Points de Vue N 63. International review of ophthalmic optics Revista internacional de óptica oftálmica. Autumn / Otoño 2010

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1 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page1 Points de Vue International review of ophthalmic optics Revista internacional de óptica oftálmica N 63 Autumn / Otoño 2010 Bi-anual/Semestral Essilor International

2 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page2 S UMMARY S UMARIO The Hubble Space Telescope as seen from Space Shuttle Discovery during its second servicing mission. Taken from the Hubblesite web page Medical scientific file / Refractive error of Myopia Frank Schaeffel Myopia: what makes the eye grow longer? 4 Zhao Kanxing, Zhang Lin, Wang Yan Pathological and risk factors of myopia in Chinese Population 12 Expediente científico médico / Error refractivo o Miopía Frank Schaeffel Miopía: qué hace que el ojo crezca más? 4 Zhao Kanxing, Zhang Lin, Wang Yan Factores patológicos y de riesgo de la miopía en la población china 12 Non-Medical scientific file / Refractive error of Myopia Jane Gwiazda The growth rate of myopic children's eyes and methods for slowing eye growth 16 Kovin S. Naidoo, Diane B. Wallace A perspective on the evolution and management of myopia 20 Non-Medical scientific file / Myopia compensation Elodie Camaret, Björn Drobe Lenses to slow the progression of myopia 23 Edward S. Bennett Experience with correcting myopia with different types of contact lenses 25 Medical correction of Myopia Elena P. Tarutta, Elena N. Iomdina, Elena V. Viadro Sclera reinforcement treatment and prevention of complications of progressive myopia in children 29 Jean-Jacques Saragoussi Myopia surgery 34 Expediente científico no médico / Error refractivo o Miopía Jane Gwiazda La tasa de crecimiento de la miopía en niños y los métodos para ralentizar el crecimiento del ojo 16 Kovin S. Naidoo, Diane B. Wallace Una perspectiva sobre la evolución y gestión de la miopía 20 Expediente científico no médico / Compensación de la miopía Elodie Camaret, Björn Drobe Lentes para disminuir la progresión de la miopía 23 Edward Bennett Experiencia en la corrección de la miopía con diferentes lentes de contacto 25 Corrección médica de la miopía Elena P. Tarutta, Elena N. Iomdina, Elena V. Viadro Tratamiento de refuerzo escleral y prevención de complicaciones de la miopía progresiva en niños 29 Jean-Jacques Saragoussi Cirugía de la miopía 34 History Daniel Malacara Hernández The myopia in the Hubble space telescope 39 Historia Daniel Malacara Hernández La miopía del telescopio espacial Hubble 39 Art and Vision Igor Viktorovic Zimin : 2 nd part The eye of the sovereign... A brief history of ophtalmology at the court of the Tsars 46 Arte y Visión Igor Viktorovic Zimin : 2 a parte El ojo del soberano... Una breve historia de la oftalmología en la corte de los zares 46 2 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

3 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page3 Points devue E DITORIAL E DITORIAL Dear Readers, It must be acknowledged that myopia is still somewhat of a mystery despite the fact that its consequences have been known for a very long time. What factors provoke this condition? Can it be controlled? Can it be prevented? Is there a way to make it regress? Myopic refractive error seems to be on the increase in all countries, but to varying degrees depending on the ethnic group, level of education, dietary patterns and many other factors that come to light on a regular basis. In Asia and China, for example, a high percentage of students - approximately 80% in several universities - have already been affected; in fact the problem is so severe that the government considers this problem a national scourge. Over the last thirty years in the United States, the number of people with myopia has quite simply doubled (ARVO 2010, Association for Research in Vision & Ophthalmology). Another problem is also gaining ground: progressive myopia among the younger population. This phenomenon has been observed for over sixty years and numerous solutions aimed at curbing it have been envisaged and tested. Unfortunately none of them to date has given full satisfaction. Many methods have been tried in an attempt to slow myopia progression: by under-correction with ophthalmic lenses in the nineteen-fifties and sixties; then through the use of bifocals in the nineteen-seventies and eighties; then from the nineteen-nineties up to the present day, with progressive lenses and contact lenses. All of these attempts proved mostly ineffective even though occasionally in specific cases, with strict patient selection, progressive lenses seem to marginally slow the progression of myopia. Medications have also been tried, such as atropine, which has been tested a number of times over the last thirty years, but with fairly negative consequences. More recently, pirenzepine was tried, but testing had to be discontinued. In this issue, Frank Schaeffel and Zhao Kanxing report on the current status of medical knowledge concerning myopia. Jane Gwiazda and Kovin Naidoo share with us their studies conducted over several years in two very different regions: the United States and Africa. Elodie Camaret and Bjorn Drobe tell us about a recent study conducted in Singapore on the use of progressive lenses by children. In adulthood, three methods are commonly used to treat myopia. The most frequently used method worldwide is the ophthalmic lens, which has made considerable progress over the years in reducing weight and thickness and in attractiveness of design. Contact lenses are the second method, and here again there have been many improvements in the area of ease and comfort of use. Edward Bennett offers us a highly detailed account of the use of contact lenses. The third method, refractive surgery, corrects the problem more or less permanently. This last solution has seen enormous improvements since its introduction in the nineteen-eighties. A somewhat original surgical method which originated in Moscow is described by Doctors Elena Tarutta, Elena Iomdina and Elena Viadro; it seems to give encouraging results, which need to be confirmed however on larger numbers of patients. Jean-Jacques Saragoussi sums up the different technologies available for refractive surgery with all the moderation, reserve and seriousmindedness which characterize him. In a quite different vein, Daniel Malacara discusses the famous myopia of the Hubble telescope and the measures undertaken to correct it. In addition, Igor Viktorovic Zimin delivers the end of the Russian imperial family s story. In conclusion, we are extremely pleased to announce a major innovation: the official launch of our website Our ultimate objective is not to repeat articles we have already printed, but to use the advantages of the video medium to offer filmed interviews of our authors in their laboratories. You will also find much information on our articles published in recent years. We hope that these improvements will strengthen your attachment and support for our magazine even further. Happy reading! Apreciados lectores: No se puede dejar de constatar que la miopía sigue siendo relativamente misteriosa, pese a que sus consecuencias son conocidas desde hace mucho tiempo. Qué factores la originan? Podría controlarse? Podría evitarse? Podría hacerse que retrocediera? El defecto de refracción que caracteriza la miopía parece acentuarse continuamente en todos los países, en mayor o menor medida según las etnias, los niveles de educación, las dietas y otros muchos factores que regularmente van saliendo a la luz. Parece ser que, en China y el resto de Asia, especialmente entre los estudiantes, este problema alcanza un porcentaje elevado de la población -en torno al 80% en varias universidades, hasta el punto de que algunos gobiernos lo consideran una calamidad nacional. En EE.UU., la proporción de miopes sencillamente se ha duplicado en treinta años (ARVO 2010, Association for Research in Vision & Ophthalmology). Otro problema que también se está extendiendo es la miopía progresiva entre la población joven. Es un fenómeno que se viene observando desde hace más de sesenta años, habiéndose ideado y probado desde entonces numerosas soluciones para detenerlo. Desafortunadamente, ninguna ha dado plena satisfacción hasta la fecha. Se han utilizado incontables métodos para intentar ralentizar la miopía progresiva : las subcorrecciones con lentes oftálmicas en los años 50 y 60; en los años 70 y 80, las lentes bifocales; desde los años 90 hasta ahora las lentes progresivas y las lentes de contacto. Todas estas tentativas han resultado poco eficaces, aunque, de vez en cuando, en determinados casos, y tras una estricta selección de los pacientes, el uso de lentes progresivas parece ralentizar un poco la miopía progresiva. En el curso de los últimos treinta años se han estado probando repetidamente medicamentos como la atropina, aunque con resultados más bien negativos y más recientemente la pirenzepina, que también acabó por descartarse. Frank Schaeffel y Zhao Kanxing exponen sus actuales conocimientos médicos sobre la miopía. Jane Gwiazda y Kovin Naidoo explican los estudios que han estado llevando a cabo durante varios años en dos regiones tan diferentes como Estados Unidos y África. Elodie Camaret y Bjorn Drobe describen un reciente estudio llevado a cabo con lentes progresivas entre niños de Singapur. En cuanto al tratamiento de la miopía en la edad adulta, suelen emplearse tres métodos: en primer lugar, el más utilizado en todo el mundo y desde hace mucho tiempo, es la lente oftálmica, que ha experimentado grandes avances, tanto en la reducción de peso y el espesor, como en el diseño y la estética. El segundo lugar corresponde a las lentes de contacto, que también han ido mejorando mucho en cuanto a facilidad y comodidad de uso. Edward Bennet esboza un cuadro muy detallado sobre la utilización de lentes de contacto. Por último la cirugía refractiva, que corrige el problema de forma más o menos definitiva. Esta última solución ha experimentado considerables adelantos desde que fue introducida en los años 80. Las doctoras Elena Tarutta, Elena Iomdina y Elena Viadro nos describen un original método quirúrgico procedente de Moscú, que parece dar resultados alentadores que habrá que confirmar en un gran número de pacientes. Jean-Jacques Saragoussi hace un balance de las diferentes tecnologías disponibles en cirugía refractiva y lo hace con la cautela, la reserva y la seriedad que le caracterizan. En un campo muy distinto, Daniel Malacara aborda la famosa miopía de Hubble y los medios utilizados para corregirla. Por último, Viktorovic Zimin nos ofrece el fin de la historia de la familia imperial rusa. Nos complace anunciar una importante innovación: la puesta en línea oficial de nuestra web El objetivo que perseguimos no consiste en repetir lo que ya está impreso, sino en utilizar las ventajas del vídeo para ofrecerles entrevistas filmadas de nuestros autores en sus laboratorios. También encontrará mucha información sobre los artículos que hemos publicado en estos últimos años. Esperamos que estas mejoras aumenten su fidelidad y apoyo a nuestra revista. Feliz lectura. Marc Alexandre Director of Publication - Director de la publicación. P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

4 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page4 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Myopia: what makes the eye grow longer? Miopía: qué hace que el ojo crezca más? Prof. Dr. rer. nat. Frank Schaeffel Section of Neurobiology of the Eye Ophthalmic Research Institute University of Tuebingen, Germany Sección de Neurobiología del Ojo Instituto de Investigación Oftalmológica Universidad de Tubinga, Alemania Myopia and the optics of the eye The optics of the human eye is inferior to most commercial lenses which are made of glass and plastics. However, given the soft and rubbery material that it is made from, the optics is surprisingly good. In the fovea, the spatial resolution of the projected image has enough details to stimulate two adjacent photoreceptors differently - despite that they are only about two micrometers apart. In young people (who have better optics than older people), visual acuity correlates only weakly with the quality of their optics - indicating that optics itself is not limiting (Villegas et al 2008). The prize to be paid for good optics is a high geometrical precision. In emmetropia (normal-sightedness, sharp vision at distant objects with relaxed accommodation), the axial length of the eye is tuned to the focal length of cornea and lens with a precision of about a tenth of a millimetre. This is surprising, given that cornea, lens, and eye length all follow their own growth programs, so that the adult eye is by no means a scaled version of the juvenile eye. It becomes clear that refractive errors cannot be random deviations from emmetropia. Rather, a closed feedback loop must control axial eye growth to fine-tune axial length to the focal length. In the case of myopia, the error signal must deviate to provide the wrong information. But what do the signals look like and how are they generated? If this were known, the development of myopia could be stopped. In humans, it is difficult to achieve any progress identifying possible error signals in retrospective studies because myopia is determined by a mixed genetic and environmental input. Typically, multifactorial regression analysis is performed to extract the influence of possible individual factors, but correlations do not tell us anything about mechanisms and it remains open whether or not any links are causal. Genetic and environmental factors in myopia The influence of genes is clearly indicated by the observation that myopia in children is partially predicted by the myopia of the parents. La miopía y la óptica del ojo La calidad óptica del ojo humano es inferior a la de la mayoría de las lentes comerciales hechas de vidrio o plástico. No obstante, dadas la blandura y la elasticidad de los materiales con la que está hecho el ojo, su óptica es sorprendentemente buena. En la fóvea, la resolución espacial de la imagen proyectada tiene detalles suficientes para estimular dos fotorreceptores adyacentes de manera diferente, aunque solo estén separados entre sí dos micrass. En los jóvenes (que tienen mejor óptica que los mayores), la agudeza visual se correlaciona muy poco con la calidad de la óptica, lo que indica que la óptica por sí sola no es un factor limitante (Villegas et al 2008). El precio a pagar por ópticas buenas es una elevada precisión geométrica. Cuando se da emetropía (buena visión sin miopía ni hipermetropía de objetos distantes con acomodación relajada), la longitud axial del ojo se ajusta a la longitud focal de la córnea y el cristalino con una precisión de aproximadamente una décima de milímetro. Esto es sorprendente, ya que la córnea, el cristalino y la longitud del ojo siguen sus propios programas de crecimiento de modo que el ojo adulto no es, en absoluto, una versión a escala del ojo juvenil. Esto pone de manifiesto que los errores de refracción no pueden ser desviaciones aleatoria de la emetropía. Por el contrario, un lazo de retroalimentación cerrado debe controlar el crecimiento ocular axial para ajustar minuciosamente la longitud axial a la longitud focal. En el caso de la miopía, la señal errónea debe desviarse para dar una información incorrecta. Pero, cuál es la apariencia de estas señales y cómo se generan? Si este dato fuera conocido dejaría de desarrollarse la miopía. En humanos es difícil lograr avances que identifiquen las posibles señales de error en estudios retrospectivos porque la miopía está determinada por un componente mixto genético y ambiental. Típicamente se análisis de regresión multifactorial para extraer la influencia de posibles factores individuales, pero las correlaciones no indican nada sobre los mecanismos y queda abierto si los vínculos son causales o no. 4 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

5 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page5 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA For instance, in the Orinda study (Mutti et al 2002), only 6% of the 14-year old children were myopic if neither of the parents were myopic, 18% if one parent was myopic and 33% if both were myopic. Also studies in twins demonstrate a high correlation in refractions (about 90% in monozygotic twins, and 60% in heterozygotic twins; i.e. Lopez et al 2009). Even intelligence (i.e. Saw et al 2004) or body height or weight (Dirani et al 2008) have been significantly correlated with myopia when large populations were analyzed. Another possible factor is the initial shape of the eye: more relative hyperopia in the periphery was related to more myopia development, as first described by Hoogerheide et al (1971). More recently, the role of peripheral refraction in myopia development has been studied by many laboratories (see below). On the other hand, genetics cannot explain why the incidence of myopia doubled in eight year-old children in Taiwan from 1995 to 2005 (from about 25 to 50%, recently levelling off), or why myopia tripled in big cities in China in the past 30 years (Morgan and Rose 2005). Up to 90% of students are wearing contact lenses or spectacles. Also in the United States, myopia rose from about 25% in to about 42% in (Vitale et al 2009). Thousands of years would be necessary to select for myopia-inducing genes that could explain such a change. Therefore, environmental factors, related to industrialization and urbanisation must carry the risk for myopia development. Environmental factors that have been found in epidemiological studies The list of possible environmental risk factors, determined from studies in children, is long: extensive near work and short reading distances (which may include extensive computer work; review Morgan & Rose 2005), undercorrection (i.e. Adler & Millodot 2006), soft contact lenses (i.e. Blacker et al 2009), night light (Quinn et al 1999), no smoking (i.e. Stone et al 2006), no breast feeding (Chong et al 2005), no sports (i.e. Jones et al 2007), no outdoor activity (i.e. Jones et al Fig. 1; Rose et al 2008), high sugar or starch intake (Cordain et al 2002), stress and intense education (review in Morgan and Rose 2005), and many others. All of these factors showed significant associations with myopia in the studied populations. But which factors are the most important ones and worth better control in the future? Don Mutti (2008) had great doubt that it can be put as simply as hanging around at the pool and smoking some cigarettes. At the 2010 ARVO meeting (abstract #2968), it was claimed that outdoor activity only reduces the risk of myopia onset but has no major effect on its progression - which is not expected from experimental results in chickens (see below). Lessons on myopia from animal models Animal models of myopia offer the advantage that the genetic and environmental factors can be separated. Environmental factors can be intentionally varied while the genetic background is kept similar, or animals can be bred to select for higher susceptibility for myopia development to identify underlying genes. Both experiments have been undertaken. A few major results are described below, since some of them may shed light on myopia development in humans. Factores genéticos y ambientales en la miopía La influencia de los genes se pone de manifiesto claramente al observar que la miopía en niños se puede predecir parcialmente por la miopía de sus progenitores. Por ejemplo, en el estudio Orinda (Mutti et al 2002), solamente el 6% de los niños de 14 años eran miopes si no tenían ningún progenitor miope, el 18% con uno de los padres miope y el 33% con ambos miopes. También los estudios en gemelos y mellizos demuestran una alta correlación en las refracciones (cerca del 90% en gemelos monocigóticos y del 60% en gemelos heterocigóticos; López et al 2009). Incluso se ha correlacionado significativamente la inteligencia (Saw et al 2004) y el peso corporal o la envergadura (Dirani et al 2008) con la miopía en grandes muestras de población. Otro posible factor es la forma inicial del ojo, ya que se ha encontrado relación entre una mayor hipermetropía relativa en la periferia con un mayor desarrollo de la miopía, tal como describieron primero Hoogerheide et al (1971). Más recientemente se ha estudiado en muchos laboratorios (ver más abajo) el papel de la refracción periférica en el desarrollo de la miopía. Por otra parte, la genética no puede explicar por qué la incidencia de miopía se ha multiplicado por dos en los niños taiwaneses de ochos años desde 1995 a 2005 (de aproximadamente el 25% al 50%, estabilizándose recientemente), o por qué la miopía se ha triplicado en las grandes ciudades chinas en los últimos 30 años (Morgan y Rose 2005). Hasta el 90% de los estudiantes llevan lentes de contacto o gafas. En Estados Unidos la miopía también ha aumentado desde aproximadamente el 25% de al 42% aproximadamente de (Vitale et al 2009). Se necesitarían miles de años para que la naturaleza seleccionara los genes inductores de la miopía y poder explicar tal cambio. Por tanto, factores ambientales, relacionados con la industrialización y la urbanización deben suponer un riesgo para el desarrollo de la miopía. Factores ambientales que se han encontrado en estudios epidemiológicos La lista de posibles factores de riesgo ambientales, determinados por estudios en niños, es extensa: trabajo extensivo de cerca y distancias de lectura cortas (lo que podría incluir trabajo extensivo con el ordenador; informe de Morgan y Rose 2005), corrección deficiente (Adler y Millodot 2006), lentes de contacto blandas (Blacker et al 2009), luz nocturna (Quinn et al 1999), no fumar (Stone et al 2006), ausencia de lactancia materna (Chong et al 2005), no practicar deporte (Jones et al 2007), no realizar "actividades al aire libre" (Jones et al Fig. 1; Rose et al 2008), ingestión elevada de azúcar o almidón (Cordain et al 2002), estrés y tensión en la educación (informe de Morgan y Rose 2005) y muchos otros. Todos estos estudios demostraron la existencia de una relación importante con la miopía en las poblaciones estudiadas. Pero, qué factores son los más importantes y merece la pena controlar mejor en el futuro? Don Mutti (2008) tenía grandes dudas que se pueden resumir en frecuentar la piscina y fumar unos pocos cigarrillos. En la reunión de la ARVO 2010 (resumen número 2968) se indica que la actividad en el exterior solamente reduce el riesgo del inicio de la miopía pero que no tiene efecto sobre su avance (lo cual no está avalado por los resultados experimentales en pollos (véase más abajo)). P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

6 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page6 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA 1- Coordinated eye growth requires that the image projected on the retina contains fine details and has good contrast. If the retina sees a degraded image, it typically triggers enhanced axial eye growth which leads to high amounts of myopia. This has first been shown in monkeys (Raviola and Wiesel 1977), then in chickens (Wallman et al 1987) and later in many other animal models (review: Wallman and Winawer 2004). Since this type of myopia develops in response to reduced vision, it is called deprivation myopia. It has been found in humans as well, in the case of infantile cataract, keratitis, or ptosis. Deprivation myopia develops only in the deprived eye, and even only in the retinal area that is deprived (first shown by Wallman et al 1987) - a strong indicator that the retina controls the growth of the underlying sclera directly. This finding was unexpected and challenges an older assumption that axial myopia is triggered by extensive accommodation and convergence, and perhaps high intraocular pressure. 2- If eye growth were controlled only by a (retinal) mechanism that can trigger deprivation myopia, it is unclear how the best match of focal length and eye length can ever be achieved during Fig. 1 development. With a poor image on the retina, the eye should continue to grow in a positive feedforward manner until it becomes extremely myopic. That this is not observed suggests the action of a second, inhibitory mechanism. In 1987, it was found that defocus imposed by positive lenses inhibits axial eye growth in chickens (Schaeffel et al 1988) while negative lenses accelerate axial eye growth, similar to deprivation of sharp vision. However, a large difference exists since defocus can trigger the visual feedback loops for the control of axial eye growth in a close-loop fashion: the errors signal decline until the system can finally find the most appropriate refraction - typically emmetropia or slight hyperopia. Since neither accommodation nor an intact optic nerve are required for this bi-directional growth response (i.e. Wildsoet and Wallman 1995), it is clear that the mechanism must reside within the eye - starting in the retina and including RPE, choroid and sclera (Fig. 2). Experiments with spectacle lenses have been repeated in a number of animal models with similar results. Recently it was found that, even in monkeys, changes in eye growth can be induced locally by degrading the image quality with a hemifield diffuser in front of one eye (Smith et al 2009). The initial finding of Hoogerheide et al (1971) Lecciones sobre miopía en modelos animales Los modelos animales de miopía ofrecen la ventaja de que los factores genéticos y ambientales se pueden separar. Se pueden variar intencionadamente los factores ambientales manteniendo un perfil genético similar y se puede hacer procrear a los animales para seleccionar mayor susceptibilidad al desarrollo de miopía con el fin de identificar los genes subyacentes. Se han realizado experimentos para ambos casos. A continuación se describen algunos de los principales resultados obtenidos ya que podrían arrojar algo de luz al desarrollo de la miopía en humanos. 1- El crecimiento coordinado del ojo requiere que la imagen proyectada sobre la retina contenga detalles nítidos y que tenga un buen contraste. Si la retina ve una imagen degenerada, habitualmente se activa un mayor crecimiento axial del ojo lo que provoca mayor incidencia de miopía. Esto fue observado por primera vez en monos (Raviola y Wiesel 1977), luego en pollos (Wallman et al 1987) y por último en muchos otros modelos animales (informe de Wallman y Winawer 2004). Dado que este tipo de miopía se desarrolla como respuesta a una visión reducida, se denomina miopía por deprivación. También se ha encontrado en humanos en el caso de cataratas infantiles, queratitis y ptosis. La miopía por deprivación se desarrolla solamente en el ojo deprivado, e incluso solamente en la zona de la retina que ha sido deprivada (demostrado por primera vez por Wallman et al 1987), lo que supone un indicador potente de que la retina controla directamente el crecimiento de la esclera subyacente. Este resultado fue inesperado y desafiaba un supuesto más antiguo, que la miopía axial se activaba por una convergencia y acomodación extensiva y, quizás, una presión intraocular elevada. The time spent outdoors correlates negatively with the incidence of myopia in children. However, the number of myopic parents is equally important. The problem of finding out which factors are most important in myopia development is that multiple factors are always involved, but also the long time delays until an effect can be seen (replotted after Jones et al 2007). El tiempo pasado en el exterior es inversamente proporcional a la incidencia de miopía en niños. No obstante, el número de progenitores miopes es igualmente importante. El problema para encontrar qué factores son los más importantes en el desarrollo de la miopía es que siempre hay implicados varios factores, así como que transcurre un gran lapso de tiempo hasta que se pueden apreciar los efectos (gráfica rehecha tras Jones et al 2007). 2- Si el crecimiento ocular fuera controlado solamente por un mecanismo (la retina) que puede activar la miopía por deprivación, no queda claro cómo la mejor coincidencia de longitud focal y longitud del ojo se puede lograr incluso durante el desarrollo de la miopía. Con una imagen deficiente en la retina, el ojo debería continuar creciendo con una proalimentación (feed-forward) positiva hasta convertirse en extremadamente miope. Esto, que no se observa en la práctica, sugiere la acción de un segundo mecanismo inhibidor. En 1987 se descubrió 6 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

7 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page7 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA que el desenfoque inducido por lentes positivas inhibe el crecimiento axial del ojo en pollos (Schaeffel et al 1988) mientras que las lentes negativas lo aceleran, de manera similar a la deprivación de la visión aguda. Sin embargo, existe una gran diferencia ya que el desenfoque puede activar los lazos de retroalimentación visuales para controlar el crecimiento axial del ojo en lazo cerrado : la señal de error disminuye hasta que el sistema encuentra finalmente la refracción más adecuada (típicamente emetropía o ligera hiperopía). Dado que ni la acomodación ni la existencia de un nervio óptico intacto son necesarios para generar esta respuesta de crecimiento bidireccional (Wildsoet y Wallman 1995), es obvio que el mecanismo debe residir dentro del ojo, comenzando en la retina e incluyendo el epitelio pigmentario retinal, la coroides y la esclera (Fig. 2). Se han repetido experimentos con lentes de gafas en varios modelos animales con resultados similares. Recientemente se ha descubierto que, incluso en monos, se pueden inducir localmente cambios en el crecimiento del ojo degenerando la calidad de la imagen con un difusor de hemicampo enfrente de cada ojo (Smith et al 2009). El hallazgo inicial de Hoogerheide et al (1971) también generó la realización de experimentos en monos con la periferia del campo visual degenerada o desenfocada. Se encontró que la refracción fóveal cambiaba a pesar de que no se obstruían 37º del campo visual, lo que indica que la emetropización no depende de un valor de la fóvea. Fig. 2 The retina in the back of the eye can detect the position of the plane of focus and inhibit or accelerate axial eye growth to achieve the best match between photoreceptor plane and image plane over time. The communication between retina and sclera is surprisingly direct: growth signals are released most likely from amacrine cells (A) diffuse or are transported through the retinal pigment epithelium and choroid (4) to finally reach the sclera (leftmost layer). La retina en la parte posterior del ojo puede detectar la posición del plano del foco e inhibir o acelerar el crecimiento axial del ojo para lograr una mayor coincidencia entre el plano fotorreceptor y el plano de la imagen con el tiempo. La comunicación entre la retina y la esclera es sorprenden temente directa: las señales de crecimiento son liberadas con mayor probabilidad por las células amacrinas (A) difusas o son transportadas a través del epitelio pigmentario retinal y la coroides (4) para llegar por último a la esclera (capa más a la izquierda). also triggered experiments in monkeys in which the periphery of the visual field was degraded or defocused. It was found that the foveal refraction was shifted despite that the central 37 deg of the visual field were unobstructed - indicating that emmetropization is not dependent on a foveal input. Even though it is now clear that the retina controls axial eye growth in both directions - stimulation if the image focus is behind the retina (during negative lens wear) and inhibition if the plane of focus is in front of the retina (during positive lens wear) - it remains a major mystery how the sign of defocus is determined by the retina within a few minutes (Zhu et al 2005), also in the absence of accommodation and with only one viewing distance available (review: Wallman and Winawer 2004). Incluso aunque no está claro que la retina controle el crecimiento axial del eje en ambas direcciones (estimulación si el foco de la imagen está detrás de la retina (al llevar puestas lentes negativas) e inhibición si el plano del foco está delante de la retina (al llevar puestas lentes positivas)) sigue siendo un gran misterio como el signo del desenfoque queda determinado por la retina en pocos minutos (Zhu et al 2005), también en ausencia de acomodación y con solo una distancia de visualización disponible (informe de Wallman y Winawer 2004). Experimentos recientes han demostrado que la velocidad de compensación del cristalino se modifica si los pollos se exponen a luz brillante ( lux) durante unas pocas horas al día, además de la iluminación habitual de laboratorio (500 lux, Ashby y Schaeffel 2010; Fig.3). Es interesante resaltar que mientras el ojo necesita más tiempo para compensar lentes negativas, la compensación de lentes positivas se acelera. Obviamente, las ganancias de dos mecanismos antagónicos están afectadas por la luz de manera inversa (lo cual podría explicar quizás el efecto beneficioso de la actividad al aire libre sobre la incidencia de la miopía en niños). 3- Tanto la miopía por deprivación como la miopía inducida por lentes negativas puede suprimirse con medicamentos como los agonistas de la dopamina, neurotóxicos contra las catecolaminas, los antagonistas colinérgicos y el glucagón (en pollos) entre otros. En pollos estos fármacos se aplican normalmente por inyección intravítrea (método poco adecuado si se considera en algún momento su aplicación en niños). No obstante, los antagonistas colinérgicos como la atropina también son eficaces si se administran en forma de colirio en ratones (Barathi et al 2009), cobayas y humanos. Por otra parte, algunos neuromodu- P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

8 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page8 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Recent experiments have shown that the speed of lens compen-sation is altered if chickens are exposed to bright light (15000 lux) for a few hours a day, in addition to regular laboratory illumination (500 lux, Ashby and Schaeffel 2010; Fig.3). Interestingly, while it takes the eye longer to compensate negative lenses, the compensation of positive lenses is accelerated. Obviously, the gains of the two antagonistic mechanisms are inversely affected by light - which could perhaps explain the beneficial effect of outdoor activity on myopia incidence in children. 3- Both deprivation myopia and negative lens-induced myopia can be suppressed by a number of drugs, dopamine agonists, neurotoxins against catecholamines, cholinergic antagonists, glucagon (in chickens) and others. In chickens, these drugs are typically applied by intravitreal injection - not a very attractive approach if one ever considers application in children. However, cholinergic antagonists, like atropine, are also effective if given as Fig. 3 eye drops, in mice (Barathi et al 2009), guinea pigs and humans. On the other hand, some neuromodulators can also enhance myopia: as an example, insulin renders the retina insensitive to the sign of imposed defocus, and triggers the development of myopia with both positive and negative lenses (Feldkaemper et al 2009; Zhu and Wallman 2009). What can be deduced for the development of myopia in children? 1- Obviously, children become myopic without any lenses being placed in front of their eyes - so what moves the focal plane behind the retina to stimulate eye growth? One hypothesis was raised by Gwiadza et al in 1993: since many subjects accommodate slightly too little during reading (the lag of accommodation ), reading could shift the focal plane behind the retina, causing a similar condition as when weak negative lenses are worn. However, after many studies since 1993, it seems that there is only a weak link between both factors. The lag of accommodation is often not correlated to myopia progression (i.e. Mutti et al 2006; Weizhong et al 2008). On the other hand, in a large study in which children were treated with progressive addition lenses (PAL), rather than with single vision lenses, the progression of myopia was reduced with PAL, and the largest effect was seen in those children who had a pronounced lag of accommodation (Gwiazda et al 2004). A role of oculomotor functions in refractive development is therefore obvious - but it is not the lag alone. Chicks are raised with 5 hours of exposure to bright light (15000 lux) per day. The spectrum of the movie lamps is shown in the bottom right, compared to sun light. Under this illumination, the chicks (here in black) develop only half the amount of myopia that they develop under normal laboratory illumination (500 lux). Los pollos crecen exponiéndose 5 horas al día a luz brillante ( lux). El espectro de las lámparas de la película aparece al fondo a la derecha comparado con la luz solar. Con esta iluminación, solamente la mitad de los pollos (aquí negros) desarrollan miopía en comparación con los que quedan expuestos a una iluminación normal de laboratorio (500 lux). ladores también pueden mejorar la miopía; por ejemplo, la insulina hace que la retina sea insensible a la señal del desenfoque impuesto y activa el desarrollo de miopía con lentes tanto negativas como positivas Feldkaemper et al 2009; Zhu y Wallman 2009). Qué puede deducirse para el desarrollo de la miopía en niños? 1- Como es obvio, los niños se vuelven miopes sin colocarles lentes en los ojos, por tanto, qué desplaza al plano focal detrás de la retina para estimular el crecimiento del ojo? Gwiadza et al ya plantearon una hipótesis en 1993: dado que muchos sujetos tienen un pequeño déficit al acomodar la vista durante la lectura ( retraso de la acomodación ), leer podría desplazar el plano focal un poco por detrás de la retina, provocando una condición similar a llevar puestas lentes un poco negativas. No obstante, después de muchos estudios desde 1993, parece que la relación entre ambos factores es débil. El retraso de la acomodación a menudo no se correlaciona con la progresión de la miopía (Mutti et al 2006; Weizhong et al 2008). Por otra parte, en un amplio estudio en el que los niños se trataron con lentes progresivas (PAL, por sus siglas en inglés), en vez de con lentes simples, la progresión de la miopía se redujo con PAL, observándose un mayor efecto en los niños que tenían un retraso de la acomodación pronunciado (Gwiazda et al 2004). Por tanto, es obvio el papel de las funciones oculomotoras en el desarrollo refractivo, pero no se trata solo del retraso. 2- El hallazgo de que la luz brillante ralentiza el desarrollo de la miopía inducida por deprivación de la visión, o por lentes negativas en pollos, explica la relación inversa entre las actividades al aire libre y la miopía en niños. Quizás la exposición a luz brillante durante un poco tiempo al día sea suficiente para retrasar el desarrollo de la miopía. Los experimentos tienen que repetirse ahora en monos (o ya se ha hecho) para indicar la importancia del factor lumínico en la miopía humana. 3- La observación de que la refracción periférica tiene un efecto importante sobre el desarrollo refractivo en la fóvea tiene implicaciones importantes para el diseño de las lentes de gafas. Un reciente estudio (Tabernero et al 2009; Fig.4) ha demostrado que las gafas convencionales para corregir la miopía inducen niveles variables de hiperopía en la periferia del campo visual. Dado que la retina controla el crecimiento en la parte trasera del ojo en cada ubicación, este estado 8 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

9 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page9 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA 2- The finding that bright light slows the development of myopia that is induced by deprivation of sharp vision, or by negative lenses in chickens, provides an explanation for the inverse correlation between outdoor activity and myopia in children. Perhaps exposure to bright light for some time each day is sufficient to retard the development of myopia. Experiments have now to be repeated in monkeys (or this has already been done) - and they will tell about the importance of the light factor in human myopia. 3- The observation that the peripheral refraction has a prominent effect on the refractive development in the fovea has important implications for the design of spectacle lenses. A recent study (Tabernero et al 2009; Fig.4) has shown that conventional spectacles to correct myopia induce variable amounts of hyperopia in the periphery of the visual field. Given that the retina controls growth in the back of the eye at each location, this condition should stimulate compensatory eye growth and drive myopia development. New spectacle designs are currently being tested which impose myopic, rather than hyperopic, defocus in the periphery (radial refractive gradient lenses, RRG lenses). Fig The most potent known drug against myopia is atropine since it can stop eye growth in children completely during the first months of (daily) application. The well known side effects (pupil dilatation, paralysis of accommodation) require that reading glasses and perhaps also sun glasses are used. A larger disadvantage is however that the beneficial effects on myopia progression wear off over time. Atropine largely loses most of its effect in the third year of treatment and recent data suggest that eye growth is then even faster than in vehicle-treated control eye (Tong et al 2009). Still, it is claimed that end-point myopia is still less than in untreated control groups. Because of less severe effects on pupil size and accommodation, another muscarinic antagonist was introduced against myopia in 1991 (Stone et al 1991): pirenzepine. It is about half as potent as atropine, but since it had already been on the market to treat gastritis, and had gone through tolerability studies, it made it through phase 1 and phase 2 clinical studies with acceptable success (max. 50% inhibition of myopia). The problem is currently that the phase 3 study required by the FDA involves a 5 year trial with costs that seem currently out of range. debería estimular el crecimiento compensatorio del ojo y conducir al desarrollo de miopía. Actualmente se están comprobando nuevos diseños de gafas que imponen miopía en vez de hipermetropía, desenfoque en la periferia (lentes de gradiente refractivo radial o lentes RRG). 4- El fármaco más potente que se conoce contra la miopía es la atropina dado que puede detener completamente el crecimiento del ojo en los niños durante los primeros meses de su aplicación (diariamente). Sus efectos secundarios bien conocidos (dilatación de la pupila, parálisis de la acomodación) requieren el uso de gafas de lectura y quizás gafas de sol. No obstante, una mayor desventaja es que los efectos beneficiosos sobre la progresión de la miopía se pierden con el tiempo. La atropina pierde la mayoría de su efecto en el tercer año de tratamiento y existen datos recientes que sugieren que el crecimiento del ojo es incluso más rápido que el del ojo control tratado con excipiente (Tong et al 2009). Aún así, se afirma que la miopía final es menor que la de los grupos control sin tratar. Debido a los efectos menos severos sobre el tamaño de la pupila y la acomodación, se introdujo otro antagonista muscarínico contra la miopía en 1991 (Stone et al 1991): la pirenzepina. Es aproximadamente la mitad de potente que la atropina, pero dado que ya se ha utilizado en el mercado contra la gastritis y que ya ha superado los estudios de tolerabilidad que se hicieron con ensayos clínicos de fase 1 y fase 2 con éxito aceptable (máx. 50% de inhibición de miopía). El problema es que actualmente el estudio de fase 3 requerido por la FDA implica un ensayo de 5 años con costes que actualmente parecen ser desorbitados. Measurement of the peripheral refractive error in human subjects, using a newly developed scanning infrared photorefractor (Tabernero et al 2009). Using this device, it was found that conventional spectacle lenses induce various amount of peripheral hyperopia (green lines, bottom) but that a newly developed RRG lens induces some peripheral myopia (as intended). Medición del error refractivo periférico en sujetos humanos utilizando un fotorrefractor de infrarrojos recientemente desarrollado (Tabernero et al 2009). Mediante este dispositivo se encontró que las lentes convencionales de gafas inducen niveles diversos de hipermetropía periférica (líneas verdes, abajo) pero que una lente RRG de reciente desarrollo inducía miopía periférica (como se pretendía). Unas pocas observaciones sobre la miopía elevada En este resumen se describieron las características del lazo de retroalimentación que controla el crecimiento axial del ojo según los datos visuales de entrada. Todo lazo de retroalimentación tiene un rango lineal de operación en el que la respuesta es apropiada para minimizar la señal de error. Esto también se ha encontrado aquí: el ojo del pollo puede compensar potencias de lentes desde quizás -15 D a +15 D, los monos pueden hacer, quizás, un cuarto de esto. P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

10 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page10 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA A few remarks on high myopia In this summary features of the feedback loop that control axial eye growth based on visual input were described. Any feedback loop has a linear range of operation, in which the response is appropriate to minimize the error signal. This has been found also here: chicken eyes can compensate lens powers from perhaps -15 to +15 D, monkeys can do perhaps a fourth of this. And in humans, the possible range of compensation should be even less. Outside the regulated range, other (non-visual) factors may determine myopia development. A striking observation was that recovery from myopia (requiring shrinkage of the eye ) is very rare - it has been observed only in two cases - in children treated with atropine every day for only the first months of treatment, and in chickens treated with positive lenses. It is not clear at which point the development of high myopia can still be influenced by visual factors. Typically, it starts early and involves a mechanically weakened scleral tissue which may not be able to resist against introcular pressure - but this is not well known. Myopia seems always to interfere with scleral tissue integrity since the eye balls even of low myopes are more irregular than in emmetropes (Tabernero and Schaeffel 2009). Several genetic loci for high myopia have been discovered (Hornbeak and Young 2009) but the genes themselves and the biochemical mechanisms in the sclera have not been fully worked out. o Y en humanos puede que el rango de compensación sea incluso menor. Fuera del rango regulado, otros factores (no visuales) pueden determinar el desarrollo de la miopía. Una observación llamativa fue que la recuperación de la miopía (que exige un encogimiento del ojo ) es muy rara, solamente se ha observado en dos casos, en niños tratados con atropina diariamente durante los primeros meses de tratamiento solamente, y en pollos tratados con lentes positivas. Aún no está claro en qué punto el desarrollo de una miopía elevada puede seguir estando influenciado por factores visuales. Habitualmente comienza pronto e implica la existencia de un tejido escleral debilitado mecánicamente que podría no ser capaz de resistir la presión intraocular (aunque esto no se conoce bien). La miopía parece siempre interferir con la integridad del tejido escleral dado que el globo ocular de los miopes, incluso con poca miopía, es más irregular que la de los emétropes (Tabernero y Schaeffel 2009). Se han descubierto varios loci genéticos de miopía elevada (Hornbeak y Young 2009) pero aún no se han resuelto completamente los mecanismos bioquímicos en la esclera. o 10 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

11 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page11 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA references - referencias Adler D, Millodot M (2006) The possible effect of undercorrection on myopic progression in children. Clin Exp Optom Sep;89(5): Ashby R, Schaeffel F (2010) The Effect of Bright Light on Lens-Compensation in chicks. (should be accepted in the next weeks, after now 3 revisions). Barathi VA, Beuerman RW, Schaeffel F (2009) Effects of unilateral topical atropine on binocular pupil responses and eye growth in mice. Vision Res Feb;49(3):383-7 Blacker A, Mitchell GL, Bullimore MA, Long B, Barr JT, Dillehay SM, Bergenske P, Donshik P, Secor G, Yoakum J, Chalmers RL (2009) Myopia Progression During Three Years of Soft Contact Lens Wear. Optom Vis Sci Sep 7 Chong YS, Liang Y, Tan D, Gazzard G, Stone RA, Saw SM (2005) Association between breastfeeding and likelihood of myopia in children. 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12 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page12 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Pathological and risk factors of myopia in Chinese Population Factores patológicos y de riesgo de la miopía en la población china Zhao Kanxing Professor, Director of Tianjin Eye Hospital & Eye Institute, Profesor, Director del Hospital e Instituto Oftalmológicos de Tianyín Zhang Lin Postgraduate student of Tianjin Medical university Estudiante de pos-grado en la Universidad médica de Tianyín Wang Yan MD, PhD Professor Médico Cirujano (MD), Profesor de Doctorado (PhD Professor) Tianjin Medical University, No 4,Gansu Road, Heping District, Tianjin , P.R.China Myopia, or nearsightedness, which has reached epidemic proportions and is already a large public health problem in certain parts of the world, including East Asia,affects 25% of the adult population in the United States and 75% or more of the adult population in Asian countries such as China[1] (Fig1). China also has more than 300 million people wearing glasses to correct nearsightedness. This accounts for nearly a quarter of the total population, ten percent higher than the world average, according to Ge Jian, director of the renowned Ophthalmic La miopía ha alcanzado proporciones epidémicas y ya es un problema sanitario de gran magnitud en algunas partes del mundo, incluyendo Asia Oriental. La miopía afecta al 25% de la población adulta en los Estados Unidos y al 75% o más de la población adulta en países asiáticos como China[1] (Fig1). Según Ge Jian, director del Centro Oftalmológico de gran renombre de la Universidad Sun Yat-sen en Guangzhu, China cuenta con más de 300 millones de personas con gafas para corregir la miopía, representando así una cuarta parte de la población total, situándose en un diez por ciento por encima de la media mundial. Estudios recientes han demostrado que las tasas de prevalencia en China de la miopía baja, moderada y magna eran similares a las de Norteamérica y las del Sur de la India, más elevadas que las que muestran estudios epidemiológicos sobre Australia e inferiores a las encontradas en las investigaciones sobre la población de Singapur. [2,3]. Fig. 1 The prevalence of myopia between Chinese and American. La prevalencia de la miopía entre los chinos y los estadounidenses. Los rasgos étnicos chinos resultan ser más proclives al desarrollo de la miopía. La incidencia de la miopía en los escolares ha resultado ser de un 70% en Taiwán [4]. La miopía también es común en Hong Kong, en donde aproximadamente el 98% de la población es étnicamente china[5,6]. Otro estudio similar realizado en Malasia, en donde aproximadamente una tercera parte de la población es china, ha demostrado que el 37% de los escolares padecen de miopía [7] (Tab.1) [17]. Estudios correspondientes realizados en Estados Unidos en la población de Los Ángeles han demostrado frecuencias correspondientes de un 25% de miopes [8]. La elevada prevalencia de la miopía en grupos étnicos chinos puede tener alguna relación con los factores genéticos y la observación ha demostrado que los padres miopes tienen una mayor probabilidad de tener descendientes miopes (Tab.2)[18]. Se ha observado herencia autosómica dominante, autosómica recesiva y asociada al gen X. En un estudio de Young et al., en 1998, se estableció que en la miopía magna transmitida por herencia autosómica dominante existe una asociación en el intervalo de 7.6-cM entre los marcadores D18S59 y D18S1138 en el 18p Se trataba de un estudio de 12 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

13 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page13 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Center at Sun Yat-sen University in Guangzhou. Recent study showed asociación sobre 8 tablas genealógicas de varias generaciones con Chinese prevalence rates for low, moderate, and high myopia that were miopía magna, es decir, más de 2 o más miembros de la familia con similar to those reported in North America and South India, were higher miopía de >=-6.00 dioptrías (D). Una de las familias que formaron parte than those in epidemiological studies in Australia, and they were lower del estudio era china [9]. than those in Singaporean population-based investigations [2,3]. De hecho, en la etiología de la miopía intervienen toda una multitud It appears that Chinese ethnicity is more prone to the development of de factores, aunque la herencia juega claramente un papel. La miopía myopia. The incidence of myopia in school children has been reported también se desarrolla como el resultado de condiciones inducidas por to be 70% in Taiwan [4]. Myopia is also common in Hong Kong, where el entorno. Como en el caso de estudios precedentes, la miopía era más about 98% of the population is ethnic Chinese más jóvenes y estaba prevalente en sujetos [5,6]. A similar study in asociada con la región, Malaysia, where approximately one third of the tos de lectura, hábitos nivel de estudios, hábi- population is Chinese, de utilización del ordenador, género y cataratas showed that 37% of school children have nucleares, etc. Es decir, myopia [7] (Tab.1) [17]. se encontró una relación significativa de Respective studies of Americans in Los Angeles tasas superiores de miopía con mayores niveles showed corresponding frequencies of 25% de educación, mayores were myopic [8]. The ingresos individuales y high prevalence of myopia in Chinese ethnic nales o de oficina. Las ocupaciones profesio- groups may have something to do with the razones para desarrollar la miopía también Tabl. 1 Comparative distribution of ocular refraction in the three ethnic groups (Chinese, Malays, Indians). Distribución comparativa de la refracción ocular en los tres grupos étnicos (Chinos, Malayos, Indios). genetic factors, and the pueden estar relacionadas con largas horas de lectura, trabajo minucioso y estilo de vida alta- observation had evidenced that myopic parents are more likely to give rise to offspring with myopia (Tab.2) [18]. Autosomal dominant, autosomal recessive and X-linked inheritance has been observed. In 1998, de un gran número de estudiantes chinos se debe principalmente a mente competitivo. Datos recientes muestran que el deterioro de la visión Young et al. has reported linkage of autosomal dominant high myopia estudios competitivos. Durante muchos años ya se ha demostrado la to a 7.6-cM interval between markers D18S59 and D18S1138 on relación entre el inicio y el desarrollo de la miopía con largas horas de 18p It was a linkage study on 8 multigenerational pedigrees trabajo utilizando la visión cercana. with high myopia, i.e. more than 2 or more family members with Además, toda una serie de factores pueden combinarse y determinar myopia >=-6.00 diopters (D). One family in that study was Chinese [9]. el estado refractivo de un individuo, entre éstos se incluyen factores In fact, the etiology of myopia involves a multitude of factors although genéticos, nutricionales y ambientales. La miopía también puede ser heredity definitely plays a role. It also occurs as a result of environmentally induced conditions. As in previous studies, myopia was more debida a problemas funcionales de enfoque, como la dificultad de mantener el enfoque de cerca así como otros estresantes visuales. prevalent in younger subjects and was associated with region, educational background, reading habits, use of computers, gender, and nuclear No obstante, se sabe bien que la miopía es la manifestación de la combinación entre los componentes ópticos del ojo (es decir, las curvaturas, los índices refractivos, distancias entre la córnea, humor acuoso, cataract etc. That is to say, higher educational levels, higher individual income, and professional or office-related occupations were significantly cristalino y humor vítreo) y la longitud axial del ojo. Estudios realizados en el último siglo han demostrado que, mientras que los compo- associated with higher rates of myopia. The reasons for developing myopic may also due to stretched reading hours, detailed work and highly nentes de la refracción están distribuidos normalmente, la distribución competitive lifestyle. Recent data shows the degeneration of eye sights de los errores refractivos no es normal y muestra un exceso de valores of many Chinese students is mainly due to competitive education. The cercanos a la emetropía [10]. Los estudios recientes en animales y algunos estudios en seres humanos han demostrado que la experiencia visual association between the onset and development of myopia and long time near work has been demonstrated in the research for many years. después del nacimiento, como deprivación de formas, desarrollo ocular en la oscuridad o desenfoque impuesto ejerce una gran influencia Furthermore, a number of factors may combine and determine an individual s refractive state, including genetic, nutritional and environmental en la refracción ocular, suponiendo que se esté operando un proceso factors. Myopia can also be due to functional focusing problems - such de emetropización activa (o tal vez, más precisamente, adaptación) as difficulty in maintaining near focus and other visual stressors. However, que depende de las características de la imagen retiniana. Para it is well known that myopia is a manifestation of the combination desarrollar aún más estas ideas, desenfocar la imagen retiniana puede between the optical components of the eye (i.e., the curvatures, ocasionar por lo menos algunos tipos de miopía [11]. P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

14 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page14 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA refractive indices, and distances between the cornea, aqueous, lens, and vitreous) and the axial length of the eye, work carried out over the last century has demonstrated that, while the components of refraction are distributed normally, the distribution of refractive errors is not normal and shows an excess of values near emmetropia [10]. The recent animal and some human studies have shown that visual experience after birth, such as complete form deprivation, dark rearing or imposed defocus influences the ocular refraction, implying that an active emmetropization (or perhaps more accurately, adaptation) process which depends on the characteristics of the retinal image may be in operation. As a development of these ideas, blur of the retinal image might have a causative role in at least some types of myopia [11]. Además, existen pruebas contundentes reflejadas en estudios clínicos y experimentales que indican que las propiedades bioquímicas y biomecánicas de la esclerótica determinan la forma y el tamaño del globo ocular y por tanto juegan un papel primordial al afectar el estado refractivo del ojo. Los observadores que han detectado estas pruebas también sustentan la hipótesis anterior que sugiere que, conforme las características van cambiando, la esclerótica posterior del ojo miope se va adelgazando con ectasia localizada, lo cual está vinculado al adelgazamiento de los haces de fibras de colágeno así como a la reducción del tamaño de las fibrillas individuales de colágeno con una preponderancia de fibrillas con diámetro inhabitualmente pequeño registrando medias inferiores a nm [12]. In addition, strong evidence from clinical and experimental studies Es notable señalar que estudios que utilizan modelos animales han indicates that the biochemical and biome- jóvenes pueden recupe- demostrado que los ojos chanical properties of rarse de la miopía inducida con la eliminación 80 the sclera determine the 70 shape and size of the del difusor o de las lentes 60 globe and therefore play negativas [13]. Además, a major role in affecting 50 se ha demostrado que the refractive state of the 40 cambios en el espesor 30 eye. The evidences have coroideo se producen en 20 child without been noted by many myopia la misma dirección que observers supplement 10 child with los cambios detectados the earlier suggestion 0 myopia en la longitud axial [14]. none one parent two parents that the posterior sclera La importancia de las of the myopic eye gets thinning and localized ectasia as the characteristic changes, which is Tabl. 2 Proportion of children with and children without myopia as a function of number of parents with myopia (none, one parent, two parents). Proporción de los niños con miopía y sin miopía como función del número de progenitores con miopía (ninguno, un progenitor, los dos). fibras elásticas en la esclerótica se comprueba por la asociación de patología escleral y miopía associated with thinning of collagen fiber bundles as well as with a reduction in the size of the individual collagen fibrils with a preponderance of unusually small diameter fibrils averaging below nm [12]. Remarkably, studies using animal models have demonstrated that young eyes can recover from induced myopia following removal of the diffuser or negative lens [13]. Additionally, it has been found that choroidal thickness changes occur in the same direction as the related axial length changes [14]. The importance of elastic fibers in the sclera is evidenced by the scleral pathology and high myopia associated with Marfan syndrome 1, an autosomal dominant disorder due to mutations in the fibrillin gene [15]. Moreover, based on results of linkage analysis, it has been suggested that certain forms of inherited high myopia are the result of defects in scleral extracellular matrix components that localize at the chromosomal loci 12q21 23 which includes the extracellular matrix genes, lumican, decorin, and dermatan sulfate proteoglycan (DSPG-3) [9]. magna asociada en el síndrome de Marfan 1, una enfermedad autosómica dominante debida a mutaciones en el gen de la fibrilina [15]. Además, basándose en los resultados del análisis de asociaciones, se ha sugerido que algunas formas de miopía magna heredada son el resultado de defectos en los componentes de la matriz extracelular escleral que se localizan en el loci cromosomal 12q21 23 lo cual incluye a los genes de la matriz extracelular, el lumicano, la decorina y el dermatán sulfato proteoglicano (DSPG-3) [9]. Generalmente, los tratamientos de la miopía incluyen la utilización de gafas o lentes de contacto prescritos para recobrar la claridad de la visión distante. Actualmente, la prescripción de lentes de gafas no se limita únicamente al poder refractivo, sino también al poder prismático, curva inicial, inclinación panoscópica, forma facial, ubicación PRP vertical y horizontal, distancia del vértice, material de la lente, espesor, tinte y recubrimiento que determinan las funciones ópticas deseadas en las lentes. En algunos casos, los individuos con riesgo de convertirse en 1 Marfan syndrome is a common inherited disorder of connective tissue caused by deficiency of the matrix protein fibrillin-1 with variable clinical features, some of which are life threatening. The main ocular features of Marfan syndrome, all of which can result in decreased vision, include bilateral ectopia lentis (lens dislocation), myopia and retinal detachment [19]. 1 El síndrome de Marfan es un trastorno común hereditario del tejido conectivo causado por la deficiencia de la proteina matriz fibrilina-1, con rasgos clínicos variables, algunos de los cuales pueden poner en peligro la vida. Los principales rasgos oculares del síndrome de Marfan, todos los cuales pueden resultar en la disminución de la visión, incluyendo ectopia lentis bilateral (posición anormal del cristalino), miopía y desprendimiento de retina [19]. 14 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

15 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page15 M EDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Generally the treatments of myopia include the use of prescription eyeglasses or contact lenses to restore clear distance vision. The prescription of spectacles lenses involves not merely the refractive power nowadays, but also the prismatic power, base curve, panoscopic tilt, face form, horizontal and vertical PRP location, vertex distance, lens material, thickness, tint, and coating, providing for the desired optical functions of the lenses. In some cases - those individuals at risk of being myopic - perhaps it is possible to train the eye to influence refractive development, for example, vision training to improve the accuracy of accommodation, otherwise, to use a bifocal or progressive addition lens [16]. What s more, the availability of contact lens materials and designs has grown extensively over time as contact lens wear expanded into the population. Other modes of correction are now available (e.g. various forms of refractive surgery). Recommended for people who find glasses and contact lenses inconvenient and uncomfortable, refractive surgery performed on an outpatient basis and generally take minutes. There are many types of corrective surgeries available in china now, such as PRK (Photorefractive Keratectomy), LASIK (Laser-assisted in situ keratomileusis), LASEK (Laser epithelial keratomileusis), Epi-LASIK (Epipolis laser in situ keratomileusis), and SBK (Sub-Bowmans Keratectomy) etc. The impact of myopia, an apparently benign ocular disease, may be larger than it seems. Thus, The World Health Organization has nam ed refraction as one of the five priorities for Vision the Right to Sight. At this point in time, there are many challenges for myopia research with respect to preventative and therapeutic aspects of myopia. o miopes, se puede adiestrar el ojo para influenciar el desarrollo refractivo, por ejemplo adiestrando a la visión para mejorar la precisión de la acomodación o bien, utilizando lentes bifocales o de adición progresiva [16]. Además, la disponibilidad de materiales y diseños de las los lentes de contacto han ido aumentando considerablemente a lo largo del tiempo en la medida en la que el uso de las lentillas se ha difundido más entre la población. Actualmente, otros modos de corrección están disponibles (por ejemplo, varias formas de cirugía refractiva). La cirugía refractiva, recomendada para las personas que consideran las gafas y las lentes de contacto como inconvenientes e incómodas, se realiza como un procedimiento ambulatorio y dura entre 10 y 20 minutos. Existen muchos tipos de cirugías correctivas disponibles en China actualmente, como la PRK (Queratectomía Fotorefractiva), LASIK (Queratomileusis in situ asistida por láser), LASEK (Queratomileusis subepitelial asistida por láser), Epi-LASIK (Queratomileusis in situ asistida por láser Epipolis), y SBK (Queratectomía Sub-Bowmans), entre otras. El impacto de la miopía, una enfermedad aparentemente benigna, puede ser mayor de lo que parece. Por tanto, la Organización Mundial de la Salud ha considerado la refracción una de las cinco prioridades para Visión el Derecho a la Visión. En este momento, existen muchos retos en la investigación de la miopía en cuanto a sus aspectos preventivos y terapéuticos. o references - referencias 1. Sperduto RD, Seigel D, Roberts J, et al. Prevalence of myopia in the United States. Arch. Ophthalmol. 1983;101: Wong TY, Foster PJ, Hee J, et al. Prevalence and risk factors for refractive errors in adult Chinese in Singapore. 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IMAJ 2008;10: P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

16 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page16 N ON-MEDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO NO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA The Growth Rate of Myopic Children's Eyes and Methods for Slowing Eye Growth La tasa de crecimiento de la miopía en niños y los métodos para ralentizar el crecimiento del ojo Jane Gwiazda PhD, and the COMET group Director of Research, Professor, Dept of Vision Science, The New England College of Optometry, Boston, MA PhD, y el grupo de COMET Director de Investigación, Profesor, Departamento de Ciencia de la Visión, Instituto de Optometría de Nueva Inglaterra, Boston, MA The high prevalence of myopia (33% in the United States and as high as 80% in some countries in Asia) and the large number of individuals with uncorrected refractive error in some parts of the world make myopia a significant public health issue [1, 2]. To correct myopia, single vision spectacle lenses and contact lenses are commonly prescribed, with refractive surgery an increasingly popular option in adults. While these treatments correct the myopic refractive error, they do not slow the accompanying eye growth and associated changes in the eye [3]. The high prevalence of myopia and its prominence as a public health problem emphasize the importance of understanding the mechanisms of eye growth and of finding effective treatments that slow myopia progression and axial elongation. COMET Different types of spectacle lenses, such as bifocals and progressive addition lenses (PALs), have been evaluated for slowing progression in several recent clinical trials [4]. The largest of the treatment trials using this type of lens was the Correction of Myopia Evaluation Trial (COMET), a multi-center, randomized, double-masked clinical trial supported by the National Eye Institute of the National Institutes of Health in the United States to evaluate whether PALs (Varilux Comfort with a +2.0 D addition) slowed the rate of progression of myopia compared to conventional single vision lenses (SVLs) [5]. COMET enrolled 469 children aged 6 to < 12 years who were ethnically diverse (46% white, 26% African-American, 14% Hispanic, and 8% Asian) and had baseline myopia between D and D. The main outcome measure was progression of myopia determined by autorefraction after cycloplegia with two drops of 1% Tropicamide. Axial length, a secondary outcome measure, was assessed by ultrasonography, as shown in Figure 1. Ocular components were measured in COMET children to determine if any slowing of myopia progression was accompanied by reduced axial elongation. Based on results using various animal models of myopia and eye growth, we would expect such an association [6]. With respect to the 3-year outcome data of COMET, retention was excellent, with 462/469 (98.5%) of the children completing the three-year visit. Three-year increases in myopia were ± 0.06 D for the PAL group and ± 0.07 D for the SVL group. The overall adjusted La alta prevalencia de miopía (33% en los Estados Unidos y de incluso el 80% en algunos países asiáticos) y la gran cantidad de individuos con errores refractivos sin corregir en algunas partes del mundo hacen de la miopía un problema importante de salud pública [1, 2]. Para corregir la miopía habitualmente se prescriben gafas de visión simples o lentes de contacto, aunque la cirugía refractiva está aumentando su popularidad en adultos. Si bien estos tratamientos corrigen el error refractivo miope, no ralentizan el crecimiento ocular subyacente y los cambios asociados en el ojo [3]. La elevada prevalencia de la miopía y su preeminencia como un problema de salud pública refuerzan la importancia de comprender los mecanismos del crecimiento ocular y de encontrar tratamientos eficaces que ralenticen la progresión de la miopía y la elongación axial. COMET En varios ensayos clínicos recientes se han evaluado diferentes tipos de lentes, como las bifocales y las lentes progresivas (PAL, por sus siglas en inglés), para ralentizar la progresión de la miopía [4]. El mayor ensayo de tratamiento en el que se han utilizado este tipo de lentes ha sido el Ensayo de Evaluación de Corrección de la Miopía (COMET, Correction of Myopia Evaluation Trial), un ensayo clínico multicéntrico, aleatorizado, doble ciego apoyado por el Instituto Nacional del Ojo de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos para evaluar si las lentes PAL (Varilux Comfort con una potencia óptica de +2,0 D) ralentizaban la tasa de progresión de la miopía en comparación con las lentes convencionales simples (SVL, por sus siglas en inglés) [5]. En COMET participaron 469 niños con edades de 6 a 12 años (sin incluir los de 12) y étnicamente diversos (46% blancos, 26% afroamericanos, 14% hispanos y 8% asiáticos). La miopía de referencia en el punto inicial se situó ente -1,25 D y -4,50 D. La medición principal de los resultados fue la progresión de la miopía determinada por autorrefracción tras cicloplejia con dos gotas de tropicamida al 1%. Se evaluó la longitud axial, como medición secundaria de los resultados, mediante ultrasonografía tal como se muestra en la figura 1. Se midieron los componentes oculares de los niños incluidos en COMET para comprobar si la ralentización de la progresión de la miopía venía acompañada de una reducción de la elongación axial. Esta asociación era esperable a partir de los resultados obtenidos utilizando distintos modelos animales [6]. 16 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

17 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page17 N ON-MEDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO NO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA 3-year treatment effect of 0.20 ± 0.08D was statistically significant (p = 0.004) but not clinically meaningful. The mean increases in the axial length of eyes of children in the PAL and SVL groups, respectively, were: 0.64 ± 0.02 mm and 0.74 ± 0.02 mm, with a statistically significant difference of 0.10 ± 0.03 mm (p = ). Cross-sectional relationship between myopia and axial length At baseline, the Pearson correlation coefficient between axial length and spherical equivalent myopia was 0.32 (p< 0.001) [7]. This value is lower than what has been reported in other studies, in part because of the limited range of myopia used as an inclusion criterion for enrollment in COMET. To further illustrate this point, after five years of follow-up in COMET children, the correlation between axial length and refractive error was 0.50, presumably because of the increased range of myopia after that period of time. The relatively low correlations are also due to the influence of the cornea, as illustrated by the gender differences seen in COMET data at baseline. At the start of COMET girls had significantly shorter eyes than boys (OD: mm versus mm, p < ), even though they had a similar amount of baseline myopia (-2.40 D) as boys (-2.35 D). Keratometry showed that girls had significantly steeper corneas than boys, which could account for having the same amount of myopia even with shorter eyes. Longitudinal results for myopia and axial length Unlike the relatively low correlation between the amount of baseline myopia and axial length in COMET children and the somewhat higher 5-year correlation, the changes in myopia and axial length were found to be highly correlated [5]. Fig. 1 At three years the correlations between the changes in myopia and axial length were 0.86 for the children wearing PALs and 0.89 for the children in SVLs. After five years the correlation was also high (r = 0.89), as shown in Figure 2. These high correlations show that the progression of myopia was mainly axial in nature. Ocular components other than vitreous chamber depth did not change very much over three years, and similar results were found in the PAL and SVL groups. Mean three-year changes in the eyes of COMET children in the PAL and SVL groups, respectively, were 0.06 ± 0.11 mm, 0.07 ± 0.09 mm (anterior chamber); ± 0.10 mm, ± 0.08 mm (lens thickness); and 0.56 ± 0.33 mm, 0.65 ± 0.34 mm (vitreous chamber). The three-year difference between groups was significant only for vitreous chamber depth (difference = ± 0.03 mm, 95% CI: to -0.03; p = 0.002). Lens thinning cannot account for the differential progression of myopia in the two treatment groups, since little evidence of lens thinning was found during the three years of follow up. Mean changes in corneal radii were 0.03 ± 0.03 D for the PAL group and 0.03 ± 0.07 D for the SVL group in the horizontal meridian, and ± 0.05 D for the PAL group and ± 0.05 D for the SVL group in the vertical meridian. These values did not differ by treatment group. Axial length measurement of a COMET subject by ultrasonography. Medición de la longitud axial de un sujeto del estudio COMET mediante ultrasonografía. Con respecto a los datos de salida a 3 años de COMET, la retención de sujetos fue excelente, con 462 de 469 (98,5%) niños completando el seguimiento a los tres años. El aumento de la miopía en los 3 años fue de -1,26 ± 0,06 D para el grupo con lentes PAL y de -1,46 ± 0,07 D para el grupo SVL. El efecto global del tratamiento a 3 años ajustado de 0,20 ± 0,08D fue estadísticamente significativo (p = 0,004) pero no clínicamente significativo. Los aumentos medios de la longitud axial del ojo de los niños en los grupos PAL y SVL fueron, respectivamente: 0,64 ± 0,02 mm y 0,74 ± 0,02 mm, con una diferencia estadísticamente significativa de 0,10 ± 0,03 mm (p = 0,0009). Relación transversal entre miopía y longitud axial En los valores iniciales el coeficiente de correlación de Pearson entre la longitud axial y la miopía equivalente esférica fue de 0,32 (p< 0,001) [7]. Este valor es menor que el indicado en otros estudios, debido en parte al rango limitado de miopía empleado como criterio de inclusión en el estudio COMET. Para ilustrar más profundamente este punto, después de cinco de años de seguimiento de los niños incluidos en COMET, la correlación entre la longitud axial y el error refractivo fue del 0,50, presumiblemente debido al mayor rango de miopía resultante tras ese periodo de tiempo. Las correlaciones relativamente bajas también son debidas a la influencia de la córnea, tal como ponen de manifiesto las diferencias entre sexos observadas en los datos iniciales de COMET. Al inicio de COMET las niñas tenían unos ojos significativamente más cortos que los niños varones (diámetro externo: 23,92 mm frente a 24,36 mm, p < ), aunque tenían una miopía similar en este punto inicial (-2,40 D) con respecto a los niños (-2,35 D). La queratometría mostró que las niñas tenían córneas significativamente más curvas que los niños, lo cual podría apoyar el hecho de tuvieran la misma miopía con ojos más cortos. Resultados longitudinales para miopía y longitud axial A pesar de la relativamente baja correlación entre el nivel de miopía en los valores iniciales y la longitud axial en los niños y niñas del estudio COMET y la obvia mayor correlación a 5 años, se encontraron que los cambios en la miopía y la longitud axial estaban fuertemente correlacionados [5]. A los tres años la correlación entre los cambios en la miopía y la longitud del eje era de 0,86 para los niños/as con PAL y de 0,89 para los niños/as con SVL. Después de cinco años, la correlación también era elevada (r = 0,89), tal como se muestra en la figura 2. Estas correlaciones elevadas muestran que la progresión de la miopía era principalmente de naturaleza axial. Las otras características oculares al margen de la profundidad de la cámara vítrea no cambian mucho a lo largo de los tres años, y se encontraron resultados similares en los grupos PAL y SVL. Los cambios medios en tres años en los ojos de los niños y niñas del estudio COMET en los grupos PAL y SVL fueron, respectivamente, 0,06 ± 0,11 mm, 0,07 ± 0,09 mm (cámara anterior); -0,01 ± 0,10 mm, - 0,01 ± 0,08 mm (grosor del cristalino) y 0,56 ± 0,33 mm, 0,65 ± 0,34 mm (cámara vítrea). La diferencia a los tres años entre grupos fue significativa solamente en la profundidad de la cámara vítrea (diferencia = -0,09 ± 0,03 mm, intervalo de confianza al 95%: -0,15 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño

18 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page18 N ON-MEDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO NO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA At baseline in COMET, factors that were independently related to 3-year myopia progression and axial elongation included age and ethnicity [8]. Younger age at baseline was associated with faster progression, with myopia in 6-7 year-old children progressing 1.3 D more than myopia in 11-year olds over 3 years. African-American children had slower progression and eye growth than children of Asian, Hispanic, mixed, and white ethnicity. Gender was found to be related to myopia progression but not axial elongation, with slightly faster progression in girls. Among these myopic children, a 0.5 mm increase in axial length was associated with 1.0 D of myopia progression, a finding that differs from the commonly reported association of a 1.0 mm change in axial length corresponding to 3.0 D of progression. Extending the benefit of treatments for myopia In COMET the treatment benefit of PALs for both refractive error and axial length was observed at one year, and sustained at that level over the next two years. Similar to these results, other clinical trials of spectacle lenses, contact lenses, and pharmaceutical treatments have shown that most therapies for myopia have relatively small treatment benefits in the first few months that do not grow over time and thus cannot be considered clinically meaningful [4]. Pos-sible solutions to this problem, which could be evaluated in future studies, include combining treatments (e.g., lenses and eye drops), switching from one treatment to another when the first one no longer slows myopia progression, or introducing periods of time without any treatment. One reason why treatments may show Fig. 2 limited benefits is because inclusion criteria for clinical trials typically are quite broad in order to achieve generalizability, yet specific treatments are not likely to work for all myopic children. It may be helpful to take into account factors such as the amount of myopia, the progression of myopia in the past year, oculomotor characteristics (e.g., accommodation and phoria), and parental refractive state when considering treatment options for a particular child. For example, subgroup analyses in COMET showed that PALs were more effective than SVLs in children with low myopia, large accommodative lags, near esophoria, and two myopic parents [9, 10]. If a treatment were found to slow progression over many years and with minimal side effects, then it would be beneficial to consider using that therapy for a child at risk for the development of myopia. However, at this time we cannot identify with certainty an at-risk child likely to develop myopia. Having two myopic parents and an emmetropic refractive error at age 5 years are strongly associated with later myopia development in a child. However, the predictive potential of these risk factors is not high enough to justify the cost and possible side effects of treatment for a child who may never develop myopia. Another concern is whether a non-myopic child would comply with any treatment, such as wearing lenses that are not needed to see clearly at distance. On the other hand, individuals might be more motivated to comply with any treatment that had been shown to prevent the development of myopia. Scatter plot showing change in myopia vs. change in axial length after 5 years. Nube de puntos que muestra el cambio en la miopía frente al cambio en la longitud axial después de 5 años a -0,03; p = 0,002). No puede considerarse que la reducción del cristalino influya en la progresión diferencial de la miopía en los dos grupos de tratamiento, dado que se encontró muy poca evidencia de reducción del cristalino durante los tres años de seguimiento. Los cambios medios en los radios de la córnea fueron de 0,03 ± 0,03 D para el grupo con PAL y 0,03 ± 0,07 D para el grupo con SVL en el meridiano horizontal y -0,01 ± 0,05 D para el grupo PAL y -0,01 ± 0,05 D para el grupo SVL en el meridiano vertical. Estos valores no difieren por grupo de tratamiento. En los valores iniciales de COMET, entre los factores que se relacionaron independientemente a la progresión de la miopía y la elongación axial a 3 años se encontraban la edad y el grupo étnico [8]. Una edad más joven al inicio del estudio se asocia a una progresión más rápida, ya que la miopía en niños de 6 a 7 años avanza 1,3 D más que la miopía en niños de 11 años a lo largo de los 3 años. Los niños afroamericanos tienen una progresión y un crecimiento ocular más lentos que los niños asiáticos, hispanos, mestizos y blancos. Se encontró que el sexo está relacionado con la progresión de la miopía pero no con la elongación axial, con progresión ligeramente más rápida en las niñas. Entre los niños y niñas miopes, se asoció un aumento de 0,5 mm en la longitud axial con 1,0 D de progresión de miopía, un resultado que difiere de la asociación comúnmente notificada de que un cambio de 1,0 mm en la longitud axial corresponde a 3,0 D de progresión. Extensión de los beneficios de los tratamientos de la miopía En COMET, el beneficio de tratamiento con PAL tanto para el error refractivo y la longitud axial se observó en un año, y se mantuvo en ese nivel en los siguientes dos años. De manera similar a estos resultados, otros ensayos clínicos de tratamientos con lentes de gafas, lentes de contacto y tratamientos farmacéuticos han demostrado que la mayoría de las terapias para la miopía tienen unos beneficios de tratamiento relativamente reducidos durante los primeros meses, que no aumentan con el tiempo y que, por tanto, no pueden considerase clínicamente significativos [4]. Entre las soluciones posibles a este problema, que podrían evaluarse en futuros estudios, se encuentran la combinación de tratamientos (por ejemplo, lentes y colirios), cambio de un tratamiento a otro cuando el primero deja de ralentizar la progresión de la miopía o introducir periodos de tiempo sin tratamiento. Una razón por la que los tratamientos podrían mostrar esta limitación en los beneficios es que los criterios de inclusión en los ensayos clínicos típicamente son muy extensos para conseguir generabilidad, si bien los tratamientos específicos probablemente no funcionen en todos los niños miopes. Puede ser útil tener en cuenta factores como el nivel de miopía, la progresión de la miopía en el último año, las características oculomotoras (por ejemplo, acomodación y foria) y el estado de refracción de los progenitores cuando se consideran las opciones de tratamiento para un niño concreto. Por ejemplo, los análisis por subgrupos del ensayo COMET indicaron que las lentes PAL eran más efectivas que las SVL en niños con poca miopía, grandes retraso de acomodación, esoforia de cerca y con dos progenitores miopes [9, 10]. 18 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010

19 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page19 N ON-MEDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO NO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA Future treatment options Two possible treatment options that might be recommended in the future are correction of peripheral refractive errors, and many hours of outdoor activity for children. Recent animal work has suggested that visual signals from the fovea may not be essential for normal eye growth since the peripheral retina appears to be able to regulate emmetropization and induce myopia in response to abnormal visual input [11]. Correction of peripheral refractive errors might be achieved by specially designed contact lenses worn during the day or by corneal refractive therapy with lenses worn during the night. One of the simplest therapies for retarding myopia could turn out to be providing children with substantial hours of outdoor activity each week, though the mechanisms by which outdoor activity might slow eye growth need additional study [12]. In summary, in order for treatments to be effective over long periods of time and without producing significant side effects, more research is needed to understand the underlying mechanisms of myopia development and eye growth. o Si se encontrara un tratamiento que redujera la progresión a lo largo de muchos años con efectos secundarios mínimos, sería beneficioso considerar utilizar esa terapia en niños y niñas con riesgo a desarrollar miopía. No obstante, actualmente no podemos identificar con certeza un niño de riesgo que probablemente desarrollará miopía. Tener dos progenitores miopes y un error de refracción (ametropía) a la edad de 5 años está fuertemente asociado con el posterior desarrollo de miopía en el niño. No obstante el potencial predictivo de estos factores de riesgo no es suficientemente elevado para justificar el coste y los posibles efectos secundarios del tratamiento para un niño que podría no desarrollar miopía nunca. Otro aspecto es si un niño o niña no miope cumpliría un tratamiento como, por ejemplo, llevar gafas que no necesita para ver claramente de lejos. Por otra parte, quizás los individuos estarían más motivados para cumplir un tratamiento del que se hubiera demostrado que previene el desarrollo de miopía. Opciones de tratamiento futuras Dos posibles opciones de tratamiento que podrían recomendarse en el futuro son la corrección de errores de refracción en la periferia y que los niños inviertan muchas horas de actividades al aire libre. Un reciente trabajo con animales ha sugerido que las señales visuales de la fóvea podrían no ser esenciales para el crecimiento normal del ojo ya que la retina periférica parece ser capaz de regular la emetropización e inducir miopía como respuesta a una entrada visual anómala [11]. La corrección de los errores de refracción de la periferia podría lograse mediante lentes de contacto diseñadas especialmente que se llevarían durante el día, o mediante terapia de refracción de la córnea con lentes que se llevarían durante la noche. Una de las terapias más simples para retrasar la miopía podría ser proporcionar a los niños bastantes horas de actividad al aire libre cada semana, si bien los mecanismos por los que las actividades al aire libre pueden ralentizar el crecimiento del ojo necesitan ser estudiados con más profundidad [12]. En resumen, para que los tratamientos sean eficaces en periodos prolongados de tiempo y sin producir efectos secundarios significativos, es necesario investigar más con el fin de poder entender los mecanismos subyacentes en el desarrollo de la miopía y en el crecimiento del ojo. o references - referencias 1. Vitale S, Ellwein L, Cotch MF, Ferris FL 3rd, Sperduto R. Prevalence of refractive error in the United States, Arch Ophthalmol 2008; 126: Lin L, Shih Y, Hsaio C, Chen, C. Prevalence of myopia in Taiwanese school children: Ann Acad Med Singapore 2004; 33: Saw, S, Gazzard G, Shin-Yen E, Chua W. Myopia and associated pathological complications. Ophthal Physiol Opt 2005; 25: Gwiazda J. Treatment options for myopia. Optom Vis Sci 2009; 86: Gwiazda J, Hyman L, Hussein M, Everett D, and the COMET group. A randomized clinical trial of progressive addition lenses versus single vision lenses on the progression of myopia in children. Invest Ophthalmol Vis Sci 2003; 44: Wallman J, Winawer J. 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20 PdV 63 GB-ES CTH:Mise en page 1 30/07/10 16:18 Page20 N ON-MEDICAL SCIENTIFIC FILE / REFRACTIVE ERROR OF M YOPIA E XPEDIENTE CIENTÍFICO NO MÉDICO / ERROR REFRACTIVO O M IOPÍA A perspective on the evolution and management of myopia Una perspectiva sobre la evolución y gestión de la miopía Kovin S. Naidoo Global Programs Director (ICEE, International Centre for Eyecare Education), Associate Professor University of KwaZulu-Natal Director de Programas Mundiales (ICEE, International Centre for Eyecare Education) (Centro Internacional de Formación en Oftalmología), Profesor Asociado de la Universidad de KwaZulu-Natal Diane B. Wallace Global Programs Coordinator (ICEE) Coordinadora de Programas Mundiales (ICEE) Uncorrected myopia (short-sightedness) is a major public health challenge restricting employment opportunities, affecting the learning ability of children and limiting the quality of life of affected individuals. Further to this, high degrees of myopia create an increased risk of retinal detachment and possibly, visual impairment and blindness. Recent reviews of the epidemiology of myopia reveal that the prevalence and incidence of myopia have been increasing, especially in Asian populations where myopia has reached epidemic proportions (McCarty, 2006). The number of myopes in the world is estimated to grow from 1.6 billion currently to a staggering 2.5 billion by 2020 (Sweeney 2007). Development of Myopia Myopia occurs when light is focussed in front of the retina (Kolata, 1985) due to the eyeball being either too long or the cornea having increased curvature as compared to the standard eye. Consequently, distant objects appear blurred while near objects are visually clear. Infant eyes undergo a process of emmetropization whereby both the average amount and the variance in the distribution of refractive errors are reduced (Mutti, 2005). The refractive status shifts from hyperopia and astigmatism to emmetropia (zero refractive error). Failure to achieve emmotropization results in myopia, which can be classified into two groups according to the magnitude of myopia i.e. low to moderate degree of myopia (referred to as simple myopia of the magnitude -0.5 to -6.0 dioptres) and high or pathological myopia of the magnitude i.e. greater than 6.0 dioptres (Maduka, Okoye and Eze, 2009). Causes of Myopia In 1885, Fuchs stated that acquired myopia is the result of several factors, among which prolonged work requiring close vision takes the first place (Fuchs, 1885). More than a century later, we cannot fully explain the cause of myopia, although the rapid increase in its prevalence in the past century provides some clues about its aetiology (McCarty, 2006). Myopia has traditionally been considered to be a genetically pre-determined refractive condition, though more recent indications are that environmental factors such as excessive near work have an effect on the development and progression of myopia (Fredrick, 2002; Mutti, 1996). Risk factors for the onset and progression of myopia include (Saw, 1996): Genetic predisposition or family history; Premature and low birth weight individuals; Cumulative effect of excessive near work. Myopia can be broadly classified into 2 categories (Saw, 1996, Wilson, 1989): 1. Physiological - simple myopia not linked to any notable degenerative fundus changes; 2. Pathological - progressive or degenerative myopia usually leading to abnormal lengthening of the eyeball and risk of retinal detachment (Rosenfield, 1998). La miopía no corregida es un gran desafío de sanidad pública que limita las oportunidades de empleo y que afecta la capacidad de aprendizaje de los niños limitando la calidad de vida de los individuos afectados. Además de esto, grados elevados de miopía crean un riesgo mayor de desprendimiento de retina y, posiblemente, discapacidad visual y ceguera. Estudios recientes de la epidemiología de la miopía revelan que la prevalencia e incidencia de la miopía han venido aumentando, especialmente entre la población asiática en donde la miopía ha alcanzado proporciones epidémicas (McCarty, 2006). Se estima que la cantidad de miopes en el mundo va a aumentar de millones actuales a unos impresionantes millones en 2020 (Sweeney 2007) Expansión de la Miopía La miopía ocurre cuando la luz se focaliza delante de la retina (Kolata, 1985). La miopía ocurre cuando la luz es enfocada delante de la retina (Kolata, 1985) porque el glóbo ocular o bien es demasiado largo o bien la córnea ha aumentado su curvatura cuando se compara con el ojo estándar. Como consecuencia, los objetos distantes aparecen borrosos mientras que los objetos cercanos son visualmente claros. Los ojos de los bebés pasan por un proceso de emetropización mediante el cual se reducen tanto la cantidad media como la variación en la distribución de los errores refractivos (Mutti, 2005). La condición en la refracción pasa de la hipermetropía y astigmatismo a la emetropía (cero error refractivo). La imposibilidad de concretar la emetropización conduce a la miopía, que puede clasificarse en dos grupos dependiendo de la magnitud de la miopía, por ejemplo, de un grado bajo a moderado de miopía (a menudo referido como miopía simple, con una magnitud -0.5 a -6.0 dioptrías) y miopía magna o patológica si la magnitud es mayor de 6.0 dioptrías (Maduka, Okoye y Eze, 2009). Causas de la Miopía En 1885, Fuchs declaró que "la miopía adquirida es el resultado de varios factores, entre los cuales figuran, en primer lugar, horas de trabajo prolongadas que necesitan una visión de cerca " (Fuchs, 1885). Más de un siglo después, no podemos explicar completamente la causa de la miopía, aunque el aumento rápido de su prevalencia en el siglo pasado nos ofrece algunas pistas sobre su etiología (McCarty, 2006). La miopía tradicionalmente ha sido considerada un trastorno de la refracción predeterminada genéticamente, aunque hay más indicaciones recientes que apuntan a que factores ambientales como excesivo trabajo de cerca tienen un efecto en el desarrollo y progresión de la miopía (Fredrick, 2002; Mutti, 1996). Los factores de riesgo del inicio y progresión de la miopía incluyen (Saw, 1996): Predisposición genética o historia familiar; Nacimiento prematuro o bajo peso al nacimiento; Efecto acumulativo de cantidad excesiva de trabajo de cerca. La miopía puede clasificarse, de manera general, en dos categorías (Saw, 1996, Wilson, 1989): 20 P.d.V. n 63 n Autumn / Otoño 2010