Oxigenación con lentes de contacto

Durante muchos años, se ha debatido el tema de la importancia de garantizar la oxigenación corneal al utilizar lentes de contacto, con el fin de prevenir trastornos fisiológicos de esta importante estructura. Sin embargo, a menudo se pasa por alto este aspecto al evaluar la adaptación de un lente de contacto.

¿Es importante el oxígeno?

La córnea es un tejido colágeno complejo y avascular que, como cualquier parte del cuerpo, requiere oxígeno para su metabolismo. En este caso, tiene el privilegio de obtenerlo directamente del aire como su fuente principal de suministro. El oxígeno es, por lo tanto, un recurso esencial para la glucólisis, un proceso necesario para que la córnea genere energía, en forma de ATP, que es fundamental para su complejo ciclo metabólico.

Es importante destacar que existen diferentes rutas para la glucólisis, y se estima que la aeróbica es la más eficiente. Esto se debe a que utiliza solo el 15 % de la glucosa y proporciona 36 moles de ATP, en comparación con la anaeróbica que utiliza el 35 % de la glucosa y solo produce 2 moles de ATP, además del ácido láctico. En condiciones de hipoxia, cuando se activa esta vía, la acumulación del ácido láctico aumenta el gradiente de concentración intraestromal lo que estimula la imbibición de aguda, conduciendo a la formación de edema corneal. Esta vía anaeróbica se conoce como la vía de Embden Meyerhof.

Existe una vía aeróbica alterna llamada la vía de la pentosa fosfato, que utiliza el 70 % de la glucosa y genera 6 moles de ATP. Sin embargo, el producto principal de esta vía es la creación de NADPH, una importante coenzima que aporta electrones en procesos metabólicos específicos. Por lo tanto, la vía aeróbica es esencial para utilizar eficazmente el oxígeno para generar energía. (1)

Dado que el uso de los lentes de contacto representa una barrera física que podría obstaculizar el paso de oxígeno, se deben tener en consideración dos propiedades relevantes que son: el Dk que denota la permeabilidad o la capacidad del material para permitir el oxígeno. El cálculo de Dk implica dos variables críticas: el coeficiente de difusión (D), que mide la capacidad del oxígeno para atravesar el material por diferentes rutas, y el coeficiente de solubilidad (k), que refleja la capacidad del gas para distribuirse homogéneamente en la matriz del material. (1) No obstante, desde una perspectiva clínica, la propiedad más relevante es la transmisibilidad, que cuantifica la cantidad de oxígeno que efectivamente atraviesa el material en función de su espesor; y generalmente se expresa como Dk/T. En términos generales, el Dk se mide en unidades unidades Barrer, a menudo expresadas como x 10^-11 unidades Barrer, mientras que el Dk/T en 10^-9 unidades de Barrer. Sin embargo, algunos estudios han planteado que estas propiedades no son suficientes para explicar las verdaderas necesidades de oxígeno de la córnea. En este sentido, se han propuesto conceptos más amplios como el flujo de oxígeno que considera aspectos como el Dk, la concentración de oxígeno en la cara anterior y posterior de la córnea, así como el espesor. (2) Además, se analiza el concepto de consumo de oxígeno por la córnea, que se calcula teniendo en cuenta la cantidad de transmisibilidad que aporta por área un suministro de oxígeno dado, ya sea con el ojo abierto o cerrado.(2)

Entrando ahora en la necesidad de un valor mínimo de Dk/T para prevenir el edema, Holden & Mertz (1984) establecen un valor crítico mínimo de 24 x 10^-9 en ojos abiertos y de 87 x 10^-9 en ojos cerrados, y de 125 x 10^-9 para uso continuo. (3,4) Además, Papas (1998), sugiere una posible asociación entre la hiperemia limbal y la falta de oxígeno, recomendando un valor mínimo de Dk/T de 125 x 10^-9 unidades Barrer para evitar la hiperemia limbal. (3,5)

 

¿Cuáles son las consecuencias de la hipoxia inducida por lentes de contacto?

La hipoxia afecta la homeostasis del epitelio y conlleva a una alteración de la barrera fisiológica que representa. Como se mencionó anteriormente, un efecto ampliamente conocido es el edema corneal, causado por la acumulación de lactato. Este edema resulta en la pérdida de la transparencia corneal y la disminución de la agudeza visual. Además, se observa la presencia de microquistes y defectos en la conformación de las células endoteliales. (2,6)

Sin embargo, se cree que la actividad de la enzima lactato deshidrogenasa se convierte en un marcador sólido del daño epitelial inducido por la hipoxnia. Además, es importante destacar que la proteína ∆Np63α desempeña un papel crucial en la homeostasis epitelial y estudios realizados en conejos han demostrado que su expresión disminuye significativamente en condiciones hipóxicas. (2,6)

Todo lo anterior sumado al riesgo de infección debido a la facilidad con que las bacterias pueden unirse y adherirse al epitelio, se estima que esta capacidad de adhesión depende del tipo de lente y de su transmisibilidad. (2) Un mecanismo que puede explicar esta situación es la existencia de proteínas de defensa conocidas como “receptores tipo Toll (TLR por su sigla en inglés)”, expresamente la isoforma TLR4, que tiene la capacidad de reconocer los lipopolisacáridos presentes en las membranas celulares de microbios invasores gram negativos. En condiciones de hipoxia, se reduce la expresión de estas proteínas del sistema inmune, lo que aumenta el riesgo de queratitis microbiana causada por especies como la Pseudomona Aeruginosa. (2)

Se podrían mencionar muchas complicaciones, como la vascularización corneal, la alteración de la forma corneal (warpage), cambios refractivos por el edema, cambios vasculares en limbo, alteración de la sensibilidad corneal, entre otras. Todas estas complicaciones subrayan la importancia de un riguroso control de los pacientes. (2)

Conclusión

Es fundamental llevar a cabo un seguimiento minucioso de los pacientes que usan lentes de contacto, identificando cualquier indicio de hipoxia u otras complicaciones oculares y tomar medidas oportunas para preservar su salud visual. Esta atención constante y cuidadosa es esencial para prevenir problemas más graves y garantizar una visión cómoda y saludable para aquellos que utilizan lentes de contacto.

Referencias

1. The International Association of Contact Lens Educators IACLE, module D3. 2016.
2. Eric B. Papas, The significance of oxygen during contact lens wear, Contact Lens and Anterior Eye, Volume 37, Issue 6, 2014.
3. Madalena Lira, Clara Pereira, M. Elisabete C.D. Real Oliveira, Elisabete M.S. Castanheira, Importance of contact lens power and thickness in oxygen transmissibility, Contact Lens and Anterior Eye, Volume 38, Issue 2, 2015.
4. Holden BA, Mertz GW. Critical oxygen levels to avoid corneal edema fordaily and extended wear contact lenses. Invest Ophthalmol Vis Sci 1984; 25:1161.
5. Papas E. On the relationship between soft contact lens oxygen transmissibilityand induced limbal hyperaemia. Exp Eye Res 1998; 67:125–31.
6. Robertson DM, Zhu M, Wu YC, Cavanagh HD. Hypoxia-induced down-regulation of  ∆Np63α in the corneal epithelium. Eye Contact Lens2012.