ULTRAFIALOVÉ ZÁŘENÍ

Aby bylo možné porozumět poškození, které může UV záření v oku způsobit, je užitečné spojit jednotlivé typy UV záření s různými formami poškození, které způsobují, a podívat se na účinky UV záření jak na buněčné úrovni, tak na úrovni oka.

UV spektrum

Ultrafialové záření (UV záření) se vyskytuje ve viditelné části spektra na vlnových délkách 100 až 400 nm a na základě biologických účinků se obecně rozděluje do tří pásů, UVA, UVB a UVC.1

UV spektrum

 

Typy UV záření

Aby bylo možné porozumět poškození, které může UV záření v oku způsobit, je užitečné spojit jednotlivé typy UV záření s různými formami poškození, které způsobují, a podívat se na účinky UV záření jak na buněčné úrovni, tak na úrovni oka.

 

UVA 

  • je zodpovědné za opalování a stárnutí pokožky.
  • tvoří přibližně 95% procent sluneční UV energie, jenž ozařuje rovník.2
  • UVA paprsky mají vlnovou délku mezi 315 a 400 nm.2
  • je prokázáno, že UVA záření zhoršuje poškození oka způsobené paprsky UVB.3

 

UVB

  • poškozuje DNA, a způsobuje poškození tkáně a spáleniny od slunce.
  • představuje 5 % sluneční energie dopadající na rovník.2
  • je biologicky mnohem aktivnější než UVA záření.4
  • UVB paprsky mají vlnovou délku mezi 280 a 315 nm.2

 

UVC

  • je nejtoxičtějším vlnovým pásem, nejvíce jej však pohlcuje atmosféra.
  • má germicidní účinky.
  • UVC paprsky mají vlnovou délku mezi 100 a 280 nm.2

 

zdroje uv záření a jak mohou kontaktní čočky pomoci

Stáhněte si pro pacienty verzi této animace pro použití ve Vaší praxi (92Mb, .wmv format)

 

 

Měli bychom poskytovat poradenství našim pacientům ohledně potřeby ochrany očí?

Karen Walsh shrnuje výsledky nových studií a poskytuje rámec pro lepší vzdělávání pacientů Stáhněte si článek

 

 

UV záření a oko

Karen Walsh shrnuje oč ní patologie způsobené UV záěením, důležitost poskytování odpovídající ochrany a roli měkkých kontaktních čoček blokujících UV záření. Stáhněte si článek


1. Parrish JA, Anderson RR, Urbach F, et al. UV-A: Biological Effects of Ultraviolet Radiation with Emphasis on Human Responses to Longwave Ultraviolet. New York, NY: Plenum Press; 1978: chap 1.
2. Ultraviolet (UV) Radiation, Broad Spectrum and UVA, UVB, and UVC. Aktualizace 25. května 25, 2005. Přístup 5. prosince 2007
3. Sheedy J, Edlich RF. Ultraviolet eye radiation: the problem and solutions. J Long Term Eff Med Implants. 2004;14(1):67–71.
4. Fishman GA. Ocular phototoxicity: guidelines for selecting sunglasses. Surv Ophthalmol.1986:31:119–24.

 

Poškození buněk v důsledku uv záření

Jak vyzařující UV energie poškozuje buňky a tkáně

Vyzařující UV energii ochotně absorbují nukleové kyseliny, bílkoviny, tuky a jiné molekuly v buňkách. Většina této energie se rozptýlí, nicméně její zbytky mohou způsobit změnu struktury molekul. Poškozená molekula pak může reagovat s jinými molekulami v buňce.2 Některé specifické buněčné následky expozice UV záření, které byly zdokumentovány, zahrnují například bodové mutace DNA,3-4, denaturaci bílkovin a buněčnou smrt.3,6,7


1. Molho-Pessach V, Lotem M. Ultraviolet radiation and cutaneous carcinogenesis. Curr Probl Dermatol. 2007;35:14–27.
2. Taylor HR. Ultraviolet radiation and the eye: an epidemiologic study. Tr Am Ophth Soc. 1989;87:802–53.
3. Rünger TM. How different wavelengths of the ultraviolet spectrum contribute to skin carcinogenesis: the role of cellular damage responses. J Invest Dermatol. 2007;127(9):2236-44.
4. Allan J. Ultraviolet radiation: how it affects life on earth. Published September 6, 2001. Accessed December 5, 2007.
5. Mutations: what they are, their causes and effects – an overview. Aktualizace 27. listopadu 2007. Přístup 6. prosince 2007
6. Berneburg M, Gattermann N, Stege H, Grewe M, Vogelsang K, Ruzika T, et al. J. Chronically ultraviolet-exposed human skin shows a higher mutation frequency of mitochondrial DNA as compared to unexposed skin and the hematopoietic system. Photochem Photobiol. 1997;66(2):271-5.
7. Apoptosis. Publikováno 30. listopadu 2007. Přístup 6. prosince 2007

 

POŠKOZENÍ OKA V DŮSLEDKU UV ZÁŘENÍ

Poškození UV zářením je kumulativní a trvalé. Může mít negativní vliv na rohovku, čočku, spojivku, sítnici a související epitelové tkáně a tkáně spojivek. Poškození těchto čtyř kriticky důležitých struktur, tedy rohovky, čočky, sítnice a spojivek je prokázáno.1

Spojivka

Spojivka je velmi náchylná k poškození v následku UV záření. UV záření totiž aktivuje složitou sérii oxidačních reakcí a speciálních drah, jež vedou k buněčné smrti.2

Rohovka

Náchylný je jak epitel, tak endotel (který nemůže regenerovat). Zvýšená expozice UVB záření způsobuje zásadní poškození ochranného antioxidantového mechanismu rohovky, což vede k poranění rohovky a jiných částí oka.3 Významné množství UV záření absorbuje stroma rohovky. Avšak při ztenčení této tkáně způsobeném zákrokem odstraňujícím keratokonus nebo refraktivním zákrokem může na čočku dopadat větší množství UV záření. Protože je refraktivní zákrok poměrně novou procedurou, bude trvat mnoho let, než se dozvíme, zda chirurgické ztenčení stromy zvyšuje riziko dřívějšího rozvoje šedého zákalu.4

Čočky

V důsledku UV záření čočky po čase žloutnou a ztrácejí průhlednost. A to především kvůli nevratným změnám bílkovin v čočce5 způsobeným stárnutím, dědičností a expozicí UV záření.6

Sítnice

Sítnici proti UV záření obvykle chrání filtrovací schopnost čoček. Protože všechny mladé průhlednější čočky UV záření propouští, je ochrana očí před UV zářením obzvláště důležitá u dětí.

 

VÝZKUM: Oční povrch odráží UV záření na stranu nosu

Australští výzkumníci zjistili, že incidence karcinomu z bazálních buněk na straně nosu je významně vyšší než na jiných částech obličeje vystavených přímému slunečnímu záření. Pomocí modelu simulujícího světelné paprsky odrážející se od zaobleného povrchu oka z různých úhlů vědci zjistili, že zaoblený povrch oka má zaostřující efekt a tak vznikají na straně nosu body, jež jsou obzvláště vystavené UV záření. Vedoucí studie dr. Benjame Birt shrnuje: „Kvalitní široké sluneční brýle snižují množství UV záření dopadající do oka ze všech úhlů.7


1. Sliney DH. How light reaches the eye and its components. Int J Toxicol. 2002;21(6):501–9.
2. Buron N, Micheau O, Cathelin E, Lafontaine PO, Creuzot-Garcher C, Solary E. Differential mechanisms of conjunctival cell death induction by ultraviolet irradiation and benzalkonium chloride. Inv Ophthalmol Vis Sci. 2006;47(10):4221–30.
3. Cejkova J, Stipek S, Crkovska J, Ardan T, Platenik J, Cejka C, Midelfart A. UV rays, the prooxidant/antioxidant imbalance in the cornea and oxidative eye damage. Physiol Res. 2004;53:1–10.
4. Cohen S. SOS: ultraviolet radiation and the eye. Rev Cornea Contact Lens. October 2007:28–33.
5. Taylor LM, Aquilina J, Jamie JF, Truscott RJ. UV filter instability: consequences for the human lens. Exp Eye Res. 2002;75(2):165–75.
6. Robman L, Taylor H. External factors in the development of the cataract. Eye. 2005;19(10):1074–82.
7. Birt B, Cowling I, Coyne S, Michael G. The effect of the eye's surface topography on the total irradiance of ultraviolet radiation on the inner canthus. J Photochem Photobiol B. 2007;87(2)27–36.

 

Onemocnění oka související s UV zářením

Expozice UV záření je předpokládaným rizikovým faktorem nebo příčinou patogeneze mnoha různých očních onemocnění.1-4 Tato oční onemocnění zahrnují UV keratokonjunktivitidu, pterygium, pingueculu, šedý zákal, spinocelulární karcinom, oční melanom, klimatickou nodulární keratopatii a makulární degeneraci. Přečtěte si více o některých nejběžnějších onemocněních oka souvisejících s UV zářením:

Pinguecula close up

Pinguecula

  • Pinguecula se vyvíjí několik let.
  • Pinguecula5,6 je nemaligní vyvýšená žlutá lokalizovaná léze, nejčastěji se objevuje v oblasti nasálního limbu.
  • Tyto léze vznikají jako následek degenerace stromy spojivek.
  • Její výskyt je častější v oblastech a při aktivitách s vysokým vystavením UV záření a vysokým podílem složek životního prostedí (vítr, prach).
  • K symptomům patří suchost a nepodlí.
  • Rané příznaky se mohou objevit u dětí již ve věku devíti let.
Pterygium

Pterygium

Expozice UV záření se zdá být nejdůležitějším faktorem v rozvoji onemocnění známého jako pterygium.8-11 Toto onemocnění má vyšší incidenci mezi lidmi, kterým je mezi 20-30 lety, žijí většinu života v oblastech okolo rovníku a jsou více vystaveni UV-záření. Vyskytuje se především u lidí, vykonávající určitou aktivitu, jako surfaři, námořníci, rybáři. V oblastech teplého, suchého a  větrném klimatu.12 Vidění může být ovlivněno.

 

Patogeneze pterygia

  • Stroma spojivek degeneruje a nahrazují je silná vlákna. Postiženo může být i stroma rohovky. Ve výše zobrazeném případě se zdá, že pterygium právě začíná zasahovat do rohovky levého oka.
  • Pterygium je obvykle vyvýšená skvrna tvaru křídla tvořená fibrózní, fibrovaskulární nebo vaskulární tkání. Většinou vzniká v oblasti nasální spojivky.
  • Pacienti často nemají žádné příznaky, ale mohou vás vyhledat z obav způsobených změnou vzhledu oka.
  • Léčba pterygia je obtížná. Chirurgický zákrok není vždy úspěšný.

 

Photokeratitis

Akutní vystavení slunci může může vést k onemocnění zvaného jako photokeratitis (UV keratoconjunctivitis).13

UV keratoconjunctivitis se vyvíjí následujícím způsobem:

  • Epitelová vrstva je podrážděná a uvolňuje se. Pozdější zánětlivá odpověď vede k otokům, ucpávání a tečkám na rohovce.
  • Epitelové buňky mohou odumírat a ostrost vidění se může zhoršovat. Nervová vlákna jsou však ušetřena, související bolest proto může být dost intenzivní.
  • Postiženy jsou i spojivky. Trauma vede k tomu, že má pacient pocit „písku v oku“.
Cataract

Šedý zákal

Šedý zákal2,14,15 je nejčastější příčinou slepoty ve světě. V mnoha společnostech je odstraňování šedého zákalu jedním z nejčastěji prováděných operativních zákroků. Začíná u lidí mezi 40.-50. rokem života. Symptomy zahrnují rozmazané vidění, halové jevy a oslnění při noční jízdě. 

 

Rozvoj šedého zákalu:

  • Věk a dědičnost jsou nejdůležitějšími rizikovými faktory rozvoje všech typů šedého zákalu.
  • Expozice UV záření je považována za zásadní rizikový faktor rozvoje šedého zákalu, a je spojována s časným nástupem kortikálního šedého zákalu. Ačkoli je korelace mezi UV zářením a šedým zákalem velmi dobře známa, přesné roli UV záření v přirozeném rozvoji tohoto onemocnění zatím nerozumíme.
  • Další rizikové faktory jsou: kouření, strava, léky a celkový zdravotní stav.

 

Mechanismy, kterými může UV záření ovlivnit čočku a potenciálně způsobit rozvoj šedého zákalu:

  • Změny fotosenzitivních aminokyselin v bílkovinách čoček.
  • Kovalentní vazba složek UV filtru na bílkoviny čoček.
  • Tvorba reaktivních toxických oxidantů.
  • Přímé poškození DNA v rohovkovém epitelu.

 

Makulární degenerace

Makulární degenerace

  • V rozvojových zemích je makulární degenerace související s věkem16–19 nejčastější příčinou nevratné ztráty centrálního vidění.
  • Makulární degenerace související s věkem je onemocnění způsobené řadou faktorů.
  • Rozvoj makulární degenerace související s věkem může být být spojen s expozicí UV zářen20
  • Vyšší úroveň makulární hustoty pigmentem má zřejmě ochranný efekt proti věkem způsobené makulární degeneraci.
  • Malé děti jsou více ohroženy vystavení UV-záření, pokud má krystalická čočka malou schopnosti blokovat UV-záření.21

1. Coroneo M. Sun, eye, the ophthalmohelioses and the contact lens. Eye Health Advisor, časopis společnostiof Johnson & Johnson Vision Care, leden 2006.
2. Young RW. The family of sunlight-related eye diseases. Optom Vis Sci. 1994;71(2):125–44.
3. Taylor HR, West S, Munoz B, Rosenthal FS, Bressler SB, Bressler NM. The long-term effects of visible light on the eye. Arch Ophthalmol. 1992;110(1):99–104.
4. Wittenberg S. Solar radiation and the eye: a review of knowledge relevant to eye care. Am J Optom Physiol Opt. 1986;63(8):676–89.
5. Perkins ES. The association between pinguecula, sunlight and cataract. Ophthalmic Res. 1985;17(6):325–30.
6. Lica L. Pinguecula and pterygium. Webová stránka Gale Encyclopedia of Medicine, přístup prostřednictvím webové stránky výzkumného střediska BNET. Publikováno 1999. Přístup 7. prosince 2007. .
7. Ooi J-L et al. Ultraviolet fluorescence photography to detect early sun damage in the eyes of school-aged children. Amer J Ophthalmol 2006; 14(2): 294-298.
8. Saw SM, Tan D. Pterygium: prevalence, demography and risk factors. Ophthalmic Epidemiol. 1999;6(3):219–28.
9. Ang LP, Chua JL, Tan DT. Current concepts and techniques in pterygium treatment. Curr Opin Ophthalmol. 2007;18(4):308–13.
10. Mackenzie FD, Hirst LW, Battistutta D, Green A. Risk analysis in the development of pterygia. Ophthalmology. 1992;99(7):1056–61.
11. Nolan TM, DiGirolamo N, Sachdev NH, Hampartzoumian T, Coroneo MT, Wakefield D. The role of ultraviolet irradiation and heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor in the pathogenesis of pterygium. Am J Pathol. 2003;162:567–74.
12. McCarty et al. Epidemiology of pterygium in Victoria, Australia. Brit J Ophthalmol 2000; 84(3): 289-292.
13. Bergmanson JP. Corneal damage in photokeratitis—why is it so painful? Optom Vis Sci. 1990;67(6):407–13.
14. McCarty CA, Nanjan MB, Taylor HR. Attributable risk estimates for cataract to prioritise medical and public health action. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000;41(12):3720-5.
15. Ellwein LB, Urato CJ. Use of eye care and associated charges among the Medicare population. Arch Ophthalmol. 2002;120(6):804-11.
16. Bialek-Szymanska A, Misiuk-Hojlo M, Witkowska D. Risk factor evaluation in age-related macular degeneration. Klin Oczna. 2007;109(4–6):127–30.
17. Loeffler KU, Sastry SM, McLean IW. Is age-related macular degeneration associated with pinguecula or scleral plaque formation? Curr Eye Res. 2001;23(1):33–7.
18. Cruickshanks KJ, Klein R, Klein BE, Nondahl DM. Sunlight and the 5-year incidence of early age-related maculopathy: the Beaver Dam Eye Study. Arch Ophthalmol. 2001;119(2):246–50.
19. Taylor HR, Munoz B, West S, Bressler NM, Bressler NM, Bressler SB, Rosenthal FS. Visible light and risk of age-related macular degeneration. Trans Am Ophthalmol Soc. 1990;88:163–73; discussion 173–8.
20. Chalam KV, Khetpal V, Rusovici R et al. A review: role of ultraviolet radiation in age-related macular degeneration. Eye & Contact Lens 2011; 37(4): 225-232.
21. Wagner R S. Why children must wear sunglasses. Contemp Pediatr, 1995, 12: 27-31.