Estudio de los cambios morfológicos del epitelio corneal en un modelo animal de ojo seco

Abstract

[spa] En esta tesis doctoral se ha analizado morfológica y morfométricamente el deterioro que sufre el epitelio corneal de conejo cuando se impide el parpadeo del animal mediante la inserción de un blefarostado. Para ello, se han procesado digitalmente las imágenes de 33 córneas, obtenidas bajo técnicas de microscopía electrónica. Dicho procesado, realizado con el programa de software libre Image J, ha permitido obtener una serie de variables que cuantifican las características celulares, tanto en el epitelio control como en los sometidos al modelo de ojo seco. Posteriormente, se ha realizado un análisis estadístico de los datos. Los resultados obtenidos muestran que el epitelio control aparece como un mosaico celular continuo con diferentes tonos de gris, formas y tamaños. Asociando las variables área y forma celular se pueden discriminar tres tipos celulares. De este modo, las células del epitelio control son en su mayoría células pequeñas, de forma poligonal, tono de gris intermedio-claro y con una elevada densidad de microproyecciones. También aparecen células grandes de forma más circular, tonos más oscuros y densidad de microproyecciones algo menor. La gama de células catalogadas como de tamaño mediano presentan una caracterización más difícil puesto que sus rasgos morfológicos son semejantes tanto a las células grandes como a las pequeñas. A pesar de ello la forma de estas células medianas muestra una marcada tendencia a la pseudopoligonalidad. Cabe señalar también que las células del epitelio sano muestran una clara uniformidad en las uniones intercelulares que aparecen, en su inmensa mayoría, intactas y en la densidad de las microproyecciones que es alta o muy alta en todas las células. Estas dos características son indispensables para una correcta funcionalidad del tejido. Por su parte, los resultados del análisis de las córneas sometidas a diferentes periodos de falta de parpadeo muestran como el deterioro epitelial se inicia entre una y dos horas después de insertar los blefarostatos. Este deterioro se caracteriza, principalmente, por dos alteraciones. Una de ellas es la pérdida progresiva de las uniones intercelulares y la otra es la disminución de la densidad de las microproyecciones. En concreto, las células grandes son las que pierden más precozmente las microproyecciones pero, por el contrario, son las que mantienen mejor la adherencia con sus vecinas. Además, las células presentan, en general, un ligero aumento de tamaño, tendencia hacia la circularidad y uniformidad de los tonos celulares. Gracias a los modelos estadísticos predictivos se han podido establecer, también, las características típicas de cada periodo de privación de parpadeo y el nivel de deterioro en el que se encuentra una córnea determinada. En consecuencia, con esta tesis doctoral se ha desarrollado un criterio cuantitativo que, de forma global, analiza el estado del epitelio corneal. Esta es una herramienta básica para el análisis comparativo de la acción de las lágrimas artificiales de la que, hasta ahora, no se disponía.

[eng] To evaluate the changes on the corneal epithelium asociated with a evaporative dry eye model.

METHODS. Thirty-tree eyes of 17 New Zealand white rabbits were held open with an eye specula for differents periods of time (12 minutes - 3 hours and 15 minutes). Corneal damage was evaluated by scanning electron microscopy and the digital images were processed for morphometric information with free software program Image J. Finally the data were analyzed statistically with SPSS for Windows.

RESULTS. There was significantly changes on epithelium from more than 1 hour without blinking compared with the undessicated eyes. The main features of damage were loss of microvilli density (mean ± sd on the control corneal surface was 48.35 ± 7.25 opposite 34.12 ± 16.74 after more than 1 hour) (p<0.01) and break of intercellular junctions (mean ± sd on the control corneal surface was 0.94 ± 0.11 opposite 0.78 ± 0.3 after more than 1 hour) (p<0.01). Moreover the cells underwent a small but significant (p<0.01) increase in their area and circularity and the cells electron reflex showed a slight but significant (p<0.01) tendency to get darker. By means of logistic regression we were able to predict the degrees of the corneal damage process and we found that the loss of microvilli was earlier than break of intercellular junctions.

CONCLUSIONS. The morphometric and statistical analysis of the gradual damage that this dry eye model cause in the corneal epithelium has allowed us to establish an objective and useful method for comparing commercially available artifical tear preparations.