo o mundo 4).
Coloca um conjunto de 1500 fotodiodos e eletrodos sob a retina. Não necessita de fonte de energia externa, é um dispositivo autônomo que converte a luz incidente diretamente em sinais elétricos.
Chip fotovoltaico de 378 pixels colocado sub-retinianamente. A principal indicação é a DMAE (atrofia geográfica). A energia é fornecida por laser infravermelho emitido por óculos.
Como alternativa à estimulação elétrica, está sendo pesquisada uma abordagem de liberação local do neurotransmissor glutamato para estimular as camadas internas da retina. 1) Apresenta as seguintes características em comparação com a estimulação elétrica:
Os dispositivos atuais não restauram a visão natural. Devido às limitações no número de eletrodos e resolução, a função principal é a discriminação de claro/escuro, contornos e movimento. A tecnologia ainda está em estágio de auxílio à vida diária.
Na retina degenerativa, como na RP, após a morte dos fotorreceptores, a retina interna passa por uma remodelação gradual. 1) Essa remodelação afeta diretamente a eficácia da visão artificial.
A remodelação progride em três estágios. 1)
| Estágio | Principais alterações |
|---|---|
| Fase 1 | Encurtamento e contração do segmento externo dos bastonetes |
| Fase 2 | Morte dos bastonetes e reorganização do circuito neural |
| Fase 3 | Remodelação neural grave e hipertrofia das células de Müller |
Na Fase 3, as células de Müller proliferam para formar uma cicatriz fibrótica em toda a espessura da retina. 1) Essa alteração impede o contato entre o eletrodo e as células-alvo, reduzindo a eficiência da estimulação.
Na retina normal, o sinal luminoso é processado através do glutamato em uma via OFF (inibindo as células bipolares do tipo ON) e uma via ON (estimulando as células bipolares do tipo OFF). 1) Essa resposta ao glutamato demonstrou manter função semelhante na retina degenerada, 1) constituindo a base biológica para a estimulação química.
A toxicidade do glutamato (excitotoxicidade) torna-se um problema na exposição excessiva. As células de Müller remanescentes são responsáveis pela recaptação do glutamato, mas essa função diminui com a progressão da degeneração. 1)
As CGR na camada interna da retina sobrevivem por longo prazo após a degeneração. 4) Estudos em modelos animais (ratos S334ter e camundongos rd1) 1) confirmaram que as CGR permanecem após a degeneração completa dos fotorreceptores e respondem à estimulação elétrica e química. Essa sobrevivência das CGR é a base biológica da visão artificial retiniana.
Experimentos de implante animal de dispositivos de visão artificial química usando glutamato estão em andamento. 1) A biocompatibilidade do material SU-8, controle preciso do fluxo por eletrosmose, e experimentos in vivo em ratos S334ter e camundongos rd1 foram relatados. 1) Desafios para aplicação clínica incluem miniaturização do dispositivo, estabilidade de longo prazo e evitar toxicidade do glutamato.
Este é um método para reconstruir a visão apenas com estimulação luminosa, introduzindo proteínas fotossensíveis (como canalrodopsina) nas CGR remanescentes. 2)
No ensaio GS030 da GenSight Biologics, ChrimsonR (canalrodopsina deslocada para o vermelho) foi introduzido usando vetor viral adeno-associado (AAV) em pacientes cegos por RP. Em um caso, a percepção de estímulos visuais específicos foi relatada. 2)
A principal diferença do tipo de estimulação elétrica é que não requer implante de eletrodos e é menos invasivo. No entanto, a visão obtida neste estágio é limitada.
A terapia de reposição gênica usando vetor AAV foi aprovada para degeneração retiniana causada por mutações no gene RPE65 (Luxturna). 2) A expansão para outras mutações genéticas (mais de 100) está sendo pesquisada, 2) e no futuro, a combinação de terapia gênica e visão artificial pode ser considerada.
A prótese de retina requer reabilitação de longo prazo após o implante, atualização do dispositivo e manutenção. No desenvolvimento de dispositivos de próxima geração, não apenas a melhora da função visual, mas também o sistema de apoio ao paciente e a sustentabilidade do produto são critérios de avaliação importantes 4).
Atualmente está em estágio inicial de ensaios clínicos, 2) e ainda não atingiu o estágio de ser oferecida como tratamento geral. Embora a aplicabilidade independentemente da presença de mutações genéticas alvo seja promissora, a qualidade da visão obtida, segurança e efeitos de longo prazo precisam ser verificados.
