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Chapitre 30
Déficit en cellules souches limbiques

C. Burillon

Introduction
La cornée est un tissu transparent hautement organisé constitué de plusieurs couches cellulaires et non cellulaires. L'épithélium cornéen recouvre la surface cornéenne et joue un rôle majeur dans la protection et la transparence. Les cellules épithéliales sont éliminées régulièrement et remplacées par des cellules provenant de cellules souches situées au niveau du limbe, zone de transition de 1,5 à 2 mm, entre les épithéliums conjonctival et cornéen. Les cellules souches épithéliales limbiques résident dans des régions spécifiques du limbe appelées niches, situées à la base des palissades de Vogt. Les dommages aux cellules souches ou la perturbation de ces niches peuvent entraîner un déficit en cellules souches limbiques (DCSL). C'est Tseng en 1989 [1] qui publia les premiers concepts de cette maladie.
Définition
Les cellules souches limbiques sont des cellules qui se différencient en cellules épithéliales cornéennes lors du renouvellement constant de l'épithélium ou lors de la cicatrisation d'une lésion de ce dernier. Ce renouvellement constant des cellules épithéliales cornéennes est indispensable au maintien de l'intégrité de la surface oculaire [2]. Le déficit en cellules souches limbiques (DCSL) est défini comme une pathologie chronique de la surface oculaire entraînant une diminution du nombre et/ou de la fonction des cellules souches progénitrices limbiques. Cette diminution conduit à l'incapacité de maintenir l'homéostasie de l'épithélium cornéen avec son innervation sensitive. Il en est de même pour les autres composantes de la surface oculaire (paupières, conjonctive et son tissu lymphoïde, glande lacrymale et ses glandes accessoires) et, par voie de conséquence, pour le film lacrymal. Progressivement, une destruction de la surface oculaire est mise en évidence. Cette pathologie est mal connue et de causes multiples; les signes fonctionnels sont très invalidants et il peut y avoir progressivement une évolution vers la cécité cornéenne [2 , 3].
Diagnostic clinique
Le diagnostic étiologique du DCSL repose souvent sur l'histoire de la maladie et il est important de faire un interrogatoire orienté afin de poser ce diagnostic.
Signes fonctionnels
Les patients peuvent présenter différents signes d'irritation de la surface oculaire aspécifiques : gêne, picotements, sensation de brûlures ou de corps étranger, prurit, rougeur conjonctivale, larmoiement, sensation de sécheresse, blépharospasme, douleurs, baisse d'acuité visuelle jusqu'à la cécité. Ces derniers sont parfois très douloureux s'il persiste une sensibilité cornéenne, mais peuvent être méconnus par le patient en cas d'hypoesthésie ou d'anesthésie cornéenne. Ces symptômes peuvent entraîner une diminution de la qualité de vie des patients. Enfin, le patient peut être totalement asymptomatique.
Signes physiques
À la lampe à fente, des signes d'inflammation chronique avec hyperhémie conjonctivale apparaissent liés au dysfonctionnement épithélial : kératite ponctuée superficielle, défects épithéliaux chroniques, néovascularisation, opacification stromale (fig. 30-1
Fig. 30-1
Déficit en cellules souches limbiques partiel encore inflammatoire, mais avec atteinte de l'axe visuel.
). Un syndrome sec est très souvent mis en évidence, en relation avec la maladie causale. La perte de l'anatomie limbique empêche alors toute visibilité des palissades de Vogt, habituellement mieux visibles sur le méridien vertical, signe parfois le plus précoce [4]. Le test à la fluorescéine va aider à mettre en évidence un épithélium pathologique dans les formes précoces (fig. 30-2
Fig. 30-2
Déficit en cellules souches limbiques total avec néovaisseaux (a) et coloration à la fluorescéine modérée (b), liée aux irrégularités de surface.
). Le remplacement de l'épithélium cornéen normal par un épithélium conjonctival (= conjonctivalisation) permet de cicatriser les ulcérations chroniques au détriment de la transparence cornéenne qui diminue, voire disparaît. La néovascularisation suit l'épithélium conjonctival et recouvre également la cornée, compliquant la prise en charge thérapeutique. La cornée peut présenter des opacités profondes (fibrose) dès qu'il y a destruction de la membrane basale épithéliale. Des néovaisseaux profonds apparaissent lors de ces ulcères plus stromaux. Des calcifications superficielles et stromales apparaissent tardivement.
Le DCSL peut être partiel (fig. 30-3
Fig. 30-3
Déficit en cellules souches limbiques partiel temporal supérieur.
) et sera caractérisé par la présence d'une conjonctivalisation incomplète de la surface cornéenne associée à des cellules souches (progénitrices) épithéliales cornéennes résiduelles, maintenant une transparence utile si le centre cornéen est clair. La conjonctivalisation est périphérique sur la cornée, quantifiée par le nombre d'heures d'horloge limbique impliquées (pourcentage de circonférence limbique pathologique), et progresse doucement vers le centre. Un équilibre entre cette progression et la persistance de cellules épithéliales saines au centre permet une acuité visuelle correcte.
Le DCSL peut être total (fig. 30-4
Fig. 30-4
Déficit en cellules souches limbiques total avec opacité stromale.
) et caractérisé par la présence d'une conjonctivalisation de toute la surface cornéenne due à une perte totale des cellules souches (progénitrices) épithéliales cornéennes. La cornée perd alors toute transparence. Une greffe de cornée allogénique sera vouée à l'échec, d'une part en raison du risque de rejet en rapport avec la néovascularisation et, d'autre part, car il n'y aura pas de repousse d'un épithélium sain sur le greffon, entraînant la reprise d'ulcères avec un risque infectieux majeur.
Le DCSL peut alors être catégorisé en trois grades, faible, moyen et sévère, en tenant compte de la clarté cornéenne, de l'épaisseur épithéliale centrale témoignant de la diminution de la densité des cellules basales, et de l'étendue de la dégradation limbique [5].
Diagnostic paraclinique
Impressions cytologiques
Le diagnostic est confirmé par les impressions cytologiques, technique ancienne et extrêmement efficace de mise en évidence objective d'un DCSL [6-7-8-9-10]. Le principe est simple : il consiste à réaliser un prélèvement local de cellules localisées à la surface de la cornée, par l'intermédiaire d'un filtre de polyester sulfone (après anesthésie cornéenne topique), puis à déposer ce prélèvement de quelques assiettes cellulaires sur une lame pour analyse. Les cellules peuvent être analysées par microscopie optique ou électronique, après les avoir préalablement fixées pour limiter le phénomène d'autolyse, et colorées pour mettre en évidence un type cellulaire.
Plus récemment, les techniques d'immunohistochimie sont apparues pour analyser spécifiquement les cellules cornéennes et conjonctivales. Dans le cas d'un DCSL total, le prélèvement cornéen a un marquage CK13 positif et CK12 négatif, alors que, dans le cas d'un DCSL partiel, le prélèvement cornéen peut donner un marquage CK13 et CK12 positif ou CK13 négatif et CK12 positif.
Les impressions cytologiques mettent aussi en évidence la présence sur la cornée de cellules caliciformes (provenant de l'épithélium conjonctival), et l'augmentation d'autres cytokératines. CK19, CK7, mucin1 (MUC1) et mucin5AC (MUC5 AC) ont été signalées comme étant plus spécifiques que CK19 à des fins diagnostiques [11-12-13-14]. La figure 30-5
Fig. 30-5
Caractéristiques biomicroscopiques (a–c) et microscopie optique des impressions cytologiques cornéennes (d–i) de patients atteints de déficit en cellules souches limbiques : double marquage (d–f) K12 (vert)-K19 (rouge) et marquage simple (g–i) K13 (vert).
L'épithélium de la première cornée (a, d, g) possède encore des cellules épithéliales cornéennes alors qu'il n'y a plus que des cellules conjonctivales sur les deux autres impressions (b, e, h et c, f, i).
Source : Poli M, Janin H, Justin V, et al. Keratin 13 immunostaining in corneal impression cytology for the diagnosis of limbal stem cell deficiency. Invest Ophthalmol Vis Sci 2011; 52(13) : 9411-5.
montre les résultats d'un marquage de cytokératines CK12/CK13/CK19 chez trois patients présentant un DCSL [8].
À noter que les biopsies cornéennes ne se réalisent pas alors qu'elles permettraient de faire un diagnostic de certitude. La réalisation de greffe de cornée à un moment de l'évolution, même si elle est peu recommandée, apporte les éléments confirmant le diagnostic positif par l'analyse anatomopathologique.
Microscopie confocale in vivo et OCT
Ce sont des techniques prometteuses qui peuvent aider à diagnostiquer et quantifier le DCSL ainsi qu'à guider la gestion thérapeutique [10].
La microscopie confocale in vivo est un examen peu invasif et très informatif pour le diagnostic et le suivi du DCSL. En effet, grâce à une visualisation in vivo de la morphologie des cellules à la surface cornéenne, cet examen est aujourd'hui incontournable pour la prise en charge du DCSL, montrant des changements microstructurels significatifs.
Les anomalies retrouvées à la microscopie confocale sont [10 , 11] :
  • l'absence des palissades de Vogt et l'apparition de kystes intra-épithéliaux au limbe;
  • la présence de cellules caliciformes à la surface de la cornée;
  • une réduction du plexus nerveux sous-basal et de la densité des cellules épithéliales basales;
  • un amincissement de l'épithélium cornéen.
Un certain nombre de facteurs pratiques limitent son utilisation. Tout d'abord, il n'y a pas de consensus sur l'aspect morphologique définitif des cellules souches limbiques, des cellules de niche environnantes ou des cellules caliciformes sur la microscopie confocale [11]. Ensuite, en présence d'une cornée trouble, la technique est moins efficace pour définir les structures en raison du degré élevé de rétrodiffusion. Enfin, elle nécessite la coopération prolongée du patient.
L'OCT de segment antérieur, en particulier l'OCT spectral domain (OCT-SD), est une méthode d'imagerie des structures limbiques, sclérales et conjonctivales plus rapide et plus pratique, bien qu'avec une résolution nettement inférieure à celle de la microscopie confocale [12]. Des reconstructions guidées en 3D du limbe peuvent être réalisées et peuvent aider à la biopsie limbique guidée. De plus, l'OCT-SD peut être utilisé pour l'imagerie des cornées floues et facilite la dissection peropératoire du pannus fibrovasculaire. C'est un examen totalement non invasif, permettant notamment la mesure de l'épaisseur de l'épithélium cornéen ( mapping épithélial), favorisant un suivi précis de la pathologie. La différence entre un épithélium cornéen hyporéflectif et un épithélium conjonctival hyperréflectif est assez aisée avec cet instrument. La présence ou non des palissades de Vogt ainsi que des cryptes peut être établie dans chaque quadrant. L'équipe de Borderie a proposé un score global associant la visibilité des palissades de Vogt et la présence ou non d'une transition nette entre épithélium conjonctival et cornéen, qui permet de le corréler avec la gravité du DCSL et avec l'acuité visuelle [10].
Enfin, l'OCT angiographie (OCT-A) pourrait être un élément intéressant pour l'étude de l'étendue et de l'activité de la néovascularisation cornéenne dans le DCSL [13].
Étiologies
Le DCSL peut être causé par une grande variété de causes primaires et secondaires, ou encore de causes héréditaires et acquises, mais il est le plus souvent associé à des brûlures chimiques ou thermiques graves. De nombreuses étiologies peuvent être responsables d'un DCSL. Dans de rares cas, aucune cause n'est retrouvée (DCSL idiopathique).
Le tableau 30-1
Tableau 30-1
Étiologies des DCSL (d'après Deng et al. [14]).
Déficit en cellules souches limbiques acquisDéficit en cellules souches limbiques héréditaire
DCSL acquis non immunitaire
• Brûlure chimique
• Brûlure thermique
• Brûlure radique
• Hypoxie par lentilles de contact
• Chirurgies du limbe répétées
• Kératopathie bulleuse
• Infections oculaires
• Maladie chronique des paupières :
– blépharite sévère, rosacée
– trachome
• Tumeurs de la surface oculaire
• Ptérygion sévère
• Iatrogénie médicamenteuse :
– mitomycine C
– 5-fluorouracil
– conservateurs
– chimiothérapie systémique
– immunothérapie
DCSL acquis à médiation immunitaire
• Syndrome de Stevens-Johnson/nécrolyse toxique
• Pemphigoïde oculaire cicatricielle
• Allergie de la surface oculaire :
– kératoconjonctivite vernale
– kératoconjonctivite atopique
• Maladie du greffon contre l'hôte
Idiopathique
Aniridie congénitale
Dyskératose congénitale
Polyendocrinopathie auto-immune, candidose-dysplasie/dystrophie ectodermique (polyendocrinopathie auto-immune type 1)
Xeroderma pigmentosum
Syndrome KID (kératite, ichtyose, surdité)
Syndrome d'ectrodactylie-dysplasie ectodermique-fente labiopalatine
Syndrome lacrymo-auriculo-dento-digital
Épidermolyse bulleuse
résume les principales causes de DCSL d'après le consensus publié en 2019 par un panel d'experts internationaux [14].
Pathologies acquises
La cause la plus fréquente est la brûlure chimique (acide ou basique) [5], même si les publications ne permettent pas d'estimer correctement une incidence de cette pathologie. Les hommes semblent également plus touchés que les femmes dans les séries étudiant les étiologies des patients opérés d'un DCSL (84 % des DCSL si unilatéral). Ce sont des urgences ophtalmologiques dont il est nécessaire de déterminer le type, afin de définir la conduite à tenir. Les brûlures thermiques et radiques sont plus rares, mais responsables des mêmes dégâts. La classification de Ropper-Hall a été remplacée par celle de Dua, permettant de faire rapidement un pronostic [15].
Juste après l'étiologie des brûlures, arrivent, en gravité, celle des syndromes auto-immuns (4 % en unilatéral, 23 % en bilatéral des DCSL), comme le syndrome de Stevens-Johnson (ectodermose exsudative et érosive pluriorificielle multiforme) et le syndrome de Lyell (nécrolyse épidermique toxique) [16 , 17]. Les allergies graves comme l'atopie et la kératoconjonctivite vernale [18 , 19] vont également être source de DCSL. La maladie du greffon contre l'hôte [20], le syndrome de Gougerot-Sjögren et la pemphigoïde oculaire cicatricielle [21] sont aussi des causes immunologiques de DCSL.
Puis, en fréquence, on note la kératite rosacée (fig. 30-6
Fig. 30-6
Kératite rosacée avec meibomite bien visible et kératite vésiculaire (ou phlycténulaire) paracentrale entraînant la progression de néovaisseaux sur la cornée.
) souvent associée à des lésions cutanées télangiectasiques, papulopustulaires, voire phymateuses (rhinophyma). Le dysfonctionnement meibomien est une pathologie extrêmement fréquente et est responsable, en dehors de la blépharite et du syndrome sec évaporatif, de kératites chroniques douloureuses évoluant vers le DCSL. Le trachome, plus rare dans nos pays, entraîne les mêmes lésions, comme toutes les atteintes chroniques inflammatoires des paupières.
Parmi les autres étiologies connues acquises, on citera l'hypoxie par lentilles de contact – plutôt les lentilles souples mais même les rigides [22 , 23] –, les chirurgies du limbe répétées pour une tumeur ou un ptérygion, et les maladies chroniques de la cornée comme les dystrophies bulleuses et les séquelles d'infections.
Les médicaments à usage local sont également pourvoyeurs de DCSL comme le 5-fluorouracil, la mitomycine et autres produits inhibant la néovascularisation [24]. Les conservateurs utilisés dans les collyres jusqu'à ces dernières années sont responsables d'une toxicité de la surface oculaire et des niches limbiques. Par voie générale, on voit de plus en plus de patients traités par chimiothérapie (hydroxyurée) et par immunothérapie [25 , 26] qui présentent des syndromes secs avec blépharites (chalazions); il est nécessaire de traiter le mieux possible et très tôt ces symptômes afin d'éviter la création d'un DCSL.
Pathologies héréditaires et/ou génétiques
L'agénésie irienne, associée à la mutation du gène Pax-6 , entraîne une atteinte cornéenne progressive [27], avec disparition des palissades de Vogt, ulcérations cornéennes et recouvrement conjonctival progressif (fig. 30-7
Fig. 30-7
Aniridie congénitaleAniridie congénitale chez un patient de 71 ans avec hypoplasie irienne (flèches), opacification et néovascularisation de la cornée, secondaire à l'insuffisance limbique, compliquée de kératopathie en bandelette.
). Cette aniridie est souvent associée à d'autres maladies du segment antérieur, comme la cataracte précoce, le glaucome juvénile, et parfois du segment postérieur, comme l'hypoplasie fovéolaire. La polyendocrinopathie auto-immune congénitale associant le DCSL à des lésions des parathyroïdes, des surrénales, le KID syndrome (kératite-ichtyose-surdité), les dysplasies ectodermiques (syndrome syndactylie-dysplasie ectodermique-fente labiopalatine) sont d'autres étiologies plus rares du DCSL [28 , 29], par atteinte directe de l'homéostasie limbique et des cellules souches par mutation du gène codant pour la protéine p63, et de facteurs de transcription clés intervenant au cours de l'embryogenèse et de la différenciation des cellules souches des épithéliums stratifiés.
Le xeroderma pigmentosum et la cystinose peuvent aussi induire un DCSL [30]. D'autres causes héréditaires plus rares sont également responsables. Dans ces cas, le diagnostic étiologique est déjà porté, car l'enfant ou l'adolescent viennent consulter avec leur pathologie.
La prise en charge de ces DCSL a pour but de restituer des cellules souches épithéliales, afin de permettre la reconstruction d'un épithélium cornéen de qualité. Cela n'est pas encore, malheureusement, toujours envisageable.
Points forts
  • Le déficit en cellules souches limbiques (DCSL) correspond à une diminution du nombre et/ou de la fonction des cellules souches limbiques cornéennes entraînant une altération du renouvellement de l'épithélium cornéen.
  • Il est à l'origine d'une néovascularisation et d'une conjonctivalisation de la cornée, de défects épithéliaux persistants et de cicatrices.
  • Le DCSL peut être acquis, héréditaire ou idiopathique.
Bibliographie
Les références peuvent être consultées en ligne à l’adresse suivante : http://www.em-consulte.com/e-complement/478547.
other
Les références peuvent être consultées en ligne à l’adresse suivante : http://www.em-consulte.com/e-complement/478547.
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