Patofisiologi katarak senilis sangat kompleks dan belum sepenuhnya dapat dipahami. Dalam beberapa kemungkinanya, patogenesis dari katarak melibatkan interaksi kompleks antara berbagai proses fisiologis. Dengan bertambahnya umur, lensa akan mengalami perubahan menjadi lebih berat dan tebal sedangkan kemampuan akomodasinya berkurang. Lapisan kortikal baru akan terus bertambah dalam pola konsentris lensa, sedangkan nukelus sentral mengalami kompresi dan mengeras dalam proses yang disebut sklerosis nuklear. Beberapa mekanisme berkontribusi terhadap hilangnya secara progresif transparansi dari lensa. Epitel lensa diduga mengalami perubahan yang berkaitan dengan usia, terutama penurunan densitas sel epitel lensa dan diferensiasi menyimpang dari sel serat lensa. Walaupun epitel dari lensa katarak mengalami kematian apoptosis dalam tingkat yang rendah yang tidak menyebabkan penurunan yang signifikan dalam kepadatan sel, akumulasi kehilangan epitel dalam skala kecil dapat menyebabkan perubahan pembentukan serat lensa dan homeostasis yang selanjutnya dapat menyebabkan hilangnya transparansi lensa. Selanjutnya dengan bertambahnya usia,
penurunan tingkat di mana air dan dan metabolit dengan berat berat
molekul rendah yang larut dalam air dapat masuk ke dalam sel inti lensa melalui epitelium dan korteks terjadi dengan penurunan berikutnya di tingkat transportasi air, nutrisi, dan antioksidan. Akibatnya kerusakan oksidatif progresif lensa yang berhubungan dengan penuaan terjadi yang selanjutnya mengarah berkembang menjadi katarak senilis. Berbagai studi menunjukkan peningkatan produk oksidasi misalnya glutathione teroksidasi serta penurunan vitamin antioksidan dan enzim superoxida dismutase mempunyai peran penting dalam proses oksidatif dalam proses kataraktogenesis. Mekanisme lain yang terlibat adalah konversi larutan dengan berat molekul rendah protein sitoplasma lensa menjadi larutan agregat dengan berat molekul tinggi, fase tidak larut, dan matrix membran protein yang tidak dapat larut. Perubahan protein yang tejadi menyebabkan fluktuasi mendadak dalam indeks bias dari lensa, sinar menghamburkan cahaya, dan mengurangi transparansi. Hal lainnya sedang diselidiki termasuk peran gizi dalam perkembangan katarak, khususnya keterlibatan glukosa , mineral dan vitamin.
(1)
Beberapa kemungkinan proses yang menyebabkan terjadinya katarak dikelompokkan menjadi berikut :
Biofisik: beberapa pertimbangan penting dari segi biofisik adalah sebagai berikut .
Sekitar 90% dari sinar UV yang mengenai lensa adalah UVA (315-400 nm), triptofan menyerap 95% dari energi foton diserap oleh asam amino dalam lensa, triptofan + UV menghasilKAN 3-HKG (hydroxykynurenine) dan produk lainnya, dan 3-HKGmelekat pada protein dan berubah darijernih menjadi berwarna coklat. Biokimia: Beberapa pertimbangan biokimia terkait dengan katarak lentikular
berhubungan dengan cedera oksidatif potensial seiring dengan penuaan: enzim pertahanan, Glukosa-3- Fosfat dehidrogenase, G-6-PD, Aldolase, Enolase, dan aktvitas phospokinase menurun dengan usia Penuaan berhubungan dengan menurunnya
konsentrasi
antioksidan
(misalnya,
glutation,
askorbat),
yang
menyebabkan peningkatan kerentanan terhadap kerusakan oksidatif dan peroksidasi lipid. Penuaan juga berhubungan dengan kelarutan protein menurun dan peningkatan jumlah protein yang tidak larut (denaturasi protein oleh radikal bebas), ikatan disulfida pada protein meningkat, oksidasi protein tiol, dan perubahan dalam permeabilitas membran , yang semuanya dapat menyebabkan dehidrasi osmotik sel lentikular. Efek ini ditonjolkan dengan paparan radiasi. Berikut ini adalah yang sering diamati pada katarak senilis yang khas: 1) pembentukan dari kristalin, agregat dengan berat molekul tinggi yang menumpuk dengan penuaan; 2) polipeptida yang terdegradas dan 3) perubahan asam amino (misalnya, hilangnya kelompok slfihidril dan deaminasi glutamin dan asparagin) Fisiologis :perubahan fisiologis khas diamati di lensa dengan penuaan meliputi:
hilangnya gap junction protein dengan usia, hilangnya potensial membran 1
-1
selular,peningkatan konsentrasi natrium intraseluler (25 mEqL- sampai 40 mEqL ), +
-
serta perubahan sekunder dalam Na K ATPase hilangnya γ-isoform ATP-ase seiring dengan usia lanjut Seluler: Perubahan sel-sel lentikular tergantung pada mekanisme dan lokasi dari
proses katarak. Katark subcapsular anterior, paling sering dikaitkan dengan paparan sinar UV, terlihat metaplasia lentikular dan sel menjadi berbentuk spindle (seperti myofibroblast) pada pusat epitel lensa. Katarak subkapsular posterior, yang umumnya terkait dengan radiasi pengion dan juga dengan eksposure UV, menunjukkan displasia epitel germinal dan migrasi posterior disepanjang garis jahitan. Katarak nukleus paling sering dikaitkan dengan penuaan menunjukkan beberapa perubahan sel, karena tampaknya cahaya pencar diproduksi oleh protein dengan berat molekul tinggi di sitoplasma.
Radiasi: Pengamatan tentang katarak yang diinduksi radiasi tidak seragam, terutama
karena perbedaan dalam
efek selular, biofisik dan biokimia dari berbagai bentuk
radiasi. Tidak ada respon bioeffect dan seluler yang universal di seluruh spektrum elektromagnetik dan energi partikel radiasi. Penelitian sebelumnya katarak yang diinduksi oleh radiasi UV diemukan di subkapsular posterior sebagai lokasi yang paling umum, namun ada tumpang tindih dengan perkembangan katarak akibat radiasi pengion, dan ini menunjukkan potensi untuk menjadi kortikal penuh, dan bahkan nuklear (campuran) katarak dengan waktu. Deposisi energi dari kosmik, sinar gamma, dan neutron menyebabkan ionisasi dari unsur lensa (terutama air) memproduksi radikal bebas (terutama hidroksil radikal) yang dengan mudah dapat bereaksi dengan dan mengubah fungsi membran DNA dan sel. Sel dengan tingkat mitosis yang lebih tinggi, seperti serat equator lensa dipengaruhi oleh proses ini. Biasanya periode laten 9-12 bulan dari saat paparan dosis tinggi hingga onset dari opasitas dari lensa telah diamati. Katarak akibat radiasi telah ditandai oleh beberapa vakuola, penampilan berbulu, dan bahkan pinggir seperti jaring.
(2)
Stress oksidatif telah diterima secara luas sebagai salah satu faktor yang berperan dalam proses pembentukan katarak. Konsentrasi protein yang rusak dari proses oksidatif akan meningkat seiring dengan bertambahnya umur, dan lebih tinggi secara signifikan pada lensa yang mengalami katarak. Selain itu hubungan antara intake makanan seseorang dengan proses katarak telah diselidiki lebih lanjut. Beberapa faktor diperkirakan penting dalam proses kekeruhan lensa pada individu yang lebih tua. Taylor menyimpulkan penyebab dari katarak sebagai 5 D, yaitu : daylight (sinar matahari), diet (intake makanan), diabetes (diabetes) , dehydration
(dehidrasi) , dan
don’t know
(idiopatik). Selain itu, efek buruk dari metabolisme
glukosa dalam lensa dan perubahan terkait pada potensi reduksi oksidasi sel epitel lensa tidak boleh diabaikan, mengingat efeknya memperburuk perubahan ini oksidatif. Lensa dirancang untuk memfokuskan cahaya ke retina sepanjang hidup individu, tetapi konsekuensi dari ini adalah foto-oksidasi struktur lensa. Lensa mungkin muncul struktur relatif inert, tetapi memiliki tingkat ATP setinggi seperti yang ditemukan dalam otot, jaringan yang jauh lebih aktif. Metabolisme oksidatif jelas penting dalam menjaga lensa dalam keadaan transparan. Namun, ini berarti bahwa, selain terus menerus dalam cahaya, lensa juga 'bermandikan' oksigen. Reaktivitas tinggi oksigen dijelaskan pada tingkat molekuler oleh Linus Pauling: oksigen adalah unsur yang paling elektro-negatif setelah fluor dan luar biasa dalam
x
memiliki dua elektron pada orbital p 2p yang antibonding dalam orientasi spin paralel. Prinsip eksklusi Pauli berarti bahwa, dalam reduksi oksigen ke air, reaksi ini -
harus berlangsung melalui perantara dari radikal superoksida O 2. Jadi dioksigen yang relatif jinak molekul O2 dikonversi menjadi radikal bebas yang sangat reaktif. Stres oksidatif dikaitkan dengan peningkatan spesies oksigen reaktif yang dikenal untuk mempercepat pembentukan katarak. Superoksida dikonversi dalam jaringan sebagian besar tubuh, termasuk lensa, menjadi hidrogen peroksida oleh dismutases superoksida tapi bahkan hidrogen peroksida dapat menjadi sangat beracun karena menghasilkan radikal hidroksil OH. Toksisitas ini dicegah oleh katalase dan glutation peroksidase. Kunci utama antara foto-oksidasi dan katarak adalah bahwa foto-oksidasi kelompok tiol pada lensa kristalin menghasilkan jembatan disulfida antara moleul-molekul dan proses ini akan menyebabkan agregasi protein dan katarak. Sebagai catatan Harding, perubahan-perubahan agregatif tidak terbatas pada lensa, kondisi ini juga terjadi pada usia lainnya yang berhubungan dengan degenerasi jaringan seperti jaringan saraf pusat dalam penyakit Alzheimer, tetapi mungkin sangat jelas pada jaringan yang dilaluicahaya terus menerus. Truscott menunjukkan bahwa, lensa mengandung filter terhadap UV yang mengurangi efek dari spektrum elektromagnetik pada protein lensa, namun seiring dengan usia ini akan berkurang dengan sendirinya.
(3)
Konsep yang menyatakan kemungkinan keterlibatan lipid pada proses terjadinya katarak didasarkan pada deskripsi bahan lipoidal pada lensa kristalin yang dilaporkan oleh Berzelius pada tahun 1825. Sejak penemuan awal ini, beberapa peneliti telah mempelajari mengenai lipid lenticular mengarah ke opasitas lensa. Pada tahun 1965, Feldman GL dan Felman LS menemukan kadar kolesterol, cephalins, lesitin, dan shingomyelin yang lebih tinggi pada lensa manusia yang katarak bila dibandingkan dengan lensa yang normal. Sekitar 40% dari total lipid serat lensa manusia adalah kolesterol, adanya faktor intrinsik atau ekstrinsik memodifikasi kadarnya dan dapat mengubah sifat lensa optik. Pembentukan kristal ini terkait dengan komposisi lipid lensa, dan diperkirakan berhubungan dengan sphingomyelin andihydrosphingomyelin. Peran kolesterol dalam pembentukan katarak juga didukung oleh pengamatan yang dilakukan di berbagai patologi yang berhubungan dengan defek metabolisme kolesterol. Dengan demikian, pasien dengan Smith-Lemli-Opitz sindrom, aciduria mevalonic, atau cerebrotendinous xanthomatosis yang ditandai dengan mutasi pada enzim metabolisme kolesterol (7-dehydrocholesterol reduktase, mevanolate kinase, dan CYP27A1, Resp.) sering mengalami katarak. Lensa manusia
secara terus menerus dalam lingkungan fotoksidatif kuat, paparan kronis terhadap sinar UV, dan ozon dapat menyebabkan pembentukan dari beberapa turunan oksida kolesterol (oxysterols) yang berkontribusi untuk mengganggu sintesis kolesterol dan homeostasis dalam serat lensa manusia. Selain itu 7-ketokolesterol telah disebutkan dapat mempengaruhi aktivitas Na / K ATPase, dan homeostasis lipid intraselular, oxysterol ini diperkirakan merupakan suatu faktor risiko penting dalam patofisiologi terjadinya katarak. Telah dijelaskan bahwa aktivitas Na / K ATPase adalah pemeliharaan gradien konsentrasi ionik dan transparansi lensa, dan komposisi lipid yang tidak lazim memodifikasi fluiditas membran lensa. Oxyterol dapat berinteraksi dengan membran sel dan untuk menyebabkan perubahan kolesterol dan fosfolipid, selain itu oxyterol dapat memodifikasi distribusi kolesterol serat lensa manusia dan berkontribusi pada opasitas lensa.
(4)
Dalam prosesnya sendiri katarak senil secara klinik dibagi dalam 4 stadium yaitu insipien, imatur, intumesen, matur, hipermatur, dan Morgagni.
Katarak insipien Pada stadium ini akan terlihat hal-hal sebagai berikut : kekeruhan mulai dari tepi ekuator berbentuk jeriji menuju korteks anterior dan posterior(katarka kortikal). Vakuol mulai terlihat dalam korteks . Katarak subkapsular posterior, kekeruhan mulai terlihat anterior subkapsular posterior, celah terbentuk antara serat lensa dan korteks berisi jaringan degeneratif (benda Morgagni) pada katarak insipien. Kekeruhan ini dapat menimbulkan poliopia oleh karena indeks refraksi yang tidak sama pada semua bagian lensa. Bentuk ini kadang-kadanag menetap untuk waktu yang lama.
Katarak intumesen Kekeruhan lensa disertai pembengkakan lensa akibat lensa yang degenratif menyerap air. Masuknya iar ke dalam celah lensa mengakibatkan lensa menjadi bengkak dan besar yang akan mendorong iris sehingga bilik mata menjadi dangkal dibanding dengan keadaan normal. Pencembungan lensa ini akan dapat memberikan penyulit glaukoma. Katarak intumesen biasanya terjapi pada katarak yang berjalan cepat dan mengakibatkan miopia lentikular. Pada keadaan ini dapat terjadi hidrasi korteks hingga lensa akan mencembung dan daya biasnya akan
bertambah memberikan miopisasi. Pada pemeriksaan slitlamp terlihat vakuol pada lensa disertai peregangan jarak lamel serat lensa.
Katarak imatur Sebagian lensa keruh atau katark. Katarak yang belum mengenai seluruh lapis lensa. Pada katarak imatur akan dapat bertambah volume lensa akibat meningkatnya tekanan osmotik bahan lensa yang degeneratif. Pada keadaan lensa mencembung akan dapat menimbulkan hambatan pupil sehingga terjadi glaukoma sekunder.
Katarak matur Pada katarak matur kekeruhan telah mengenai seluruh masa lensa . Kekeruhan ini bisa terjadi akibat deposisi ion Ca yang menyeluruh. Bial katarak imatur atau intumesen tidak dikeluarkan maka cairan lensa akan keluar sehingga lensa kembali pada ukuran normal. Akan terjadi kekruhan seluruh lensa yang bila lama akan mengakibatkan klasifikasi lensa. Bilik mata depan akan berukuran kedalaman normal kembali, tidak terdapat bayangan iris pada lensa yang keruh sehingga uji bayangan iris negatif.
Katarak hipermatur Katarak hipermatur katarak yang mengalami proses degenerasi lanjut dapat menjadi keras atau lembek dan mencair. Masa lensa yang berdegenrasi keluara dari kapsul lensa sehingga lensa menjadi mengecil berwarna kuning dan kering. Pada pemeriksaan terlihat bilik mata dalam dan lipatan kapsul lensa. Kadangkadang pengkerutan berjalan terus sehingga hubungan dengan Zonula Zinn menjadi kendor. Bila proses katarak berjalan lanjut disertai dengan kapsul yang tebal maka korteks yang berdegenerasi dan cair tidka dapat keluar, maka korteks akan memperlihatkan bentuk sebagai sekantong susu disertai dengan nukleus yang terbenam di dalam korteks lensa karena lebih berat, keadaan ini disebut katark (5)
Morgagni.
DAFTAR PUSTAKA 1. http://emedicine.medscape.com/article/1210914-overview#a0104 2. Jones JA, McCarten M, Manuel K. Cataract Formation Mechanisms and Risk in Aviation and Space Crews. In: Aviation , Space , and Environment Medicine. Houston: NASA Johnson Spce Center; 2007;78:A55-A66
3. Williams DL. Oxidation, antioxidants and cataract formation: a literature review. In: Veterinary Opthalmology. Cambridge: Department of Clinical Veterinary Medicine; 2006;9:292-298 4. Vejux A, Sammai M, Lizard G. Contribution of Cholesterol and Oxysterols in the Physopathology of Cataract: Implication for the Development of Pharmalogical
Treatments.
In:
Journal
University of Burgundy; 2011;471947:1-6 5. Buku HIjau
of
Opthalmology.
France:
