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Trauma ocular

Neuropatia óptica traumática induzida por explosão

1. O que é a neuropatia óptica traumática induzida por explosão?

Seção intitulada “1. O que é a neuropatia óptica traumática induzida por explosão?”

A neuropatia óptica traumática induzida por explosão (Blast-Induced Traumatic Optic Neuropathy; BON) é um subtipo de neuropatia óptica traumática (TON). Ela se caracteriza por dano ao nervo óptico causado pelas ondas de choque transmitidas pelas estruturas oculares após a exposição à sobrepressão da explosão, sem ferimento penetrante nem trauma contuso importante.

A neuropatia óptica traumática induzida por explosão é uma doença que representa um problema nos contextos العسكري, industrial e civil.

  • Um estudo relatou que cerca de 20% dos militares feridos por explosão apresentaram sinais de traumatismo ocular entre 2 semanas e 7 anos após a lesão (2011).
  • Nos casos com traumatismo cranioencefálico (TBI) associado, mesmo quando a acuidade visual está relativamente preservada, são frequentemente observadas alterações da função visual como visão binocular, campo visual e movimentos oculares 1.
  • Em modelos animais, foi confirmada uma relação dose-resposta entre o número total de exposições à explosão e o grau de neurodegeneração do nervo óptico 2.
Q Qual é a diferença entre a neuropatia óptica traumática induzida por explosão (BON) e a neuropatia óptica traumática habitual (TON)?
A

A neuropatia óptica traumática costuma ser desencadeada por traumatismos contusos, como acidentes de trânsito, ou por lesões penetrantes, mas a neuropatia óptica traumática induzida por explosão é caracterizada por lesão do nervo óptico causada apenas pela onda de choque da explosão, sem lesão penetrante ou traumatismo contuso grave. A disfunção do nervo óptico pode ocorrer mesmo sem sinais externos visíveis de lesão.

A alteração visual na neuropatia óptica traumática induzida por explosão varia de leve a grave.

  • Visão turva: Um dos sintomas subjetivos mais frequentemente relatados.
  • Perda do campo visual: O alcance e o padrão variam, desde escotoma central até perda do campo visual periférico.
  • Alterações na percepção das cores: dificuldade para distinguir cores, ou as cores parecem desbotadas.
  • Redução da visão: varia de leve redução até perda visual grave.

Observam-se os seguintes achados. Observe que, mesmo com a acuidade visual de alto contraste preservada, podem existir várias alterações funcionais subjacentes.

AchadoDetalhes
Redução da visãoLeve a grave, com grande variação entre as pessoas
Alteração da visão de coresConfusão de cores e redução da capacidade de distingui-las
RAPDAchado importante em casos unilaterais ou bilateralmente assimétricos
defeito do campo visualavaliação quantitativa com perimetria de Humphrey
afinamento da RNFLalterações da camada de fibras nervosas da retina detectadas na OCT
prolongamento da latência do VEPatraso na condução da atividade elétrica do sistema visual
diminuição da sensibilidade ao contraste espacialpode apresentar alterações mesmo com acuidade visual de alto contraste normal

O disco óptico apresenta edema na fase inicial e, por fim, progride para atrofia óptica e desaparecimento da RNFL na OCT. Cockerham et al. recomendam uma avaliação abrangente que inclua não apenas a acuidade visual de alto contraste, mas também a sensibilidade ao contraste espacial, o exame do campo visual e a visão de cores1. No estudo VFQ-25, demonstrou-se que a qualidade de vida dos veteranos expostos a explosões era significativamente inferior à de pessoas saudáveis e de pacientes com diabetes, glaucoma e esclerose múltipla3.

Q É possível haver neuropatia óptica traumática induzida por explosão mesmo com boa visão?
A

Sim. Mesmo quando a acuidade visual de alto contraste está preservada, podem ocorrer alterações do campo visual, diminuição da sensibilidade ao contraste espacial e erros na percepção das cores. Avaliar apenas a acuidade visual de alto contraste pode fazer com que o dano passe despercebido.

A onda de choque causada pela sobrepressão da explosão (blast overpressure) é transmitida pelas estruturas do olho até o nervo óptico, e as forças de cisalhamento e o estresse danificam as fibras do nervo óptico. A diferença essencial em relação a outras neuropatias ópticas traumáticas é que ela ocorre sem ferimento penetrante ou trauma contuso direto.

  • Exposição ocupacional: militares, socorristas, manipuladores de explosivos
  • Proximidade da fonte da explosão: estar perto de IEDs (artefatos explosivos improvisados) e armas de grande porte
  • Intensidade da sobrepressão da explosão: quanto maior a sobrepressão, maior o risco de lesão
  • Exposição repetida: uma relação dose-resposta foi demonstrada em modelos animais
  • Associação com lesão cerebral traumática ou síndrome pós-concussão: aumenta a taxa de comprometimento da função visual
Q Como reduzir o risco de neuropatia óptica traumática induzida por explosão?
A

O uso de equipamentos de proteção (óculos especiais e capacete) é fundamental. Em modelos animais, a exposição repetida mostrou relação dose-resposta com neurodegeneração, por isso limitar o número de exposições também é uma medida preventiva importante.

O diagnóstico da neuropatia óptica traumática induzida por explosão requer uma anamnese completa e uma avaliação multidimensional. Pergunte em detalhe sobre a proximidade do local da explosão, o tempo de exposição, o uso de equipamentos de proteção, doenças oculares prévias e a presença de lesão cerebral traumática.

Exames clínicos

Teste de acuidade visual: Mede a acuidade visual de alto contraste. Mesmo quando é boa, outras alterações funcionais podem estar presentes.

Resposta pupilar (RAPD): Achado objetivo importante em casos unilaterais ou bilateralmente assimétricos.

Movimentos oculares: Necessários para excluir lesões associadas.

Teste de sensibilidade ao contraste espacial: Detecta alterações específicas da neuropatia óptica traumática induzida por explosão.

Campimetria de Humphrey (HVF): Avalia quantitativamente o padrão e a extensão dos defeitos do campo visual.

VEP (potencial evocado visual): Avalia a atividade elétrica do sistema visual. Foi observada latência prolongada na neuropatia óptica traumática induzida por explosão.

Exames de imagem

OCT: Detecta de forma não invasiva o afinamento da RNFL (camada de fibras nervosas da retina) e alterações no disco óptico.

OCT-A: Na neuropatia óptica traumática indireta, foram relatados afinamento temporal das camadas da retina e redução da microvasculatura, e um padrão semelhante é sugerido na neuropatia óptica traumática induzida por explosão.

TC de órbita: é usada para excluir fraturas do canal óptico, fragmentos ósseos e hematoma da bainha do nervo óptico.

RM: é usada para excluir lesões passíveis de tratamento cirúrgico (fratura do canal, hematoma da bainha).

Avaliação da qualidade de vida visual (VFQ-25 + NOS): Lemke et al. a utilizaram para avaliar a qualidade de vida relacionada à visão em veteranos expostos a explosões. Foi relatada qualidade de vida significativamente menor do que a de pessoas saudáveis e de pacientes com diabetes, glaucoma e esclerose múltipla3.

É importante diferenciá-lo das seguintes doenças.

  • Neuropatia óptica traumática: difere por ser causada por trauma contuso ou penetrante
  • Traumatismo cranioencefálico: como os sintomas visuais se sobrepõem, deve-se sempre considerar a coexistência de lesão
  • Neurite óptica: doença inflamatória causada por mecanismos autoimunes. Apresenta-se com perda súbita da visão em um olho e dor ocular, e deve-se atentar para sua associação com esclerose múltipla e neuromielite óptica. O fenômeno de Uhthoff (piora transitória da visão após banho ou exercício) é característico
  • Avulsão do nervo óptico: separação do nervo óptico causada por trauma grave
  • Perda visual não orgânica: diferenciação de deficiência visual funcional
  • Doenças da retina: hemorragia pré-, intra- e sub-retiniana, rotura da coroide, descolamento de retina, commotio retinae

Não existem diretrizes específicas para a neuropatia óptica traumática induzida por explosão. Também não há consenso suficiente sobre o tratamento médico da neuropatia óptica traumática e, no momento, o cuidado de suporte é a base do tratamento.

  • Controle da pressão intraocular: se houver aumento da pressão intraocular, é feito tratamento para reduzi-la
  • Controle da inflamação: medidas adequadas conforme o grau de inflamação
  • Reabilitação visual: reabilitação para aproveitar ao máximo a função visual restante
  • Acompanhamento contínuo: exames oftalmológicos e testes de campo visual regulares são essenciais

Eles são usados em casos de neuropatia óptica traumática, mas seu papel terapêutico na neuropatia óptica traumática induzida por explosão é discutido. Em comparações entre dexametasona e metilprednisolona intravenosas, não foi observada diferença significativa nos resultados visuais.

O prognóstico varia e depende da gravidade da lesão inicial, da eficácia da intervenção terapêutica e da resposta individual.

  • Recuperação espontânea foi relatada em 15–30% dos casos gerais de neuropatia óptica traumática
  • Cerca de 40% das crianças com neuropatia óptica traumática apresentam melhora espontânea da visão
  • Como não envolve trauma físico, considera-se que o prognóstico geral da neuropatia óptica traumática induzida por explosão pode ser melhor do que o da neuropatia óptica traumática, mas a evidência que apoia isso diretamente ainda é insuficiente.
  • Na pesquisa VFQ-25, a qualidade de vida das pessoas expostas à explosão foi inferior à de muitos pacientes com doenças oculares crônicas.
Q Existe um tratamento padrão estabelecido para a neuropatia óptica traumática induzida por explosão?
A

Não existem diretrizes específicas para esta doença. Também não há consenso suficiente sobre o tratamento da neuropatia óptica traumática, e, no momento, a abordagem principal é o tratamento de suporte (controle da pressão intraocular, controle da inflamação e reabilitação visual). Os corticosteroides às vezes são usados, mas sua eficácia ainda é debatida.

6. Fisiopatologia e mecanismo detalhado de início

Seção intitulada “6. Fisiopatologia e mecanismo detalhado de início”

A onda de choque gerada pela sobrepressão da explosão se propaga pelas estruturas oculares e produz forças de cisalhamento e estresse nas fibras do nervo óptico. Isso causa lesão axonal por cisalhamento e progride para neuroinflamação e comprometimento funcional. Não se observa lesão macroscópica, mas, no nível tecidual, ocorrem lesão axonal, gliose e inflamação.

A camada de células ganglionares, a camada nuclear interna e o nervo óptico são considerados estruturas particularmente vulneráveis (Wang et al.).

Nos modelos murinos de Bernardo-Colón et al. e Rex et al. (experimentos em que ar sob pressão foi aplicado diretamente ao olho), foram observados os seguintes achados2.

  • É induzido um aumento transitório da pressão intraocular
  • Ocorrem morte das células ganglionares da retina (RGC) e degeneração axonal em todo o nervo óptico
  • O comprometimento do transporte axonal anterógrado para o colículo superior surge primeiro na área de projeção da retina periférica
  • Aumento da área glial do nervo óptico (alterações temporárias no tecido astrocitário)
  • IL-1α e IL-1β aumentam no nervo óptico e na retina (sem alteração de outras citocinas)

Em outro modelo de roedores de TBI por explosão de Mohan et al., também foram confirmados diminuição do reflexo pupilar à luz, anomalias bifásicas do pERG (uma queda aguda dentro de 24 horas e uma queda crônica após 4 meses) e afinamento da RNFL em 3 meses, e a perda focal da camada de células ganglionares e a lesão do nervo óptico foram patologicamente corroboradas4.

Comparação patológica com outras neuropatias ópticas

Seção intitulada “Comparação patológica com outras neuropatias ópticas”

Glaucoma

Direção da degeneração axonal: degeneração distal para proximal.

Alterações teciduais: ocorre remodelação dos astrócitos.

Inflamação: várias citocinas aumentam.

Neuropatia óptica traumática direta

Local da lesão: Existe um local claro de lesão.

Progressão: Degeneração axonal e morte celular rápidas e progressivas.

Mecanismo: Predominam a compressão mecânica direta e o cisalhamento.

Neuropatia óptica traumática induzida por explosão

Local da lesão: Sem lesão macroscópica. Efeitos extensos causados pela onda de choque.

Inflamação: Padrão de aumento limitado a IL-1α e IL-1β.

Características: Apresenta uma neuropatologia singular, diferente do glaucoma e da neuropatia óptica traumática direta.


7. Pesquisas mais recentes e perspectivas futuras (relatos em fase de pesquisa)

Seção intitulada “7. Pesquisas mais recentes e perspectivas futuras (relatos em fase de pesquisa)”

Os candidatos a tratamento em fase de pesquisa estão listados abaixo.

TratamentoEstado da pesquisaObservações
Eritropoietina (EPO)Estudo pilotoMelhora dos desfechos foi relatada em pacientes com neuropatia óptica traumática (Kashkouli et al.)
Injeção intravítrea (incluindo anti-VEGF)Modelo animalPode ser prejudicial na fase aguda (veja abaixo)
siRNA de caspase-2Modelo animalEm investigação em um modelo de lesão ocular induzida por explosão de ar (Thomas et al.)

Em um estudo-piloto de Kashkouli et al., EPO humana recombinante foi administrada por via intravenosa por 3 dias consecutivos a 7 pacientes com neuropatia óptica traumática indireta, e relatou-se melhora significativa da acuidade visual final em comparação com 8 pacientes do grupo de observação (p=0.012)5. Será necessária mais pesquisa para sua aplicação direta à neuropatia óptica traumática induzida por explosão.

Em um modelo de camundongo de Naguib et al., o grupo que recebeu injeção intravítrea de solução tampão no 1º dia após lesão fechada apresentou redução do ERG, piora da lesão do nervo óptico e aumento persistente das citocinas inflamatórias (IL-1α e IL-1β)6. A administração na fase aguda pode ser prejudicial, portanto é preciso atenção ao momento da administração.

Thomas et al. avaliaram siRNA anti-caspase-2 em um modelo murino bITON; embora a administração antes da explosão tenha mostrado tendência à proteção das fibras nervosas, a administração após a explosão agravou a inflamação intraocular e não produziu efeito neuroprotetor7.

Atualmente, estão em andamento pesquisas voltadas ao fortalecimento de fatores neuroprotetores e neuroregenerativos, e à supressão de fatores neurodegenerativos e inflamatórios.

  1. Cockerham GC, Goodrich GL, Weichel ED, Orcutt JC, Rizzo JF, Bower KS, Schuchard RA. Eye and visual function in traumatic brain injury. J Rehabil Res Dev. 2009;46(6):811-818. PMID: 20104404 2

  2. Bernardo-Colón A, Vest V, Cooper ML, Naguib SA, Calkins DJ, Rex TS. Progression and Pathology of Traumatic Optic Neuropathy From Repeated Primary Blast Exposure. Front Neurosci. 2019;13:719. PMID: 31354422 2

  3. Lemke S, Cockerham GC, Glynn-Milley C, Cockerham KP. Visual quality of life in veterans with blast-induced traumatic brain injury. JAMA Ophthalmol. 2013;131(12):1602-1609. PMID: 24136237 2

  4. Mohan K, Kecova H, Hernandez-Merino E, Kardon RH, Harper MM. Retinal ganglion cell damage in an experimental rodent model of blast-mediated traumatic brain injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013;54(5):3440-3450. PMID: 23620426 / PMCID: PMC4597486

  5. Kashkouli MB, Pakdel F, Sanjari MS, Haghighi A, Nojomi M, Homaee MH, Heirati A. Erythropoietin: a novel treatment for traumatic optic neuropathy-a pilot study. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2011;249(5):731-736. PMID: 20890611

  6. Naguib SA, Bernardo-Colón A, Rex TS. Intravitreal injection worsens outcomes in a mouse model of indirect traumatic optic neuropathy from closed globe injury. Exp Eye Res. 2020;202:108369. PMID: 33238184 / PMCID: PMC8117180

  7. Thomas CN, Bernardo-Colón A, Courtie E, Essex G, Rex TS, Blanch RJ, Ahmed Z. Effects of intravitreal injection of siRNA against caspase-2 on retinal and optic nerve degeneration in air blast induced ocular trauma. Sci Rep. 2021;11(1):16839. PMID: 34413361

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