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Retina e vítreo

Utilização de OCT em Doenças Neurodegenerativas

1. Utilização da OCT em Doenças Neurodegenerativas

Seção intitulada “1. Utilização da OCT em Doenças Neurodegenerativas”

As doenças neurodegenerativas são um grupo de doenças que prejudicam a memória, cognição e funções motoras. Elas compartilham características como forte associação com o envelhecimento, agregação de proteínas anormais e curso lento e irreversível. Doenças representativas incluem Alzheimer, Parkinson, ELA, Huntington e demência frontotemporal.

Essas doenças são caracterizadas por início insidioso, onde alterações neuropatológicas progridem por vários anos antes do aparecimento dos sintomas clínicos. Isso torna o diagnóstico em estágios iniciais difícil, levando a atrasos no início do tratamento. Não é incomum que o quadro clínico permaneça vago até que uma quantidade considerável de tecido nervoso seja perdida irreversivelmente.

A retina é uma extensão do sistema nervoso central e o único local que pode ser observado de forma não invasiva. Embriologicamente, a retina e o nervo óptico formam-se a partir do diencéfalo e permanecem conectados ao SNC através do nervo óptico após o nascimento. Anatomicamente, a estrutura em camadas da retina e a barreira hematorretiniana são semelhantes ao SNC, e a composição da unidade neurovascular também é comum. 1)

A Tomografia de Coerência Óptica é uma técnica de imagem não invasiva que utiliza luz refletida para criar imagens 2D e 3D de alta resolução da estrutura retiniana. Por ser capaz de avaliar a espessura de várias camadas da retina de forma objetiva e quantitativa, tem atraído atenção como ferramenta de detecção de danos estruturais na via visual. 1) Estudos de tecido post-mortem mostraram redução da espessura do tecido retiniano em Alzheimer, Parkinson e ELA, e a OCT é uma ferramenta poderosa para capturar essas alterações in vivo.

A Angiografia por OCT, um subconjunto da OCT, imageia a integridade da vasculatura retiniana e do nervo óptico, avaliando principalmente a perfusão do fluxo sanguíneo. Ela pode imagear alterações no nível capilar (5-15 µm) sem uso de contraste, e anormalidades foram relatadas em Parkinson, Huntington, ELA, Alzheimer e esclerose múltipla. 1)

Q Por que o exame ocular (OCT) pode detectar doenças cerebrais?
A

A retina é um tecido comum ao cérebro em termos embriológicos, anatômicos e fisiológicos. Assim como as doenças neurodegenerativas danificam os neurônios no cérebro, os neurônios da retina também sofrem degeneração. Como a OCT pode medir quantitativamente e não invasivamente cada camada da retina, ela é estudada como um biomarcador que reflete a neurodegeneração no cérebro. 1)

Os sintomas visuais associados a doenças neurodegenerativas variam conforme a doença, mas os sintomas comuns incluem:

  • Redução da acuidade visual: Ocorre lentamente com a progressão da lesão.
  • Defeito de campo visual: Na DA, defeitos proeminentes foram relatados especialmente no campo visual inferior.
  • Redução da sensibilidade ao contraste: O comprometimento da sensibilidade ao contraste espacial é observado tanto na DA quanto na DP.
  • Distúrbio da visão de cores: Ocorre comprometimento da discriminação de cores na DP e na DA.
  • Distúrbio dos movimentos oculares: Na DP, a insuficiência de convergência é característica; na PSP, a oftalmoplegia supranuclear vertical é característica.
  • Olho seco: Na DP, o olho seco pode ocorrer devido à diminuição da frequência de piscar.

As principais alterações retinianas detectadas pela OCT são mostradas por doença.

Doença de Alzheimer

Afinaçao da RNFL peripapilar: Encontrada em todos os quadrantes, mais proeminente no quadrante superior. Diferença média padronizada (SMD) = −0,67. 1)

Afinaçao da GC-IPL macular: SMD = −0,46. Pode ser mais sensível do que a afinaçao da RNFL peripapilar na avaliação da neurodegeneração na DA. 1)

Alterações vasculares da retina: Observa-se rarefação da rede vascular e aumento da tortuosidade vascular em comparação com o grupo controle. 1)

Doença de Parkinson

Afinamento da RNFL em todos os quadrantes: A metanálise confirmou o afinamento em todos os quadrantes em pacientes com DP. 1)

Afinamento da camada retiniana interna (IRL): A IRL parafoveal diminuiu cerca de 15% em comparação com o grupo controle. Acredita-se que seja devido à perda de células amácrinas dopaminérgicas. 1)

Alterações da depressão foveal: O afinamento e alargamento da depressão foveal foram relatados como uma característica quantificável da DP. 1)

Na PSP (paralisia supranuclear progressiva), a razão ONL:OPL foi relatada como capaz de diferenciar PSP (<5,03) de MSA (>5,03) com sensibilidade de 88% e especificidade de 91%. 1) Na ELA (esclerose lateral amiotrófica) também foi relatado afinamento da RNFL peripapilar, mas o número de estudos ainda é limitado.

A OCT tem alta capacidade de detectar danos às células ganglionares da retina e seus axônios devido a lesões da via óptica, sendo útil como método de avaliação objetivo e quantitativo. A espessura da cpRNFL e a espessura das camadas retinianas internas da mácula são analisadas por meio de exibição de probabilidade comparada com um banco de dados de olhos normais por idade incorporado ao dispositivo, mas como a espessura normal varia muito entre indivíduos, a avaliação com valores medidos e a comparação com o olho contralateral também são importantes.

Q A OCT pode determinar a gravidade das doenças neurodegenerativas?
A

Atualmente, o uso da OCT para avaliação de gravidade é difícil. Alguns estudos mostram correlação entre afinamento da RNFL e progressão da doença, mas há relatos em pacientes com DA que não mostraram correlação entre o escore do MEEM e a espessura da RNFL. 1) O uso da OCT para avaliação de gravidade é um tópico para pesquisas futuras.

As doenças neurodegenerativas são doenças multifatoriais e compartilham as seguintes características comuns:

  • Envelhecimento: É o maior fator de risco para todas as principais doenças neurodegenerativas.
  • Agregação de proteínas anormais: Na DA, placas de beta-amiloide e emaranhados neurofibrilares (proteína tau); na DP, corpos de Lewy (alfa-sinucleína) são achados patológicos característicos.
  • Predisposição genética: Algumas doenças (como a doença de Huntington) seguem um padrão de herança autossômica dominante.
  • Neuroinflamação e estresse oxidativo: São estudados como mecanismos comuns que aceleram a progressão da doença.

Em relação à degeneração na retina, ainda não está esclarecido se é uma degeneração neural primária (degeneração na própria retina) ou uma degeneração retrógrada secundária devido à perda de neurônios no cérebro. Na DA, os dois mecanismos a seguir foram propostos. 1)

  • Teoria da degeneração retrógrada: As lesões cerebrais da DA prejudicam as conexões neurais na via óptica, causando degeneração retrógrada do nervo óptico e da retina.
  • Teoria da patologia comum: Placas beta-amiloide, tau fibrilar e neuroinflamação ocorrem simultaneamente no cérebro e na retina, e uma fisiopatologia comum conecta as alterações retinianas à DA.

Na retina de pacientes com DA, a deposição de beta-amiloide está aumentada em comparação com o grupo controle, e tende a se agrupar ao redor dos vasos sanguíneos, especialmente no quadrante superior periférico. 1) O acúmulo de beta-amiloide na retina pode ocorrer mais cedo do que no cérebro e aumenta com a progressão da doença. 1) No entanto, esses achados são inconsistentes entre a literatura, e a existência de patologia retiniana na DA ainda é debatida. 1)

A avaliação da retina usando OCT desempenha um papel central na pesquisa de biomarcadores de doenças neurodegenerativas. Abaixo estão os principais indicadores de avaliação e métodos de medição.

Os principais indicadores de avaliação da OCT são mostrados na tabela a seguir.

Indicador de AvaliaçãoAbreviaçãoPrincipais Doenças-Alvo
Espessura da camada de fibras nervosas da retina peripapilarcpRNFLDA, DP, ELA
Complexo de células ganglionares e camada plexiforme interna da máculaGC-IPLAD·PD
Camada retiniana internaIRLPD
Razão camada nuclear externa:camada plexiforme externaRazão ONL:OPLDiferenciação PSP·MSA

OCT de domínio espectral (SD-OCT) é o método padrão atual. A medição do GC-IPL macular pode ser mais sensível para avaliar a neurodegeneração na DA do que a RNFL peripapilar, devido ao fato de esta área conter mais de 50% do volume total de RGC. 1)

A reprodutibilidade da medição da RNFL peripapilar por SD-OCT é alta (ICC entre exames = 0,927, CoV = 3,83%), e o GC-IPL mostra reprodutibilidade ainda maior (ICC = 0,968, CoV = 1,91%). 1)

O OCT de fonte varrida (SS-OCT) é uma tecnologia de nova geração, e alguns estudos mostraram afinamento retiniano na DP juntamente com aumento da espessura coroidal. 1)

A OCTA visualiza os capilares retinianos sem uso de contraste e pode quantificar os seguintes indicadores.

  • Densidade de comprimento vascular (VLD) e Densidade de perfusão vascular (VPD): Foi relatada diminuição nas áreas central, medial e total em pacientes com DP. 1)
  • Índice de circularidade da FAZ (zona avascular foveal): Mostrou diminuição em pacientes com DP. 1)
  • Plexos capilares superficiais e profundos e plexo capilar peripapilar radial: A associação com DA está sendo estudada. 1)

Na área da neuroftalmologia, a OCTA permite avaliar os capilares peripapilares radiais (RPC) ao redor do disco óptico, detectando dilatação, tortuosidade e diminuição da densidade vascular retiniana superficial. A diminuição da densidade vascular é observada em áreas correspondentes a defeitos da camada de fibras nervosas (NFLD) no fundo de olho.

A utilidade da OCT na diferenciação entre PSP e MSA também foi estudada. Usando a razão ONL:OPL como indicador, foi relatado que PSP (razão <5,03) e MSA (razão >5,03) podem ser distinguidos com sensibilidade de 88% e especificidade de 91%. 1)

Q É possível diagnosticar doenças neurodegenerativas apenas com o exame de OCT?
A

Atualmente, o diagnóstico definitivo não pode ser feito apenas com a OCT. A OCT fornece biomarcadores suspeitos para doenças neurodegenerativas, mas é necessário diferenciar de afinamento retiniano causado por outras causas, como glaucoma ou alterações relacionadas à idade. O diagnóstico de doenças neurodegenerativas é sempre baseado em avaliação clínica abrangente. 1)

Atualmente, o exame de OCT em doenças neurodegenerativas é posicionado como uma ferramenta de pesquisa e monitoramento, e nenhum tratamento específico foi estabelecido com base nos achados da OCT. O tratamento de cada doença neurodegenerativa é principalmente conduzido por neurologistas.

O manejo oftalmológico inclui o seguinte:

  • Exames de OCT regulares: Para monitoramento da progressão da doença.
  • Exames de campo visual: Para avaliação da função visual.
  • Manejo do olho seco: Em pacientes com DP, o olho seco devido à diminuição do piscar é um problema.
  • Abordagem dos distúrbios dos movimentos oculares: Como insuficiência de convergência na DP, oftalmoplegia supranuclear na PSP, etc.

6. Fisiopatologia e Mecanismos Patogênicos Detalhados

Seção intitulada “6. Fisiopatologia e Mecanismos Patogênicos Detalhados”

As semelhanças entre retina e cérebro são múltiplas. 1)

  • Semelhança Embriológica: Durante o desenvolvimento, a retina e o nervo óptico formam-se a partir do diencéfalo. A retina permanece conectada ao SNC através do nervo óptico após o nascimento e é um componente do SNC.
  • Semelhança Anatômica: A estrutura celular em camadas da retina, a presença da barreira hematorretiniana e a composição da unidade neurovascular (UNV) são comuns ao cérebro. A UNV é composta por neurônios (células ganglionares, amácrinas, horizontais, bipolares), células gliais (células de Müller, astrócitos) e células vasculares (células endoteliais, pericitos).
  • Semelhança Fisiológica: Tanto a barreira hematorretiniana quanto a barreira hematoencefálica mantêm o acoplamento funcional pela UNV. As CGR, assim como os neurônios do SNC, respondem a lesões com degeneração axonal, desmielinização, formação de cicatriz e degeneração secundária, com capacidade regenerativa limitada.

Acredita-se que a patologia cerebral da DA (placas de beta-amiloide, emaranhados neurofibrilares de tau, perda neuronal) prejudique as conexões neurais na via visual, causando degeneração retrógrada no nervo óptico e retina. 1) No entanto, na variante de atrofia cortical posterior da DA, onde o córtex occipital é principalmente afetado, nenhuma diferença na RNFL peripapilar foi detectada em comparação com o grupo controle, sugerindo que a degeneração retrógrada sozinha não explica esses achados. 1)

Como alternativa, propõe-se a teoria da patologia comum, onde beta-amiloide, tau fibrilar e neuroinflamação ocorrem simultaneamente no cérebro e na retina. A gliose reativa (espessamento da RNFL) às vezes observada na retina interna inicial da DA pode preceder o afinamento da RNFL, ou pode mascarar um afinamento sutil da RNFL na OCT. 1)

Além disso, a maior parte da deposição de beta-amiloide retiniana é encontrada na GC-IPL, e parte se agrega ao redor dos vasos. O beta-amiloide retiniano é qualitativamente semelhante às placas de beta-amiloide cerebrais, a lesão definidora da DA, e é detectado apenas em quantidades mínimas no grupo controle não-DA. 1)

A dopamina é um neurotransmissor importante na retina, e células amácrinas dopaminérgicas estão presentes nas camadas nuclear interna e plexiforme interna. Receptores de dopamina foram identificados em células do epitélio pigmentar da retina, fotorreceptores, células de Müller, células bipolares, células horizontais e células ganglionares. 1)

A dopamina modula os campos receptivos da camada de células ganglionares para fornecer sensibilidade ao contraste espacial e visão de cores, e também participa da adaptação à luz e regulação da produção de melatonina. Análises post-mortem mostraram que os olhos de pacientes com DP têm menor conteúdo de dopamina em comparação com controles, 1) o que fundamenta as alterações estruturais e funcionais da retina.

A espessura da camada retiniana interna (IRL) parafoveal é reduzida em cerca de 15% em pacientes com DP em comparação com controles, e hipotetiza-se que seja diretamente devida à perda de células dopaminérgicas. 1)

7. Pesquisas Recentes e Perspectivas Futuras (Relatórios em Fase de Pesquisa)

Seção intitulada “7. Pesquisas Recentes e Perspectivas Futuras (Relatórios em Fase de Pesquisa)”

Diferenciação entre Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) e Doença de Alzheimer (DA) por OCT

Seção intitulada “Diferenciação entre Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) e Doença de Alzheimer (DA) por OCT”

O CCL é um estágio intermediário entre problemas normais de memória relacionados à idade e demência, e o CCL amnéstico tem alto risco de progressão para DA. O OCT mostrou potencial para ajudar na diferenciação entre CCL e DA. O CCL apresenta perda da RNFL peripapilar, mas não tão acentuada quanto na DA, enquanto a DA afeta o complexo de camada de células ganglionares e camada plexiforme interna (GCC-IPL) mais fortemente do que o CCL. 1)

Estudos longitudinais mostraram que o afinamento da RNFL e GC-IPL está associado ao declínio cognitivo futuro, e espera-se que o OCT possa ser um biomarcador não invasivo para predição de DA pré-clínica. 1)

A introdução de tecnologias computacionais de próxima geração (IA) na análise de imagens da retina está avançando. Espera-se que as tecnologias de IA sejam aplicadas na triagem e estratificação de risco usando imagem retiniana, que tem vantagens de ser não invasiva, de custo relativamente baixo e disponível em unidades de atenção primária em comparação com técnicas de imagem cerebral. 1)

Spund e colaboradores relataram afinamento e alargamento da fóvea (foveal pit) em pacientes com DP, sugerindo que essa alteração pode fornecer uma característica quantificável para a DP. 1) Pesquisas estão em andamento para verificar se a caracterização matemática das alterações da fóvea pode se tornar uma ferramenta para diagnóstico e predição de progressão da DP.

A avaliação das camadas retinianas por SD-OCT é considerada uma ferramenta auxiliar promissora para diferenciar PSP de DP. Foram encontradas diferenças significativas na PSP em comparação com controles pareados por idade e pacientes com DP, e espera-se que se torne um auxílio diagnóstico no futuro. 1)

Zou et al. mostraram que, nos olhos de pacientes com DP, a espessura da RNFL no quadrante temporal, o volume macular total, a espessura da retina macular e a espessura da GCL-IPL estavam reduzidas em comparação com um grupo controle saudável pareado por idade. Nos dados de OCTA, observou-se redução na densidade de comprimento vascular (VLD) nas áreas central, interna e total, redução na densidade de perfusão vascular (VPD) em todas as áreas e redução no índice de circularidade da FAZ. 1)

Para ELA e doença de Huntington, ainda faltam estudos OCTA em larga escala, e pesquisas futuras são aguardadas. 1)

Q No futuro, será possível detectar precocemente a doença de Alzheimer apenas com exames oftalmológicos?
A

Atualmente, ainda está em fase de pesquisa, e o diagnóstico definitivo apenas com OCT é difícil. No entanto, há estudos longitudinais mostrando que biomarcadores de OCT (afinamento da RNFL e GC-IPL) estão associados ao risco futuro de declínio cognitivo, e com a combinação de tecnologias de IA, espera-se que possa se tornar uma ferramenta de triagem em instalações de saúde comunitária no futuro. 1)


  1. Cheung CY, Mok V, Foster PJ, Trucco E, Chen C, Wong TY. Retinal imaging in Alzheimer’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2021;92(9):983-994. doi:10.1136/jnnp-2020-325347
  2. McConnachie DJ, Stow JL, Mallett AJ. Ciliopathies and the Kidney: A Review. Am J Kidney Dis. 2021;77(3):410-419. PMID: 33039432.
  3. Gaire BP, Koronyo Y, Fuchs DT, Shi H, Rentsendorj A, Danziger R, et al. Alzheimer’s disease pathophysiology in the Retina. Prog Retin Eye Res. 2024;101:101273. PMID: 38759947.

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