Cornée

La cornée est la partie antérieure de la capsule externe du globe oculaire. Elle est le principal milieu réfractif du système optique de l'œil.

La cornée occupe 1/6 de la surface de la capsule externe de l'œil et a la forme d'une lentille convexe-concave. Son épaisseur est de 450 à 600 µm au centre et de 650 à 750 µm en périphérie. De ce fait, le rayon de courbure de la surface externe est supérieur à celui de la surface interne et atteint en moyenne 7,7 mm. Son diamètre horizontal (11 mm) est légèrement supérieur à son diamètre vertical (10 mm). Le limbe, ligne translucide reliant la cornée à la sclère, mesure environ 1 mm de large. La partie interne du limbe est transparente. Cette caractéristique donne à la cornée l'aspect d'un verre de montre inséré dans un cadre opaque.

Vers l'âge de 10-12 ans, la forme, la taille et la puissance optique de la cornée atteignent les paramètres caractéristiques d'un adulte. Avec l'âge, un anneau opaque se forme parfois le long de la périphérie, concentrique au limbe, suite au dépôt de sels et de lipides: l'arc sénile, ou arcus senilis.

Dans la structure fine de la cornée, on distingue cinq couches, chacune assurant des fonctions spécifiques. La coupe transversale montre que les 9/10 de l'épaisseur de la cornée sont occupés par sa propre substance, le stroma. En avant et en arrière, il est recouvert de membranes élastiques, sur lesquelles se trouvent respectivement l'épithélium antérieur et postérieur.

La cornée a un diamètre moyen de 11,5 mm (verticalement) et de 12 mm (horizontalement). Elle est composée des couches suivantes:

1. L'épithélium (stratifié, squameux et non kératinisant) est constitué de: Une monocouche de cellules prismatiques basales, reliées à la membrane basale sous-jacente par des ioloulesmosomes.
   • Deux à trois rangées de cellules ramifiées en forme d'ailes.
   • Deux couches de cellules squameuses superficielles.
   • La surface des cellules externes est augmentée par des microplis et des microvillosités, qui facilitent l'adhésion de la mucine. En quelques jours, les cellules superficielles sont exfoliées. Grâce à la capacité de régénération extrêmement élevée de l'épithélium, aucune cicatrice ne se forme.
   • Les cellules souches épithéliales, situées principalement au niveau des limbes supérieur et inférieur, sont essentielles au maintien d'un épithélium cornéen normal. Cette zone agit également comme une barrière empêchant la croissance conjonctivale sur la cornée. Un dysfonctionnement ou une déficience des cellules souches limbiques peut entraîner des anomalies épithéliales chroniques, une croissance épithéliale conjonctivale sur la surface cornéenne et une vascularisation.
2. La membrane de Bowman est une couche superficielle acellulaire du stroma, dont les dommages entraînent la formation de cicatrices.
3. Le stroma occupe environ 90 % de l'épaisseur totale de la cornée et est constitué principalement de fibres de collagène correctement orientées, dont l'espace est rempli de la substance principale (sulfate de chondroïtine et sulfate de kératane) et de fibroblastes modifiés (kératocytes).
4. La membrane de Descemet est constituée d'un réseau de fines fibres de collagène et comprend une zone de connexion antérieure, qui se développe in utero, et une zone postérieure non connectante, qui est recouverte d'une couche d'endothélium tout au long de la vie.
5. L'endothélium est constitué d'une monocouche de cellules hexagonales et joue un rôle essentiel dans le maintien de l'état de la cornée et la prévention du gonflement sous l'influence de la pression intraoculaire (PIO). Cependant, il est incapable de se régénérer. Avec l'âge, le nombre de cellules diminue progressivement; les cellules restantes, en augmentant de taille, comblent l'espace vacant.

La cornée est abondamment innervée par les terminaisons nerveuses de la première branche du nerf trijumeau. On distingue les plexus nerveux sous-épithéliaux et stromaux. L'œdème cornéen est à l'origine d'aberrations chromatiques et de l'apparition du symptôme des « cercles arc-en-ciel ».

L'épithélium cornéen antérieur non kératinisant est constitué de plusieurs rangées de cellules. La plus interne est une couche de cellules basales prismatiques hautes, dotées de gros noyaux, appelées cellules germinatives, c'est-à-dire embryonnaires. Grâce à la prolifération rapide de ces cellules, l'épithélium se renouvelle et les lésions à la surface de la cornée se referment. Les deux couches externes de l'épithélium sont constituées de cellules fortement aplaties, dont les noyaux sont parallèles à la surface et présentent un bord extérieur plat. Cela assure une surface parfaitement lisse de la cornée. Entre les cellules tégumentaires et basales se trouvent deux à trois couches de cellules multi-ramifiées qui maintiennent l'ensemble de la structure de l'épithélium. Le liquide lacrymal confère à la cornée un aspect lisse et brillant. En raison des mouvements de clignement des paupières, il se mélange à la sécrétion des glandes de Meibomius et l'émulsion résultante recouvre l'épithélium cornéen d'une fine couche sous la forme d'un film précornéen, qui uniformise la surface optique et la protège du dessèchement.

L'épithélium cornéen a la capacité de se régénérer rapidement, protégeant ainsi la cornée des influences environnementales défavorables (poussière, vent, variations de température, substances toxiques en suspension et gazeuses, lésions thermiques, chimiques et mécaniques). Les érosions post-traumatiques étendues et non infectées sur une cornée saine se referment en 2 à 3 jours. L'épithélialisation d'un défaut à petites cellules peut être observée même sur un œil cadavérique dans les premières heures suivant le décès, si l'œil isolé est placé dans un thermostat.

Sous l'épithélium se trouve une fine membrane (8-10 µm) amorphe, dite membrane de Bowman, bordant la cornée antérieure. Il s'agit de la partie supérieure hyalinisée du stroma. Cette membrane se termine à la périphérie, atteignant moins de 1 mm du limbe. Cette membrane résistante maintient la forme de la cornée en cas de choc, mais elle ne résiste pas à l'action des toxines microbiennes.

La couche la plus épaisse de la cornée est le stroma. Ce dernier est constitué de fines plaques de fibres de collagène. Ces plaques sont disposées parallèlement entre elles et à la surface de la cornée, mais chacune possède sa propre direction de fibrilles de collagène. Cette structure assure la solidité de la cornée. Tout chirurgien ophtalmologiste sait qu'il est difficile, voire impossible, de percer la cornée avec une lame peu tranchante. De plus, des corps étrangers projetés à grande vitesse la transpercent de part en part. Entre les plaques cornéennes se trouve un système de fentes communicantes dans lesquelles se trouvent les kératocytes (corpuscules cornéens), des cellules plates multi-ramifiées – les fibrocytes – qui forment un fin syncytium. Les fibrocytes participent à la cicatrisation. Outre ces cellules fixes, la cornée est également composée de cellules errantes – les leucocytes – dont le nombre augmente rapidement au niveau du foyer inflammatoire. Les plaques cornéennes sont liées entre elles par un adhésif contenant du sel sulfureux d'acide sulfohaluronique. Le ciment mucoïde possède le même indice de réfraction que les fibres des plaques cornéennes. C'est un facteur important pour assurer la transparence de la cornée.

De l'intérieur, la membrane élastique du bord postérieur, appelée membrane de Descemet, est contiguë au stroma et contient de fines fibrilles d'une substance similaire au collagène. Près du limbe, la membrane de Descemet s'épaissit puis se divise en fibres qui recouvrent l'appareil trabéculaire de l'angle irido-cornéen de l'intérieur. La membrane de Descemet est faiblement reliée au stroma cornéen et forme des plis sous l'effet d'une forte baisse de la pression intraoculaire. Lors de la section de la cornée, la membrane de Descemet se contracte et s'éloigne souvent des bords de l'incision. Lorsque ces surfaces de plaie sont alignées, les bords de la membrane élastique du bord postérieur ne se touchent pas, ce qui retarde la restauration de l'intégrité de la membrane de Descemet de plusieurs mois. La solidité de la cicatrice cornéenne dans son ensemble en dépend. Lors des brûlures et des ulcères purulents, la substance cornéenne est rapidement détruite et seule la membrane de Descemet peut résister aussi longtemps à l'action des agents chimiques et protéolytiques. Si seule la membrane de Descemet reste dans le contexte d'un défaut ulcéreux, alors sous l'influence de la pression intraoculaire, elle fait saillie vers l'avant sous la forme d'une bulle (descemétocèle).

La couche interne de la cornée est l'épithélium postérieur (anciennement appelé endothélium ou épithélium de Descemet). Elle est constituée d'une seule rangée de cellules hexagonales plates, fixées à la membrane basale par des prolongements cytoplasmiques. Ces prolongements permettent à ces cellules de s'étirer et de se contracter sous l'effet des variations de pression intraoculaire et de rester en place. Parallèlement, les corps cellulaires restent en contact. À l'extrême périphérie, l'épithélium postérieur, avec la membrane de Descemet, recouvre les travées cornéosclérales de la zone de filtration de l'œil. L'hypothèse est que ces cellules seraient d'origine gliale. Comme elles ne s'échangent pas, on peut les qualifier de cellules à foie long. Le nombre de cellules diminue avec l'âge. Dans des conditions normales, les cellules de l'épithélium cornéen postérieur ne sont pas capables de se régénérer complètement. Les défauts sont remplacés par la fermeture des cellules adjacentes, ce qui entraîne leur étirement et leur augmentation de taille. Un tel processus de substitution ne peut être infini. Normalement, une personne âgée de 40 à 60 ans possède entre 2 200 et 3 200 cellules par mm² d'épithélium cornéen postérieur. Lorsque ce nombre diminue à 500-700 par mm², une dystrophie cornéenne œdémateuse peut se développer. Ces dernières années, des études ont montré que, dans des conditions particulières (développement de tumeurs intraoculaires, perturbation grave de la nutrition tissulaire), une véritable division de cellules individuelles de l'épithélium cornéen postérieur peut être observée en périphérie.

La monocouche de cellules de l'épithélium cornéen postérieur fonctionne comme une pompe à double action: elle alimente le stroma cornéen en substances organiques et élimine les produits métaboliques. Elle se caractérise par une perméabilité sélective à divers composants. L'épithélium postérieur protège la cornée d'une saturation excessive en liquide intraoculaire.

L'apparition de petits espaces entre les cellules entraîne un œdème cornéen et une diminution de sa transparence. De nombreuses caractéristiques de la structure et de la physiologie des cellules épithéliales postérieures ont été révélées ces dernières années grâce à l'émergence de la biomicroscopie intravitale à miroir.

La cornée étant dépourvue de vaisseaux sanguins, les échanges cornéens y sont très lents. Ces échanges se produisent grâce à l'humidité de la chambre antérieure de l'œil, au liquide lacrymal et aux petits vaisseaux du réseau de l'anse péricornéenne, situé autour de la cornée. Ce réseau est formé des ramifications des vaisseaux conjonctivaux, ciliaires et épiscléraux, ce qui permet à la cornée de réagir aux processus inflammatoires. Un fin réseau de vaisseaux capillaires, situé le long de la circonférence du limbe, pénètre la cornée sur seulement 1 mm.

Malgré le fait que la cornée ne possède pas de vaisseaux, elle possède une innervation abondante, représentée par des fibres nerveuses trophiques, sensorielles et autonomes.

Les processus métaboliques dans la cornée sont régulés par des nerfs trophiques s'étendant des nerfs trijumeaux et faciaux.

La grande sensibilité de la cornée est assurée par le système de longs nerfs ciliaires (issus de la branche ophtalmique du nerf trijumeau), qui forment un plexus nerveux périlimbique autour de la cornée. En pénétrant dans la cornée, ils perdent leur gaine de myéline et deviennent invisibles. La cornée comporte trois niveaux de plexus nerveux: dans le stroma, sous la membrane basale et sous-épithélial. Plus près de la surface de la cornée, les terminaisons nerveuses s'affinent et leur entrelacement se densifie.

Chaque cellule de l'épithélium cornéen antérieur possède une terminaison nerveuse distincte. Ce fait explique la sensibilité tactile élevée de la cornée et la douleur intense ressentie lors de l'exposition des terminaisons sensitives (érosion de l'épithélium). Cette sensibilité élevée de la cornée sous-tend sa fonction protectrice: ainsi, au moindre contact avec la surface cornéenne, ou lors d'une rafale de vent, un réflexe cornéen incontrôlé se produit: les paupières se ferment, le globe oculaire se relève, éloignant ainsi la cornée du danger, et du liquide lacrymal apparaît, emportant les particules de poussière. La partie afférente de l'arc réflexe cornéen est véhiculée par le nerf trijumeau, la partie efférente par le nerf facial. La perte du réflexe cornéen survient en cas de lésion cérébrale grave (choc, coma). La disparition du réflexe cornéen est un indicateur de la profondeur de l'anesthésie. Ce réflexe disparaît dans certaines lésions de la cornée et des régions cervicales supérieures de la moelle épinière.

La réaction rapide des vaisseaux du réseau de l'anse marginale à toute irritation de la cornée s'effectue grâce aux nerfs sympathiques et parasympathiques, présents dans le plexus nerveux périlimbique. Ils sont divisés en deux terminaisons: l'une rejoint les parois du vaisseau, l'autre pénètre dans la cornée et entre en contact avec le réseau ramifié du nerf trijumeau.

Normalement, la cornée est transparente. Cette propriété est due à sa structure particulière et à l'absence de vaisseaux sanguins. La forme convexe-concave de la cornée transparente lui confère ses propriétés optiques. Le pouvoir réfractif des rayons lumineux varie individuellement pour chaque œil et varie de 37 à 48 dioptries, atteignant le plus souvent 42-43 dioptries. La zone optique centrale de la cornée est presque sphérique. Vers la périphérie, la cornée s'aplatit de manière irrégulière selon les méridiens.

Fonctions de la cornée:

• comment la capsule externe de l'œil remplit une fonction de soutien et de protection en raison de sa force, de sa grande sensibilité et de sa capacité à régénérer rapidement l'épithélium antérieur;
• comment le milieu optique remplit la fonction de transmission et de réfraction de la lumière en raison de sa transparence et de sa forme caractéristique.

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