Eficacia de las Gotas de Ciclosporina en Nanomicelas para el Tratamiento del Rechazo del Trasplante de Córnea

• TITULO :  Eficacia de las Gotas de Ciclosporina en Nanomicelas para el Tratamiento del Rechazo del Trasplante de Córnea
• AUTOR :  Zhang H, Wang L, Zhang L
• TITULO ORIGINAL :  Cyclosporine Nanomicelle Eye Drop: A Novel Medication for Corneal Graft Transplantation Treatment
• CITA : Biological & Pharmaceutical Bulletin 38(6): 893-900 2015
• MICRO : El trasplante de córnea cuenta con una elevada tasa de rechazo del injerto. La terapia con gotas de ciclosporina en nanomicelas solubles parece ser altamente efectiva para evitar o atenuar la respuesta inmunológica asociada con el rechazo del injerto corneal.

Introducción 

El trasplante de córnea constituye la forma de trasplante de tejidos sólidos más exitosa; no obstante, su efecto terapéutico suele verse altamente comprometido por el rechazo inmunológico del aloinjerto. Si bien la tasa de supervivencia de las queratoplastias de bajo riesgo es de alrededor del 90%, las de alto riesgo tienen una tasa de supervivencia inferior al 50%. Los pacientes receptores de aloinjertos de alto riesgo se caracterizan por la presencia de lechos receptores vascularizados e inflamados, con vasos linfáticos y sanguíneos corneales preexistentes en los lechos receptores.

La farmacoterapia ha logrado reducir considerablemente la tasa de rechazo del aloinjerto corneal. La estrategia terapéutica basada en corticosteroides ha permanecido como la mejor opción a lo largo de las últimas décadas. Sin embargo, el uso de esta clase de drogas se asocia con múltiples efectos colaterales, tales como cataratas, glaucoma e infecciones oportunistas. Por lo tanto, si se tienen en cuenta las altas tasas de fallo del trasplante y la baja eficacia de las estrategias terapéuticas actuales, el desarrollo de regímenes terapéuticos alternativos constituye una prioridad en el trasplante corneal.

La ciclosporina se utiliza en la terapéutica del trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas. Los modelos con animales y los ensayos clínicos han demostrado que el fármaco también puede atenuar de manera eficaz el rechazo del trasplante de aloinjerto mediante un mecanismo de supresión de la expresión de moléculas reguladoras asociadas con la iniciación de la respuesta inmunológica, entre ellas, la molécula de adhesión intracelular 1 (ICAM-1).

La información disponible ha revelado el valor terapéutico de la ciclosporina en la prevención y el tratamiento del rechazo del trasplante corneal, aunque el mecanismo preciso y su efecto sobre la expresión de las ICAM-1 no está del todo esclarecido. Además, la eficacia de la ciclosporina varía según la dosis y el modo de aplicación. Con el fin de mejorar el efecto terapéutico del fármaco sobre la prevención del rechazo del aloinjerto corneal, los autores del presente trabajo han elaborado gotas de ciclosporina en nanomicelas solubles (GCNS). El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto de las GCNS en la prevención del rechazo del trasplante corneal, en comparación con la aplicación de gotas de ciclosporina convencionales (GCC). Además, se evaluó el efecto supresor de la ciclosporina sobre la expresión del factor nuclear kB (NF-kB), el cual ejercería un importante papel en el inicio de la transcripción de factores como la ICAM-1.

Materiales y Métodos

A los fines del estudio, se utilizaron 50 ratas como receptores y otras 25 como donantes de córnea. Los animales receptores fueron divididos en 5 grupos de 10 ratas cada uno: el primer grupo fue considerado como grupo control y no recibió tratamiento alguno; el segundo grupo recibió tratamiento convencional con gotas de ciclosporina al 2%; los grupos tercero, cuarto y quinto recibieron tratamiento con GCNS al 0.5%, 1% y 2%, respectivamente.

Con el fin de inducir neovascularización corneal, se provocó una lesión por álcalis en el ojo derecho de cada animal receptor. Catorce días después se practicó el trasplante corneal ortotópico; el botón donante fue colocado en el lecho receptor y fijado en su lugar con 8 puntos de sutura realizados con nylon 10-0. Durante las siguientes dos semanas posteriores a la cirugía se llevó a cabo un registro diario de imágenes de los aloinjertos corneales.

La evaluación clínica para investigar la presencia de rechazo del injerto corneal se llevó a cabo mediante un sistema de puntuación que tomó en cuenta el grado de opacidad del injerto y la presencia de edema y neovascularización. Dicho sistema asigna un puntaje para cada uno de estos factores; de la combinación de los puntajes surge el índice de rechazo (IR). Un IR mayor o igual a 6 es considerado como indicador de rechazo del injerto.

A los 14 días de tratamiento, con el fin de evaluar la eficacia de las GCNS, se tomaron muestras corneales de dos ratas de cada grupo seleccionadas al azar, las cuales fueron teñidas con hematoxilina y eosina y analizadas bajo microscopio. A su vez, se utilizaron las técnicas de Western blot e inmunohistoquímica para evaluar la expresión del NF-kB y de la ICAM-1, y se cuantificó el nivel de ARN mensajero (ARNm) de interleuquina-2 mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real.

Resultados

En primera instancia, la presencia de rechazo corneal fue evaluada in vivo luego de 14 días de tratamiento mediante el sistema de puntaje mencionado previamente. Las córneas del grupo control mostraron un alto grado de rechazo, con importante edema y opacidad desde una etapa temprana, que se fue agravando con el correr de los días; el rechazo del trasplante ocurrió en 9 de los 10 receptores. En el grupo medicado con GCC, la tasa de rechazo del injerto fue significativa en 5 de los 10 receptores luego de 14 días de tratamiento. Por su parte, trascurrido dicho período, las tasas de rechazo del trasplante fueron de 5 de 10 receptores en el grupo que recibió las GCNS al 0.5%, de 3 de 10 para el que recibió GCNS al 1%, y de 2 de 10 en el grupo medicado con GCNS al 2%.

El análisis cuantitativo del IR reveló un promedio muy elevado para el grupo control (IR = 7.32 + 0.72). El grado de rechazo del trasplante se redujo significativamente en el grupo de las GCC, con un IR promedio de 4.92 + 0.51. El IR promedio de los grupos que recibieron GCNS al 0.5%, 1% y 2% fueron de 4.83 + 0.48, 3.99 + 0.56 y 3.17 + 0.45, respectivamente. Estos resultados sugieren que el tratamiento con GCNS es más eficaz que con GCC, y que la supresión del rechazo del injerto con GCNS sería dependiente de la dosis.

Otro factor analizado fue el tiempo de supervivencia corneal, el cual se refiere al número de días posteriores al trasplante en que la córnea sobrevivió antes de que aparecieran signos de rechazo. El tiempo promedio de supervivencia corneal en días fue de 6.8 + 0.54, 11.02 + 0.93, 11.05 + 0.98, 12.83 + 1.14 y 14.8 + 1.35, respectivamente. También en este caso los resultados indican la eficacia del tratamiento con ciclosporina y el fenómeno dependiente de la dosis de las GCNS.

El examen de las muestras corneales teñidas con hematoxilina y eosina indicó un notable aumento del espesor en las córneas del grupo control, con importante infiltrado de células inflamatorias y alteración de los estratos celulares. En cambio, tanto en el grupo medicado con GCC como en el de las GCNS al 0.5%, se observó un incremento leve del espesor corneal, con escasa cantidad de células inflamatorias y estratos generalmente ordenados; en los grupos con GCNS al 1% y 2% se observó muy escaso grado de edema, con estratos ordenados.

Por último, al analizar la expresión del NF-kB y de la ICAM-1 por inmunohistoquímica y Western blot se halló un menor número de células con respuesta positiva significativa en los grupos bajo tratamiento con ciclosporina, en comparación con el grupo control. Además, el número de células con respuesta positiva era significativamente más bajo en los grupos tratados con GCNS al 1% y 2% que en el grupo que recibió GCC. También en este caso se observó un efecto dependiente de la dosis. La expresión de interleuquina-2 también fue inhibida en los tratados con GCNS.

Discusión

Las gotas de ciclosporina convencionales se preparan con aceites vegetales, lo que las hace propensas a inducir efectos colaterales como hiperemia, visión borrosa, sensación de quemazón o pinchazos y dolor ocular. Este tipo de gotas pueden, incluso, producir lesiones del epitelio corneal. Con el fin de superar estos obstáculos, los autores del presente trabajo elaboraron gotas de ciclosporina producidas con materiales de nanofase. La droga es embebida en nanomicelas biodegradables de elevada biocompatibilidad, lo que reduce significativamente la posibilidad de causar efectos colaterales. Además, las partículas solubles en agua trasportan más ciclosporina por unidad de volumen en comparación con las gotas convencionales, lo que asegura una alta biodisponibilidad.

El modelo animal de trasplante corneal de alto riesgo utilizado en el presente trabajo ha sugerido que las GCNC al 0.5%, 1% y 2% pueden inhibir en forma eficaz el rechazo del trasplante, y los efectos inhibitorios parecen ser dependientes de la dosis. El efecto terapéutico de las nanomicelas de ciclosporina al 0.5% es perfectamente comparable al de las gotas convencionales al 2%, mientras que el efecto de las GCNC al 2% ha excedido las expectativas de los autores dado que logró prolongar significativamente el tiempo de supervivencia y reducir el IR, en comparación con las gotas convencionales. Los autores postulan que es posible que el material de nanofase encapsulado haya contribuido a lograr una liberación sostenida de la droga, lo que contribuyó a prolongar el tiempo de acción de la medicación y, por consiguiente, a mejorar su eficacia.

El rechazo del injerto corneal es un proceso complejo que se inicia por acción de las células T y es regulado por múltiples factores. La ciclosporina inhibe la activación de las células T al unirse a la proteína citosólica ciclofilina. El complejo ciclofilina-ciclosporina inhibe a la calcineurina, lo que da como resultado la supresión de la translocación del factor nuclear de células T activadas (NFAT). Como consecuencia de esta última acción, se reprime la expresión de linfoquinas y la liberación de interleuquinas, lo que reduce notablemente la función de efector de las células T. La ICAM-1 es de vital importancia para la iniciación del proceso de rechazo del trasplante. En el presente trabajo se consideró la expresión de la ICAM-1 como indicador de la expresión de los factores inductores de la respuesta inmunológica, cuya trascripción es regulada por el NF-kB. Los resultados del estudio revelaron que tanto la expresión de la ICAM-1 como del NF-kB fue inhibida por la terapia con ciclosporina, lo que estaría indicando que estas moléculas juegan un importante papel en la iniciación de la respuesta inmunológica contra el injerto corneal.

Conclusión

Los resultados del presente trabajo han demostrado que las GCNC ejercen un efecto significativo en la prevención y atenuación del rechazo del trasplante corneal, en comparación con las gotas convencionales, tal como se deduce de la disminución del IR, el prolongado tiempo de supervivencia y el menor número de células inflamatorias presentes en el injerto. El efecto antiinflamatorio de las GCNC tiene relación directa con la supresión de la expresión del NF-kB. En definitiva, el trabajo ha demostrado claramente el potencial terapéutico de las GCNC en la atenuación de la respuesta inmunológica del rechazo del injerto corneal.

Especialidad: Bibliografía - Oftalmología