Expressions of matrix metalloproteinases-1 and -9 and opioid growth factor in rabbit cornea after lamellar keratectomy and treatment with 1% nalbuphine / Metaloproteinases de matriz 1, 9, e fator de crescimento opióide, em córneas de coelhos depois de ceratotomia e tratamento com nalbufina a 1%

ABSTRACT Purposes: To evaluate the effects of nalbuphine 1% on the expression of metalloproteinase 1 (MMP-1), metalloproteinase 9 (MMP-9), and opioid growth factor (OGF) in rabbit corneas after lamellar keratectomy. Methods: The rabbits were assigned to two groups: group nalbuphine (GN, n=30), which received 30 µL of nalbuphine 1% in 4 daily applications at regular intervals until corneal epithelialization, and group control (GC, n=30), which received physiological saline solution under the same conditions adopted in GN. The corneas were collected for immunohistochemistry on days 1, 3, 5, 7, and 9 after lamellar keratectomy, and the expressions of MMP-1, MMP-9, and OGF were analyzed. Results: The expressions of MMP-1 and MMP-9 increased until day 5 of the evaluation, with no differences observed between GN and GC (p>0.05). On days 7 and 9, significant reductions were observed in the expression of MMP-1 (p<0.01), with no differences observed between GN and GC (p>0.05). The expression of OGF was constant in all periods (p>0.05), restricted to the corneal epithelium, and there was no difference between the groups (p>0.05). Conclusions: The study results showed that nalbuphine 1% did not alter the expression patterns of MMP-1, MMP-9, and OGF in rabbit corneas after lamellar keratectomy. .

RESUMO Objetivos: Avaliar os efeitos da nalbufina 1% sobre a expressão da metaloproteinase 1 (MMP-1), da metaloproteinase 9 (MMP-9) e do fator de crescimento opióide (OGF), em córneas de coelhos submetidas à ceratectomia lamelar. Métodos: Constituíram-se dois grupos: grupo nalbufina (GN, n=30), que recebeu 30 µL de nalbufina 1% em 4 aplicações diárias, a intervalos regulares, até a epitelização corneal; controle (GC, n=30), que recebeu solução salina nas mesmas condições adotadas no GN. As córneas foram colhidas para imuno-histoquímica decorridos 1, 3, 5, 7 e 9 dias das ceratectomias lamelares, visando a se avaliarem as MMP-1, MMP-9 e OGF. Resultados: A expressão das MMP-1 e de MMP-9 se elevou até o quinto dia de avaliação, sem diferença entre GN e GC (p>0,05). Nos dias 7 e 9, observou-se redução significativa na expressão das enzimas (p<0,01), sendo que diferenças não foram observadas entre os grupos (p>0,05). O OGF exibiu imunomarcação constante em todos os períodos (p>0,05), restrita ao epitélio corneal. Não foram encontradas diferenças entre os grupos (p>0,05). Conclusões: Com base dos resultados obtidos, há como admitir que a nalbufina 1% não alterou o padrão de expressão da MMP-1, da MMP-9 e do OGF em córneas de coelhos submetidas à ceratectomia lamelar. .

Cytokeratin expression in corneal dystrophies / Expressão de citoqueratinas em distrofias corneanas

PURPOSE: To identify an immunohistochemical pattern of epithelial markers in granular, lattice and Avellino corneal dystrophies. METHODS: Twenty-two corneal buttons, diagnosed as lattice (17), Avellino (4) and granular (1) underwent immunohistochemical studies of cytokeratins (CKs) on pa- raffin-embedded sections (group I). Monoclonal antibodies for pan-CK (AE1/AE3) and CKs 3/12, 5/6, 8, 18 and 19 were used. Twenty-two normal corneas were used as the control (group II). RESULTS: Six lattice and 2 Avellino cases of group I stained positively with anti-CK 3/12 in corneal epithelium and areas of corneal stroma deposits. One of these cases of lattice was positive for anti-pan-CK (AE1/AE3) also in the epithelium and areas of corneal stroma deposits with a similar pattern. None of the controls (group II) revealed any staining in corneal stroma. All disease and control cases (groups I and II) revealed positive staining in corneal epithelium. CONCLUSION: AE1/AE3 and CK 3/12 anti-CK positive markers in the stromal deposits of lattice and Avellino dystrophies may suggest an epithelial genesis of the disease.

OBJETIVO: Investigar a expressão de citoqueratinas (CKs) em córneas com distrofias corneanas tipo granular, lattice e Avellino. MÉTODOS: Vinte e dois botões corneanos com diagnóstico anatomopatológico de distrofia estromal tipo lattice (17), Avellino (4) e granular (1) foram submetidos à avaliação imunohistoquímica nos tecidos inclusos em parafina (grupo I). Anticorpos monoclonais para pan-CK (AE1/AE3) e CKs de números 3/12, 5/6, 8, 18 e 19 foram utilizados. Vinte e dois botões corneanos normais foram usados como controle (grupo II). RESULTADOS: Oito casos do grupo I (seis lattice e dois Avellino) apresentaram reações imuno-histoquímicas positivas com anti-CK 3/12, tanto no epitélio como nos depósitos estromais e um destes casos (lattice) também se mostrou positivo para anti-pan-CK (AE1/AE3) com o mesmo padrão de reação. Nenhum caso do grupo II mostrou reação imuno-histoquímica positiva no estroma corneano. Na avaliação imuno-histoquímica dos grupos I e II, o epitélio apresentou uma reação positiva com o anticorpo anti-pan-CK (AE1/AE3) e com o anti-CK 3/12. CONCLUSÃO: O fato da pan-CK e CK 3/12 apresentarem uma reação positiva nos depósitos das distrofias tipo lattice e Avellino sugere uma origem epitelial desses depósitos corneanos.

Gene transfer to primary corneal epithelial cells with an integrating lentiviral vector / Transferência de genes heterólogos para células corneanas epiteliais primárias utilizando vetor lentivírus

PURPOSE: To evaluate the transfer of heterologous genes carrying a Green Fluorescent Protein (GFP) reporter cassette to primary corneal epithelial cells ex vivo. METHODS: Freshly enucleated rabbit corneoscleral tissue was used to obtain corneal epithelial cell suspension via enzymatic digestion. Cells were plated at a density of 5×10³ cells/cm² and allowed to grow for 5 days (to 70-80 percent confluency) prior to transduction. Gene transfer was monitored using fluorescence microscopy and fluorescence activated cell sorter (FACS). We evaluated the transduction efficiency (TE) over time and the dose-response effect of different lentiviral particles. One set of cells were dual sorted by fluorescence activated cell sorter for green fluorescent protein expression as well as Hoechst dye exclusion to evaluate the transduction of potentially corneal epithelial stem cells (side-population phenotypic cells). RESULTS: Green fluorescent protein expressing lentiviral vectors were able to effectively transduce rabbit primary epithelial cells cultured ex vivo. Live cell imaging post-transduction demonstrated GFP-positive cells with normal epithelial cell morphology and growth. The transduction efficiency over time was higher at the 5th post-transduction day (14.1 percent) and tended to stabilize after the 8th day. The number of transduced cells was dose-dependent, and at the highest lentivirus concentrations approached 7 percent. When double sorted by fluorescence activated cell sorter to isolate both green fluorescent protein positive and side population cells, transduced side population cells were identified. CONCLUSIONS: Lentiviral vectors can effectively transfer heterologous genes to primary corneal epithelial cells expanded ex vivo. Genes were stably expressed over time, transferred in a dose-dependence fashion, and could be transferred to mature corneal cells as well as presumable putative stem cells.

OBJETIVO: Avaliar a transferência de genes heterólogos expressando a proteí­na "Green Fluorescent Protein" (GFP) para células corneanas epiteliais primárias ex vivo utilizando vetor lentivírus. MÉTODOS: Tecido corneoescleral de coelhos foi usado para obtenção de suspensão de células corneanas epitelias. As células foram semeadas na densidade de 5×10³ células/cm² e expandidas por 5 dias até uma confluência de 70-80 por cento antes de serem transduzidas. A transferência genética foi monitorada por microscopia fluorescente e por um separador de células ativadas por fluorescência. Foram avaliadas a eficiência de transdução ao longo do tempo e o efeito dose-resposta de diferentes quantidades de partículas virais. Um grupo de células foi analisado pelo separador de células ativadas por fluorescência para avaliar a transdução de células com fenótipo de cé­lulas tronco do epitélio corneano (baseado na exclusão do corante "Hoechst dye"). RESULTADOS: Os vetores lentivírus foram efetivos na transdução de cé­lulas corneanas epiteliais primárias de coelhos ex vivo. Fotodocumentação das células vivas demonstrou células epiteliais de morfologia normal e expressando o gene fluorescente (GFP). A eficiência de transdução ao longo do tempo foi maior no quinto dia após a transdução (14,1 por cento) e demonstrou uma tendência à estabilidade a partir do oitavo dia após a transdução. O número de células transduzidas foi dose-dependente e atingiu 7 por cento com as maiores concentrações de partículas virais. Quando analisadas pelo separador de células ativadas por fluorescência para detecção de células transduzidas e também de células que excluíram o corante "Hoechst dye", foi detectado que células com fenótipo de células tronco do epitélio corneano ("side-population") também foram transduzidas. CONCLUSÕES: Os vetores lentivirais podem transferir genes heterolólogos para células corneanas epiteliais primárias expandidas ex vivo de forma eficiente. Os genes foram expressos de forma estável ao longo do tempo e puderam ser transferidos tanto para células epiteliais maduras como para presumíveis células tronco epiteliais. A eficiência de transdução foi obtida de forma dose-dependente.

Tear film and ocular surface changes in diabetes mellitus: [review] / Alterações do filme lacrimal e da superfície ocular no diabetes mellitus: [revisão]

Diabetes mellitus and its clinical association with dry eye and ocular surface are becoming a frequent and sometimes complicate problem in Ophthalmology. Epidemiological data show that an increase in the number of patients with this association is expected following the trend to rise of the disease. The present work reviews the clinical and functional aspects of this problem. The observations indicate that metabolic, neuropathic and vascular tissue damages lead to an inflammatory process and functional degeneration. The physiopathological mechanism include hyperglycemia, advanced glycated end product accumulation, oxidative stress and inflammation mediated by NF-κB signaling pathways. Potential treatments enlightened by those findings would include antioxidant, anti-inflammatory, secretagogues and/or anabolic agents that would mimic insulin effects.

O diabetes mellitus e sua associação clínica com olho seco e doença da superfície ocular estão se tornando um problema freqüente e muitas vezes complicado em oftalmologia. Os dados epidemiológicos mostram que o número de casos deve crescer acompanhando a tendência de aumento da incidência da doença. Esse trabalho revê seus aspectos clínicos e funcionais. As observações indicam que as lesões metabólicas, neuropáticas e vasculares levam a um processo inflamatório e degeneração funcional. Os mecanismos fisiopatológicos incluem hiperglicemia, acúmulo de produtos finais de glicosilação avançada, estresse oxidativo e inflamação mediada pelas vias de sinalização do NF-kB. Os tratamentos potenciais sugeridos por essas observações incluiriam antioxidantes, antiinflamatórios, secretagogos e/ou agentes anabólicos com efeitos miméticos ao da insulina.

Changes of Tear Film and Ocular Surface in Diabetes Mellitus

This study was performed to investigate the changes of tear film and ocular surface in diabetic patients, as well as the ocular and systemic factors related to these changes. We assessed the scoring of keratoepitheliopathy, corneal sensitivity test, tear film break-up time (BUT), Schirmer test, and conjunctival impression cytology in 94 eyes of 47 patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus and in 60 eyes of 30 normal subjects. The degree of keratoepitheliopathy was severe, and the corneal sensitivity, BUT, and tear secretion were significantly reduced in the diabetic patients. Conjunctival impression cytology showed a higher grade of conjunctival squamous metaplasia and lower goblet cell density in the diabetic patients. All parameters were related to the status of metabolic control, diabetic neuropathy, and stage of diabetic retinopathy. We think that diabetic patients with poor metabolic control, neuropathy, and advanced stage of retinopathy should be examined for tear film and ocular surface changes.