Estudio morfológico de músculos extraoculares post-cirugía de estrabismos primarios y secundarios

Abstract

L’estrabisme és una patologia comú dintre de l’Oftalmologia que afecta als músculs extraoculares del globus ocular. Es caracteritza per la pèrdua espontània i permanent del paral·lelisme dels eixos visuals oculars. Pot ser unilateral o bilateral sense heterotròpia. A la pràctica clínica no sempre s’objectiva que un múscul hipofuncionant sigui atròfic, o que un múscul hiperfuncionant tingui augmentada la seva grandària, ja sigui per hipertrofia de les seves fibres o per augment del teixit connectiu Es por aquest motiu que l’objectiu d’aquesta investigació va ser estudiar si existia una correlació entre l’estructura i la funció dels músculs implicats als diferents tipus d’estrabisme descrivint la morfologia microscòpica de músculs extraoculares sans i de músculs procedents de pacients amb estrabismes primaris i secundaris, respecte al teixit muscular, al teixit connectiu i a la vascularització. Per allò es van analitzar i comparar les característiques microscòpiques dels músculs extraoculares d’un grup control i d’un grup de músculs amb patologia, mitjançant tècniques histològiques i histoquímiques. Com a grup control en van utilitzar 5 òrbites procedents de cossos donats a la ciència, de genero masculí amb un rang d’edat de 35 a 45 anys, que van ser congelades a -21ºC amb menys de 24h post-mortem per posteriorment, al moment de la dissecció, procedir a la descongelació i resecció en fresc. En cap cas hi havia un antecedent conegut de patologia ocular. A més, es va realitzar la dissecció de 20 òrbites procedents de cossos humans adults, d’entre 40 i 60 anys, amb l’objectiu d’estudiar i ponderar cada múscul extraocular mitjançant la mesura de la longitud, de l’amplada i del seu punt d’inserció, per poder definir la zona de miectomia en mostra cadavèrica i biòpsia clínica. Una vegada aïllat cadascun dels músculs es va procedir a la seva fixació en solució tamponada de formaldehid al 10% (pH 7,4) i posterior inclusió en parafina. D’acord amb el protocol estereològic, es van realitzar talls seriats de 5µm de gruix, que van ser muntats i tenyits amb hematoxilina-eosina, àcid periòdic de Shiff i Van Gieson. Es van analitzar un total de 125 camps d’estudi per múscul i per cada tècnica de tinció. Per el grup amb patologia es van prendre biòpsies musculars de 20 pacients diagnosticats d’estrabisme amb indicació quirúrgica, considerant 5 pacients per a cada patologia. Les patologies van ser: Parèsia del IV nervi cranial, Exotropia intermitent, Endotropia acomodativa i Endotropia Congènita o infantil. Totes les cirurgies van ser fetes pel mateix cirurgià oftalmòleg. L’anàlisi estadístic va consistir en un anàlisis descriptiu de les distintes variables i l’anàlisi de les variables en funció dels grups control i patològic, obtenint coeficients de relació entre ells. Entre els resultats es va obtenir que existia una correlació entre les alteracions clínic-funcionals observades en els músculs extraoculares dels pacients amb diferents tipus d’estrabisme i els canvis a nivell histològic del teixit muscular i connectiu; a més, en músculs extraoculares sense patologia és possible establir una correlació de l’existència de músculs equivalents i aparellats en la seva funció, demostrant que histològicament són semblants en els paràmetres estudiats. També s’aprecien diferencies estadísticament significatives entre músculs del grup control i del grup de músculs patològics, tant en densitat de volum muscular, de teixit connectiu i de vasos sanguinis, així com en el número de fibres musculars per àrea determinada, observant-se canvis qualitatius i quantitatius que alteren la distribució dels paràmetres de normalitat.

El Estrabismo es una patología común dentro de la Oftalmología que afecta a los músculos extraoculares del globo ocular. Se caracteriza por la pérdida espontánea y permanente del paralelismo de los ejes visuales oculares. Puede ser unilateral o bilateral sin heterotropía.

En la práctica clínica no siempre se objetiva que un músculo hipofuncionante sea atrófico, o que un músculo hiperfuncionante tenga aumentado su tamaño, ya sea por hipertrofia de sus fibras o por aumento del tejido conectivo

Es por este motivo que el objetivo de esta investigación fue estudiar si existe una correlación entre la estructura y la función de los músculos implicados en los diferentes tipos de estrabismo describiendo la morfología microscópica de músculos extraoculares sanos y de músculos procedentes de pacientes con estrabismos primarios y secundarios, respecto al tejido muscular, al tejido conectivo y a la vascularización. Para ello se analizaron y compararon las características microscópicas de los músculos extraoculares de un grupo control y un grupo de músculos con patología mediante técnicas histológicas e histoquímicas.

Como grupo control se consideraron 5 órbitas procedentes de cadáveres donados a la ciencia de género masculina con un rango de edad entre 35 y 45 años, fueron congeladas a -21ºC con menos de 24 horas post-mortem para luego, al momento de su disección, proceder a su descongelación y resección en fresco. En ninguno de ellos había un antecedente conocido de patología ocular. Además se realizó la disección de 20 órbitas procedentes de cadáveres humanos adultos de edades entre los 40 y los 60 años con el objetivo de observar y ponderar cada músculo extraocular mediante la medición del largo, el ancho y su punto de inserción, para definir la zona de miectomía en muestra cadavérica y biopsia clínica. Una vez aislado cada uno de los músculos se procedió a su fijación en solución tamponada de formaldehído al 10% (pH 7,4), para luego ser incluidos en parafina.

De acuerdo al protocolo estereológico, se efectuaron cortes seriados de 5µm de grosor, los cuales fueron montados y teñidos con hematoxilina-eosina, ácido Peryódico de Shiff y Van Gieson. Se analizaron un total de 125 campos de estudio por músculo y por cada técnica de tinción.

Para el grupo con presencia de patología se tomaron biopsias musculares en 20 pacientes diagnosticados de estrabismo con indicación quirúrgica considerando 5 pacientes para cada patología. Estas patologías son: Paresia del IV nervio craneal, Exotropía intermitente, Endotropía acomodativa, Endotropía Congénita o infantil. Todas las cirugías fueron realizadas por el mismo cirujano-oftalmólogo.

Para el análisis estadístico se usaron análisis descriptivo de las distintas variables y análisis de las variables en función a los grupos control y patológico obteniendo coeficientes de relación entre ellos.

Entre los resultados se obtuvo que existe una correlación entre las alteraciones clínico-funcionales observadas en los músculos extraoculares de los pacientes con distintos tipos de estrabismo y los cambios a nivel histológico del tejido muscular y conectivo, además en músculos extraoculares sin patología es posible establecer una correlación sobre la existencia de músculos equivalentes y emparejados en su función, demostrando que histológicamente son semejantes en los parámetros estudiados. Se aprecia diferencias estadísticamente significativas entre músculos del grupo control y del grupo de músculos patológicos, tanto en densidad de volumen muscular, de tejido conectivo y de vasos, así como en el número de fibras musculares por área determinada, observándose cambios cualitativos y cuantitativos que alteran la distribución de los parámetros de normalidad.

Strabismus is a common pathology within Ophthalmology that affects the extraocular muscles of the eyeball. It is characterized by the spontaneous and permanent loss of parallelism of the ocular visual axes. It can be unilateral or bilateral without heterotropy.

In clinical practice, it is not always observed that an underactive muscle is atrophic, or that a hyperfunctioning muscle has increased in size, either due to hypertrophy of its fibers or due to increased connective tissue

For this reason, the objective of this research was to study whether there is a correlation between the structure and function of the muscles involved in the different types of strabismus, describing the microscopic morphology of healthy extraocular muscles and of muscles from patients with primary strabismus and secondary, regarding muscle tissue, connective tissue and vascularization. For this, the microscopic characteristics of the extraocular muscles of a control group and a group of muscles with pathology were analyzed and compared using histological and histochemical techniques.

As a control group, 5 orbits from cadavers donated to science of the male gender with an age range between 35 and 45 years were considered, they were frozen at -21ºC with less than 24 hours post-mortem and then, at the time of their dissection, proceed to thawing and resection fresh. In none of them was there a known history of ocular pathology. In addition, 20 orbits were dissected from adult human cadavers aged between 40 and 60 years with the aim of observing and weighing each extraocular muscle by measuring the length, width and its insertion point, to define the area of myectomy in cadaveric sample and clinical biopsy. Once each of the muscles had been isolated, they were fixed in a 10% formaldehyde buffered solution (pH 7.4), to then be included in paraffin.

According to the stereological protocol, 5 µm thick serial sections were made, which were mounted and stained with hematoxylin-eosin, Shiff and Van Gieson periodic acid. A total of 125 study fields were analyzed per muscle and for each staining technique.

For the group with the presence of pathology, muscle biopsies were taken in 20 patients diagnosed with strabismus with surgical indication, considering 5 patients for each pathology. These pathologies are: paresis of the IV cranial nerve, intermittent exotropia, accommodative esotropia, congenital or infantile esotropia. All surgeries were performed by the same ophthalmologist-surgeon.

For the statistical analysis, descriptive analysis of the different variables and analysis of the variables were used according to the control and pathological groups, obtaining relationship coefficients between them.

Among the results, it was obtained that there is a correlation between the clinical-functional alterations observed in the extraocular muscles of patients with different types of strabismus and the histological changes of the muscular and connective tissue.In addition, in extraocular muscles without pathology it is possible to establish a correlation on the existence of equivalent and paired muscles in their function, showing that they are histologically similar in the parameters studied. Statistically significant differences are observed between muscles of the control group and the group of pathological muscles, both in density of muscle volume, connective tissue and vessels, as well as in the number of muscle fibers per determined area, observing qualitative and quantitative changes that alter the distribution of the normality parameters.