Il nervo ottico comprende circa 1,2 milioni di assoni che hanno origine nello strato delle cellule gangliari della retina. Gli assoni del nervo ottico sono fortemente mielinizzati dagli oligodendrociti e gli assoni non si rigenerano quando vengono feriti. Così, il nervo ottico si comporta più come un tratto di materia bianca piuttosto che un vero nervo periferico.
Il nervo ottico è diviso nelle seguenti 4 parti:
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Parte intraoculare (1 mm) (testa del nervo ottico)
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Parte intraorbitale (25 mm)
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Parte intracanalicolare (5-9 mm)
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Parte intracranica (10-16 mm)
La testa media del nervo ottico è profonda 1 mm, 1.5 mm di larghezza, 1,8 mm di altezza a livello della retina e un po’ più larga posteriormente. La testa del nervo ottico si trova in un’importante transizione tra un’area di alta pressione e un’area di bassa pressione (pressione intracranica) ed è composta da 4 tipi di cellule: assoni delle cellule gangliari, astrociti, cellule associate ai capillari e fibroblasti.
Clinicamente, la luce incidente dall’oftalmoscopio subisce una riflessione interna totale attraverso le fibre assonali, e la successiva riflessione dai capillari sulla superficie del disco dà origine al caratteristico colore giallo-rosa di un disco ottico sano. Gli assoni degenerati perdono questa proprietà ottica, spiegando il pallore nell’atrofia ottica.
Il rifornimento di sangue alla testa del nervo ottico è fornito da capillari piali che nascono dal cerchio di Zinn-Haller. Questi capillari presentano un’autoregolazione e non hanno perdite. In alternativa, la perdita di questi capillari porta ad un disco dall’aspetto pallido. L’indice del numero di capillari di Kestenbaum è il numero di capillari osservati sul disco ottico. Il conteggio normale è di circa 10. Nell’atrofia ottica, il numero di questi capillari si riduce a meno di 6, mentre più di 12 suggerisce un disco iperemico.
I cambiamenti istopatologici notati nell’atrofia ottica includono quanto segue:
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Restringimento o perdita sia della mielina che dei cilindri dell’asse
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Gliosi
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Approfondimento della coppa fisiologica con sbarramento della lamina cribrosa
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Allargamento dello spazio subaracnoideo con ridondanza della dura
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Allargamento dei setti piali
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Il nervo reciso porta a rigonfiamenti assonali bulbosi (bulbi terminali di Cajal); possono essere osservati all’estremità anteriore delle fibre
Classificazione
L’atrofia ottica è classificata come patologica, oftalmoscopica o eziologica.
Atrofia ottica patologica
Degenerazione anterograda (degenerazione walleriana)
La degenerazione inizia nella retina e procede verso il corpo genicolato laterale (per esempio, retinopatia tossica, glaucoma cronico semplice). Gli assoni più grandi si disintegrano più rapidamente degli assoni più piccoli.
Degenerazione retrograda
La degenerazione inizia dalla porzione prossimale dell’assone e procede verso il disco ottico (per esempio, compressione del nervo ottico attraverso un tumore intracranico).
Degenerazione trans-sinaptica
Nella degenerazione trans-sinaptica, un neurone su un lato di una sinapsi degenera come conseguenza della perdita di un neurone sull’altro lato (per esempio, in individui con danni occipitali subiti in utero o durante la prima infanzia).
Atrofia ottica oftalmoscopica
Atrofia ottica primaria
In condizioni di atrofia ottica primaria (es. tumore ipofisario, tumore del nervo ottico, neuropatia ottica traumatica, sclerosi multipla), le fibre del nervo ottico degenerano in modo ordinato e sono sostituite da colonne di cellule gliali senza alterazione dell’architettura della testa del nervo ottico. Il disco è bianco gessoso e nettamente delimitato e i vasi retinici sono normali. La lamina cribrosa è ben definita.
Atrofia ottica secondaria
In condizioni di atrofia ottica secondaria (es. papilledema, papillite), l’atrofia è secondaria al papilledema (mostrato nell’immagine sottostante). Le fibre del nervo ottico mostrano una marcata degenerazione, con eccessiva proliferazione di tessuto gliale. L’architettura è persa, con conseguenti margini indistinti. Il disco è grigio o grigio sporco, i margini sono poco definiti e la lamina cribrosa è oscurata a causa del tessuto fibrogliale proliferante. Si possono osservare corpi ialini (corpora amylacea) o drusen. Si possono osservare guaine peripapillari di arterie e vene tortuose. Sui campi visivi, si può osservare una progressiva contrazione dei campi visivi.
Atrofia ottica consecutiva
L’atrofia consecutiva è un tipo di atrofia ascendente (es. corioretinite, distrofia retinica pigmentaria, degenerazione cerebromaculare) che solitamente deriva da malattie della coroide o della retina. Il disco è pallido e ceroso con un normale margine discale, una marcata attenuazione delle arterie e una normale coppa fisiologica.
Atrofia ottica glaucomatosa
Conosciuta anche come atrofia ottica cavernosa, si osserva una marcata coppettazione del disco nell’atrofia ottica glaucomatosa. Le caratteristiche includono l’allargamento verticale della coppa, la visibilità dei pori laminari (segno del punto laminare), l’inarcamento all’indietro della lamina cribrosa, la baionetta e lo spostamento nasale dei vasi retinici, l’alone peripapillare e l’atrofia. Si può osservare un’emorragia di schegge al margine del disco.
Pallore temporale
Il pallore temporale può essere osservato nella neuropatia ottica traumatica o nutrizionale, ed è più comunemente visto nei pazienti con sclerosi multipla, in particolare in quelli con una storia di neurite ottica. Il disco è pallido con un margine chiaro e delimitato e vasi normali, e il pallore fisiologico temporale è più nettamente pallido.
Atrofia ottica eziologica
Atrofia ereditaria
Questa si divide in atrofia ottica congenita o infantile (forma recessiva o dominante), atrofia ottica ereditaria Behr (autosomica recessiva), e atrofia ottica Leber. Diverse neuropatie ottiche ereditarie, tra cui l’atrofia ottica di tipo 1 e l’atrofia ottica di Leber, sono state attribuite alla disfunzione mitocondriale nelle cellule gangliari della retina.
L’atrofia ottica autosomica-dominante di tipo 1 è causata da mutazioni nel gene OPA1 sul cromosoma 3q29. La proteina OPA1 prodotta svolge un ruolo chiave in un processo chiamato fosforilazione ossidativa e nell’autodistruzione delle cellule (apoptosi). OPA1 è una proteina integrale pro-fusione all’interno della membrana mitocondriale interna. Le mutazioni nel gene OPA1 portano a problemi di visione sperimentati dalle persone con la rottura delle strutture che trasmettono le informazioni visive dagli occhi al cervello. Gli individui colpiti sperimentano prima una perdita progressiva di cellule nervose all’interno della retina, chiamate cellule gangliari retiniche. La perdita di queste cellule è seguita dalla degenerazione (atrofia) del nervo ottico.
L’atrofia ottica X-linked tipo 2 è causata da una mutazione nel gene OPA2 con localizzazione citogenetica Xp11.4-p11.21. Il paziente presenta una perdita della vista infantile ad esordio precoce con una lenta progressione della perdita.
L’atrofia ottica ereditaria di tipo 3 è causata da una mutazione nel gene OPA3 con localizzazione citogenetica 19q13.32. La mutazione in questo gene è associata alla perdita della vista nell’infanzia con cataratta. Può anche essere associata all’aciduria metilglutaconica di tipo III.
La neuropatia ottica ereditaria Leber deriva da mutazioni puntiformi mitocondriali nel mtDNA 11778G>A, 14484T>C, o 3460G>A.
Atrofia consecutiva
L’atrofia consecutiva è un tipo di atrofia ascendente (es. corioretinite, distrofia pigmentaria retinica, degenerazione cerebromaculare) che di solito segue malattie della coroide o della retina.
Atrofia circolatoria (vascolare)
Circolatoria è una neuropatia ottica ischemica osservata quando la pressione di perfusione del corpo ciliare scende sotto la pressione intraoculare. L’atrofia circolatoria si osserva nell’occlusione dell’arteria retinica centrale, nell’occlusione dell’arteria carotide e nell’arterite cranica.
Atrofia metabolica
Si osserva in disturbi come l’oftalmopatia tiroidea, il diabete mellito giovanile, l’ambliopia nutrizionale, l’ambliopia tossica, il tabacco, l’alcol metilico e i farmaci (per esempio, etambutolo, sulfonamidi).
Atrofia demielinizzante
Si osserva in malattie come la sclerosi multipla e la malattia di Devic.
Atrofia da pressione o trazione
Si osserva in malattie come il glaucoma e il papilledema.
Atrofia post-infiammatoria
Si osserva in malattie come la neurite ottica, la perineurite secondaria all’infiammazione delle meningi e la cellulite sinusale e orbitale.
Neuropatia ottica traumatica
L’esatta fisiopatologia della neuropatia ottica traumatica è poco conosciuta, anche se l’avulsione e la transezione del nervo ottico, l’ematoma della guaina del nervo ottico e l’impingement del nervo ottico da un corpo straniero penetrante o da un frammento osseo riflettono tutte forme traumatiche di disfunzione del nervo ottico che possono portare all’atrofia ottica.
A prescindere dall’eziologia, l’atrofia ottica è associata a gradi variabili di disfunzione visiva, che può essere rilevata da uno o tutti i test di funzionalità del nervo ottico (vedi Altri test).
Neuropatia ottica da radiazione
La neuropatia ottica da radiazione si verifica più frequentemente con dosi di radiazione di almeno 5.000 centigradi. Può essere il risultato di un danno da radiazioni alla vascolarizzazione del nervo ottico o al parenchima del nervo ottico stesso.