Problèmes de tolérance

Les séquelles de l’exposition aux rayonnements dans l’œil varient selon le type de radiothérapie (photons, électrons ou curiethérapie), la dose totale, la taille de la fraction radiothérapeutique et la partie de l’œil incluse dans l’exposition aux rayonnements. Des conditions médicales non liées telles que le diabète, l’hypertension et les maladies vasculaires du collagène peuvent affecter la tolérance aux rayonnements des structures de l’œil. La chimiothérapie systémique ou les stéroïdes peuvent renforcer la toxicité des rayonnements ou contribuer à l’apparition de symptômes supplémentaires.

La structure la plus sensible de l’œil est le cristallin, qui est situé directement derrière la pupille. La couche germinale du cristallin située à l’équateur est la couche la plus sensible aux radiations. Ces cellules subissent une division mitotique, s’allongent, perdent leur noyau et migrent vers le centre du cristallin. Cette migration postérieure et la prolifération des cellules épithéliales du cristallin réduisent la clarté du cristallin, provoquant une cataracte et souvent un certain degré de perte de vision. Une cataracte radique se présente généralement d’abord comme une opacification sous-capsulaire postérieure et centrale. La latence et la fréquence des opacités du cristallin sont fonction de la dose de radiothérapie et du fractionnement.

Dans la plupart des études humaines, les doses totales fractionnées inférieures à 5 Gy n’ont pas produit d’opacités du cristallin visuellement significatives. Merriam et Focht325 ont signalé la formation de cataractes avec des fractions EBRT de 1,5 Gy à 2 Gy, pour une dose totale de 12 Gy. Lorsque l’irradiation corporelle totale à dose unique était utilisée, des cataractes se sont développées chez 80 % des survivants ; l’incidence a diminué à 20 % lorsque l’EBRT fractionnée a été administrée à une dose totale de 13 Gy.325 Il est possible de réduire la dose reçue par le cristallin en utilisant des boucliers de cristallin personnalisés, des blocs de plomb de faisceau ou une planification de traitement plus complexe avec l’IMRT. L’extraction du cristallin pour le développement d’une cataracte peut corriger la vision d’un œil fonctionnant autrement après l’irradiation.

Les autres structures antérieures du globe comprennent la cornée et la conjonctive. La conjonctive est une muqueuse composée d’un épithélium pavimenteux non kératinisé avec des cellules gobelets recouvrant une mince substantia propria.326 Elle couvre la surface interne de la paupière et la surface externe de l’œil, s’étendant jusqu’à la cornée périphérique. La cornée est composée d’un épithélium pavimenteux stratifié non kératinisé. Sa surface la plus externe est composée de microvillosités irrégulières rendues optiquement lisses par le film lacrymal précornéen. Les cellules basales sont attachées à la couche de Bowman, qui est constituée de fibrilles de collagène dispersées de façon aléatoire et qui peut être opacifiée par un tissu cicatriciel. Le stroma, qui constitue 90 % de l’épaisseur totale de la cornée, est composé de fibroblastes et de lamelles de collagène.

Les effets aigus de la radiothérapie fractionnée comprennent l’injection et l’érythème de la conjonctive avec une irritation qui est généralement autolimitée. Les doses fractionnées de rayonnement à une dose totale supérieure à 40 Gy à 50 Gy à la cornée peuvent produire un œdème avec une kératite ponctuée.327 Le traitement consiste en une lubrification agressive, un rapiéçage et des gouttes antibiotiques. Les érosions cornéennes récurrentes peuvent évoluer vers une ulcération et une infection conduisant à l’opacification ou à la perforation. Des ulcérations de la cornée ont été rapportées avec la radiothérapie fractionnée à des doses supérieures à 40 Gy.207,328 De même, des ulcérations, des télangiectasies et une kératinisation peuvent se développer dans la conjonctive.

La peau des paupières est la plus fine du corps. Les paupières contiennent des glandes sébacées, séreuses et apocrines, qui contribuent au film lacrymal. Le bord interne des paupières présente des ponctuations qui constituent l’ouverture du système de drainage nasolacrimal. Des effets transitoires de perte de cils et d’érythème se produisent entre 30 Gy et 40 Gy avec un fractionnement conventionnel, tandis que la perte de cils permanente se produit à des doses supérieures à 50 Gy167,171. Une cicatrisation et une fibrose peuvent se développer à des doses supérieures à 50 Gy, ce qui peut entraîner un ectropion ou un entropion de la paupière ainsi qu’une sténose de la ponctuation de la paupière.

Il existe plusieurs structures nécessaires à la production adéquate du film lacrymal, qui comprennent la glande lacrymale, les cellules gobelets, les glandes de Meibomian et les glandes lacrymales accessoires. Le syndrome de l’œil sec peut résulter d’une lésion de n’importe quel composant du film lacrymal. Les symptômes comprennent une sensation de brûlure, une baisse de la vision, un larmoiement excessif et une sensation de corps étranger. L’examen révèle des modifications cornéennes allant de la kératite à la cicatrisation et à l’opacification de la cornée. Un rapport décrit que 19 % des patients ayant reçu des doses inférieures ou égales à 45 Gy en 25 fractions ont développé un syndrome de l’œil sec, contre 100 % pour des doses supérieures ou égales à 57 Gy en 30 fractions.230 Une kératite sicca grave peut entraîner une ulcération de la cornée et une perforation du globe. Pour prévenir les lésions lacrymales, il faut tenir compte de l’emplacement de la glande lacrymale lors de la conception des champs d’administration de la radiothérapie.329

La sclérotique couvre les 80% postérieurs du globe. Elle est largement avasculaire et se compose de fibrilles de collagène, de fibroblastes et de substance fondamentale. Elle est résistante aux radiations et peut supporter des doses de plus de 150 Gy qui sont délivrées avec la radiothérapie par plaques utilisée pour traiter les mélanomes choroïdiens. L’amincissement, la nécrose et l’ulcération de la sclère sont des complications inhabituelles des fortes doses de radiothérapie.275,330

La rétine est constituée d’un vaste réseau d’éléments neuraux, gliaux et vasculaires. L’approvisionnement en sang des couches externes de la rétine se fait par le choriocapillaris. Les couches internes de la rétine sont alimentées par les branches de l’artère rétinienne centrale, dont les branches les plus importantes sont les arcades temporale et nasale. Les pathologies touchant la région des arcades temporales sont plus importantes visuellement que celles qui se produisent ailleurs. La rétinopathie radique est causée par une microangiopathie occlusive qui se manifeste par des taches de coton, des microanévrismes, des télangiectasies, des hémorragies, un œdème maculaire, des exsudats, une néovascularisation, une hémorragie du vitré et des modifications pigmentaires. Les symptômes visuels secondaires à la rétinopathie radique dépendent de la zone de la rétine qui est affectée. Des antécédents de diabète, de maladie vasculaire du collagène, d’hypertension et de traitement par chimiothérapie prédisposent les patients aux lésions radio-induites.230 Dans un rapport, la rétinopathie radique n’a pas été observée à des doses inférieures à 45 Gy en 25 fractions, mais elle augmentait régulièrement au-delà de cette dose.230 Les patients semblaient également courir un risque accru s’ils étaient traités avec des doses par fraction supérieures ou égales à 1,9 Gy.230 Bien que la dose de tolérance estimée avec un risque de 5 % à 5 ans (TD5/5) soit de 45 Gy et que la TD50/5 soit de 65 Gy, on pense que la dose seuil pour la rétine se situe entre 30 Gy et 35 Gy.211 Une méta-analyse de la radiothérapie en ce qui concerne la rétinopathie dans la dégénérescence maculaire n’a trouvé aucun dommage chez les patients traités jusqu’à 24 Gy bien qu’il semble que ce risque augmente fortement après 45 Gy à 50 Gy.331

La lésion du nerf optique est secondaire à l’ischémie et se présente généralement avec une perte de vision monoculaire indolore. Les dommages commencent par une manchette de lymphocytes périvasculaires, une perte de cellules endothéliales et une hyalinisation, avec fibrose, thrombose et infarctus du tissu neural. Le fractionnement joue un rôle clé dans la modulation du développement de la lésion du nerf optique. Parmi les patients traités à une dose totale de 45 Gy à 50 Gy et ayant reçu une taille de fraction quotidienne de plus de 2,5 Gy, 18 % ont développé des changements visuellement significatifs, alors que les patients ayant reçu des fractions inférieures à 2,5 Gy n’ont pas développé de neuropathie optique.332 La radiochirurgie stéréotaxique qui délivre des fractions de grande taille peut provoquer une neuropathie optique avec des doses uniques de 8 Gy, bien que des volumes minuscules à des doses élevées aient été administrés sans toxicité.333 Avec le fractionnement conventionnel, la TD5/5 du nerf optique est considérée comme étant de 60 Gy.230