Impression cytology and in vivo confocal microscopy in corneas with total limbal stem cell deficiency

Abstract

PURPOSES: To describe corneal changes seen on in vivo confocal microscopy in patients with total limbal stem cell deficiency and to correlate them with cytological findings. METHODS: A prospective case series including 13 eyes (8 patients) with total limbal deficiency was carried out. Stem cell deficiency was diagnosed clinically and by corneal impression cytology. Confocal images of the central cornea were taken with the Heidelberg Retina Tomograph II, Rostock Corneal Module (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany). RESULTS: Impression cytology of the cornea revealed conjunctival epithelial cells and goblet cells in all cases. In vivo confocal microscopy showed disruption of normal layers of the corneal epithelium in all eyes. Confocal images showed cells with characteristics of conjunctival epithelium at the cornea in 76.9% of the total. These findings on confocal microscopy were compatible to limbal stem cell deficiency. Additionally, goblet cells, squamous metaplasia, inflammatory cells and dendritic cells were observed. The sub-basal nerve plexus was not identified in any of the corneas. Corneal neovessels were observed at the epithelium and stroma. All cases showed diffuse hyper-reflective images of the stroma corresponding to opacity of the tissue. CONCLUSIONS: Limbal stem cell deficiency had been confirmed by impression cytology in all cases, and 76.9% of the cases could also be diagnosed by in vivo confocal microscopy through the conjunctival epithelial cell visualization on the corneal surface. Frequent confocal microscopy findings were abnormal cells at the cornea (conjunctival epithelial, goblet and inflammatory cells), corneal neovessels and diffuse hyper-reflection of the stroma.

OBJETIVOS: Descrever as alterações corneais observadas na microscopia confocal in vivo e relacioná-las aos achados da citologia de impressão em pacientes com deficiência total das células-tronco do limbo. MÉTODOS: Série de casos prospectiva incluindo 13 olhos (8 pacientes) com deficiência total das células-tronco do limbo. A deficiência límbica foi diagnosticada clinicamente e mediante citologia de impressão da córnea. Imagens confocais da córnea central foram obtidas com o Heidelberg Retina Tomograph II, Rostock Corneal Module (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Alemanha). RESULTADOS: A citologia de impressão da córnea demonstrou células epiteliais da conjuntiva e células caliciformes em todos os casos. A microscopia confocal da área central da córnea mostrou alteração da estrutura normal das camadas do epitélio corneal em todos os casos. As imagens confocais da córnea mostraram a presença de células com características do epitélio conjuntival em 76,9%. Esses achados no exame confocal são compatíveis com deficiência das células-tronco do limbo. Adicionalmente, células caliciformes, metaplasia escamosa, células inflamatórias e dendríticas foram observadas. O plexo nervoso sub-basal não foi identificado em nenhum dos casos. Neovasos corneais foram observados no epitélio e no estroma. Em todos os casos havia imagens difusamente hiperreflectivas no estroma, correspondendo à opacidade do tecido. CONCLUSÕES: A deficiência das células-tronco do limbo, previamente confirmada por citologia de impressão, pôde ser demonstrada pela microscopia confocal in vivo em 76,9% dos casos através da visualização de células epiteliais da conjuntiva na córnea. Achados frequentes na microscopia confocal foram células anormais na córnea (células conjuntivais, caliciformes e inflamatórias), neovasos corneais e hiperreflexão difusa do estroma.