sup. ocular 7. cir. refractiva · lubles, que poseen propiedades tensioactivas (surfac-tantes)....
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Í N D I C E
INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11. NATURALEZA Y PROPIEDADES
DE LOS DIFERENTES CONSERVANTES: LAS CLASES QUÍMICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.1 Los amonios cuaternarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31.2 Derivados organomercuriales . . . . . . . . . . . . .41.3 Las amidinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41.4 Los alcoholes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41.5 Los parabenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51.6 Los complejos de oxicloro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2. CONSERVANTES: ¿TOXICIDAD O ALERGIA? . . . . . . .52.1 Reacciones alérgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62.2 Toxicidad de los conservantes . . . . . . . . . . . .7
3. CITOTOXICIDAD EN LOS TEJIDOS OCULARESSUPERFICIALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
3.1 Alteración de la película lagrimal . . .153.2 Citotoxicidad conjuntival . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153.3 Citotoxicidad corneal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4. CITOTOXICIDAD EN LOS TEJIDOS OCULARESPROFUNDOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
4.1 Trabécula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214.2 Cristalino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224.3 Retina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
5. CONCLUSIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
INTRODUCCIÓNPara evitar la introducción de contaminantes y el creci-miento de microorganismos, la gran mayoría de los coli-rios disponibles en el mercado contienen conservantes,sustancias bactericidas o bacteriostáticas y/o antifúngicoscompatibles con los otros componentes del colirio. Laspropiedades antiinfecciosas de los conservantes se basanen una actividad biológica no específica que provoca lasolubilización de la membrana, el aumento de la permea-bilidad iónica y/o la inhibición del metabolismo celular.Por lo tanto, el uso de conservantes en los colirios no estálibre de riesgos, especialmente respecto a la superficie cór-neo-conjuntival.
Aunque los colirios comercializados han sido sometidos aensayos preclínicos y clínicos previos que demuestran sureducida toxicidad ocular, no es raro que haya pacientes
Nº: 15
Prof. Christophe BaudouinCentre Hospitalier National
d’Ofhtalmologie des XV-XX
I N N O V A C I Ó N
que se quejen de picor, quemazón, sensación de molestia, irritación o sequedadocular. Más raramente, puede producirse conjuntivitis o afección corneal, sobretodo en tratamientos crónicos o instilaciones repetidas de distintos colirios.
Los estudios preclínicos in vitro demuestran que los conservantes pueden ser muycitotóxicos, incluso a una concentración muy baja. Los estudios en animales hanpermitido evaluar las modificaciones morfológicas infraclínicas y más profundas,así como determinar la parte respectiva de conservante y de principio activo impli-cada en estas reacciones.
En el volumen 1 publicado en la Superficie Ocular nº 12, se habló de los elemen-tos de presunción. En este capítulo, se presentan las pruebas experimentales. En elcapítulo 3º hablaremos de las pruebas clínicas.
Henri CHIBRET
1. NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS DIFERENTESCONSERVANTES: LAS CLASES QUÍMICAS
Los conservantes presentes en las preparaciones oftálmicas se distinguen por sus propieda-des fisicoquímicas, su compatibilidad con los otros componentes del colirio, su espectrode actividad, su poder bacteriostático o, mejor dicho, bactericida, su virulencia contraespecies patógenas, su toxicidad ocular y su poder alergénico.
1.1 Los amonios cuaternariosEntre los amonios cuaternarios, el cloruro de benzal-conio es el que más se suele utilizar. En las prepara-ciones oftálmicas también se encuentran el bromurode cetrimonio (cetrimida), el bromuro de benzodo-decinio, el cloruro de cetilpiridinio y el policuaternio(Polyquad). Son compuestos bipolares, muy hidroso-lubles, que poseen propiedades tensioactivas (surfac-tantes). Actúan sobre todo gracias a su actividaddetergente, más o menos potente, que produce ladisolución de las paredes y las membranas bacteria-nas y la destrucción de la capa semipermeable cito-plasmática. Su poder bactericida es rápido y aumen-ta a 37 °C en medio alcalino. El cloruro de benzalco-nio se suele utilizar a concentraciones entre 0,004 %y 0,02 %. Su espectro de acción se orienta sobre todoa bacterias grampositivas (Staphylococcus), incluso auna concentración muy baja9. Asociado conEDTA al 0,1 %, su actividad contra las bacteriasgramnegativas (Pseudomonas aeruginosa) aumen-ta53. Los amonios cuaternarios también son unosexcelentes fungicidas, especialmente activos frentea Candida albicans32 y Aspergillus fumigatus34. Porúltimo, los amonios cuaternarios son unos poten-
3
R = C8H17 a C18H37
CH2
CH3
CH3
N+ R Cl–
Amonios cuaternarios
Cloruro de benzalconio
C14H29 N+ CH3Br–
CH3
CH3
Cetrimida
HO C CH2
O
O
HO C CH2
N CH2 CH2 NCH2
CH2 C OH
C OH
O
O
Ácido edetético (EDTA)
tes espermicidas62 y se emplean, fuera delámbito de las preparaciones oftálmicas, entodo tipo de productos de uso común (ja-bones, cosméticos, productos de limpieza,desinfectantes…).
1.2 Derivadosorganomercuriales
Se trata del fenilmercurio (acetato, boratoo nitrato), el mercurobutol y el mercuro-tiolato sódico (tiomersal o timerosal). Soneficaces gracias a las propiedades tiolopri-vas del ión mercúrico. Actúan por combi-nación con los grupos sulfhidrilos de lasproteínas y precipitan las proteínas bacte-rianas por formación de proteinatos demercurio. Su espectro de actividad es el de los gérmenes que utilizan en su meta-bolismo una enzima del grupo sulfhidrilo,en concreto las bacterias grampositivas ylos gérmenes no esporulados. El timerosales el único que se emplea en la actualidad.Las concentraciones más comunes estánentre 0,001% y 0,004 %. Es especialmenteactivo en un medio poco ácido.
1.3 Las amidinasEl principal agente utilizado es la clorhexi-dina, agente catiónico perteneciente a lafamilia de las bis-diguanidas. Se utiliza enforma de digluconato soluble en agua y esactiva en medio neutro o ligeramente alca-lino (pH 8). Actúa destruyendo la capa se-mipermeable de las membranas citoplas-máticas. Ejerce su actividad antimicrobia-na sobre todo contra los cocos y los baci-los grampositivos y ciertas bacterias gram-negativas. Las bacterias más resistentes sonSerratia, Proteus y Pseudomonas. Tambiénposee actividad fungistática. Es poco acti-va sobre Mycobacterium tuberculosis y noes ni esporicida ni viricida.
1.4 Los alcoholesLos más utilizados son el clorobutanol y elfeniletanol. El clorobutanol actúa aumen-
Derivados mercuriales
Hg O C
O
CH3
Acetato de fenilmercurio
Hg O NO
O
Nitrato de fenilmercurio
O
C
S
OH
Hg C2H5
Timerosal
Amidinas
Cl NH
C
NH
NH
C
NH
NH
(CH2)6 NH
C
NH
NH
C
NH
NH
C
Clorhexidina
Alcoholes
Clorobutanol
CH3
CH3
CHO CCl3
CH2CH2OH
Fenilbutanol
tando la solubilidad lipídica, y su actividad antimicrobiana se basa en la capacidad de atra-vesar la capa lipídica bacteriana. A concentraciones normales (entre 0,2 % y 0,5 %) poseeactividad bacteriostática y antifúngica. Es activo a la vez sobre bacterias grampositivas(Staphylococcus), gramnegativas (Pseudomonas aeruginosa) y Candida albicans.
El feniletanol es poco activo, pero tiene una acción sinérgica en asociación con otros con-servantes (clorobutanol, cloruro de benzalconio, clorhexidina).
1.5 Los parabenosSon ésteres del ácido parahidroxibenzoico. Se pueden distinguirentre ésteres etílicos, metílicos, butílicos y propílicos. Su activi-dad se dirige más hacia los mohos o los hongos que hacia las bac-terias (sobre todo grampositivas). Son activos a concentracionescercanas a los límites de su solubilidad. Su actividad se veaumentada en medio ácido.
1.6 Los complejos de oxicloroDe uso más reciente, los conservantes oxidativos, como los com-plejos de oxicloro estabilizados (Purite®) son pequeñas molécu-las que penetran fácilmente en el interior de las membranas yalteran las funciones celulares al modificar los lípidos, las pro-teínas o el ADN. Los complejos de oxicloro estabilizados se com-ponen principalmente de clorito (NaClO2), una ligera propor-ción de clorato y trazas de cloro. El clorito actúa produciendouna fuerte oxidación del glutatión, disminuyendo así las defen-sas celulares contra el estrés oxidativo. Por consiguiente, resultaespecialmente eficaz contra las especies que contienen cantidadesreducidas de glutatión, como el Staphylococcus aureus. Por el con-trario, es menos eficaz contra Pseudomonas aeruginosa, Candidaalbicans y Alternaria alternata32.
Recordatorio:Existen diferentes tipos de conservantes, que se distinguen por su poder bacte-ricida. La mayoría posee un efecto detergente no específico, y puede por tantoactuar y producir daños sobre las células eucariotas.
2. CONSERVANTES: ¿TOXICIDAD O ALERGIA?Las reacciones oculares producidas por los colirios, como las irritaciones, las afecciones dela córnea, el aspecto de la conjuntiva (enrojecimiento, inflamación) o el lagrimeo hacensospechar una reacción alérgica. Se suele pensar menos en un mecanismo tóxico produci-do por los conservantes. Estas reacciones tóxicas son de hecho mucho más frecuentes yrepresentarían la mayoría de las afecciones clínicas.
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Parabenos
Metilparaben
HO C OCH3
O
HO C OC4H9
O
Butilparaben
HO C OC3H7
O
Propilparaben
2.1 Reacciones alérgicasLa aplicación repetida y prolongada de conservantes puede dar lugar a una sensibiliza-ción y el desarrollo de reacciones alérgicas. La sensibilización a los conservantes tienetendencia a aumentar, dada su presencia no sólo en las preparaciones oftálmicas sinotambién en todo tipo de productos de uso común (jabones, cosméticos, productos delimpieza, desinfectantes…)17.
Los productos que contienen mercurio son altamente alergénicos (de un 13 % a un 37 %de las pruebas cutáneas positivas según las series)5,41,58. Las sales de benzalconio se consi-deran moderadamente alergénicas (de un 4 % a un 11 % según las series)5,27. La sensibi-lización a otros conservantes (clorhexidina, clorobutanol) es más excepcional.
Desde un punto de vista clínico, la alergia al conservante se suele manifestar por un cua-dro de conjuntivitis: puede tratarse de una simple hiperemia conjuntival o de una con-juntivitis papilar con o sin eczema palpebral. Las reacciones observadas son muy a menu-do alergias de contacto. Se trata de reacciones retardadas de hipersensibilidad de tipo IVque se pueden detectar mediante pruebas cutáneas61,65.
Dichas reacciones alérgicas de contacto se han reproducido de forma experimental en ani-males1,21. De hecho, es posible sensibilizar las cobayas al cloruro de benzalconio21. Enconejos, tras inmunización contra timerosal, Baines et al.1 lograron producir hipersensibi-lidad ocular provocada mediante la aplicación de lentes de contacto con trazas de timero-sal. Con ello se obtuvo una reacción conjuntival papilar gigante. La reacción inflamatoriase caracteriza por una infiltración córneo-conjuntival de células polimorfonucleares y mo-nonucleares. En función de la gravedad de la reacción se puede apreciar hiperemia y edemaconjuntival, producción mucosa significativa, edema y neovascularización de la córnea,inflamación del iris e infiltración de la cámara anterior.
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Discreta blefaritis alérgica. Eczema crónico.
Recordatorio:Las reacciones oculares de tipo alérgico producidas por los conservantes son cadavez más frecuentes. Suele tratarse de alergias de contacto correspondientes a fenó-menos de hipersensibilidad retardada de tipo IV. La alergia al conservante se mani-fiesta generalmente por un cuadro de conjuntivitis: puede tratarse de una simplehiperemia conjuntival o de una conjuntivitis papilar con o sin eczema palpebral.
2.2 Toxicidad de los conservantesLos conservantes son potencialmente tóxicos para todas las estructuras del ojo, ya seansuperficiales (conjuntiva, córnea) o profundas (trabécula, cristalino, retina).
2.2.1 Toxicidad in vitro
Se ha demostrado la citotoxicidad in vitro de los conservantes para diferentes tipos de célu-las en cultivo: células epiteliales de la córnea o de la conjuntiva, queratocitos 36,50,56, célu-las endoteliales de la córnea56, fibroblastos de la cápsula de Tenon63, células trabecula-res26,56 o células epiteliales del cristalino22.
La citotoxicidad de los conservantes in vitro afecta especialmente a la viabilidad celular (alte-ración de la integridad de la membrana plasmática o del metabolismo energético mitocon-drial)10,14,50,54, la proliferación31,38,43 o la adhesión celular63. Estos efectos citotóxicosaumentan con la concentración del conservante y la duración de la exposición (Figura 1).Se observan a concentraciones inferiores a las presentes en las preparaciones comercia-les36,55,57. A concentraciones elevadas, los conservantes son citotóxicos en los minutos pos-teriores a su aplicación10,12,31. Algunas modificaciones celulares son irreversibles y la sus-pensión del conservante no siempre es suficiente para reestablecer las células 12,57,60.
7
% d
e in
hibi
ción
100
80
60
40
20
0
5 min 30 min 60 min
0,0004
BAK (%)
0,004 0,01 0,02 0,0004
Timerosal (%)
0,002 0,004 0,01 0,1
Clorobutanol (%)
0,2 0,4 0,5
Figura 1. Inhibición de la proliferación celular por los conservantes.
Inhibición de la incorporación de timidina por células epiteliales de córnea de conejo en cultivo primario expuestas durante 5, 30o 60 minutos a diferentes concentraciones de cloruro de benzalconio (BAK), timerosal o clorobutanol. Según Imperia et al. 31.
Los amonios cuaternarios son los conservantes más tóxicos. Presentan una citotoxicidadsimilar in vitro, dando lugar a una alteración precoz de la integridad de la membrana (15minutos) a una concentración del 0,005 % y el 0,01 %13. En conejos, se ha estimado quela concentración de cloruro de benzalconio que provoca un 50 % de muerte celular(DL50) tras una hora de exposición es del 0,0003 % para las células epiteliales de la cór-nea y del 0,001 % para los queratocitos en cultivo primario36. La inhibición de la adhe-sión celular se puede observar a concentraciones de 40 a 200 veces inferiores a las con-centraciones de las especialidades disponibles en el mercado. En comparación, el timero-sal puede actuar a concentraciones 30 veces inferiores (Figura 2).
Mediante videomicrografía, Tripathi et al. demostraron que una simple dosis de cloruro debenzalconio (0,01 %), de timerosal (0,001 %) o de clorobutanol (0,5 %) producía una inhi-bición inmediata de la citocinesis y de la actividad mitótica de las células epiteliales cornealesen cultivo primario59,60. La degeneración celular se observa al cabo de 2 horas de exposiciónpara el cloruro de benzalconio y 9 horas de exposición para el clorobutanol o el timerosal.
8
% d
e cé
lula
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ntes
120
100
80
60
40
20
01 10 100 1000 10000 100000
Concentración (ng/ml)
Timerosal
BAK
Tween
Figura 2. Inhibición de la adhesión celular por los conservantes.
Se han incubado células de sarcoma humano en cultivo con presencia y ausencia de timerosal ode cloruro de benzalconio (BAK) a diferentes concentraciones, durante 2 horas. Se ha comparadoel efecto de los dos conservantes con el del detergente Tween 80. Las cifras se expresan enporcentaje para su mejor comparación con los cultivos control sin conservante. Resultadospromedio de tres ensayos independientes. Según salonen et al.55
Los estudios in vitro hacen pensar que gran parte de la toxicidad de las preparaciones oftál-micas disponibles se debe a los conservantes. De Saint Jean et al.11 demostraron que la via-bilidad de las células conjuntivales en cultivo se veía más alterada por las preparaciones detimolol (de 0,1 % a 0,25 %) con cloruro de benzalconio (0,01 %) que por las prepara-ciones de timolol sin conservante (Figura 3). Hamard et al.25 demostraron que la citoto-xicidad de las preparaciones de betaxolol frente a células trabeculares humanas se veía muypotenciada con la presencia de cloruro de benzalconio. Williams et al.63 notificaron resul-tados similares referentes a la proliferación de fibroblastos de cápsula de Tenon en cultivoprimario en presencia de timolol con cloruro de benzalconio.
Las condiciones experimentales aplicadas in vitro en ocasiones pueden parecer exageradas ymás graves que la realidad clínica. Dado que el volumen lagrimal basal diluye la concentra-ción de las gotas oftálmicas inmediatamente después de su aplicación en el ojo, la concen-tración aplicada es diferente de la que realmente entra en contacto con las células córneo-conjuntivales. Es probable, entonces, que los efectos producidos in vitro por los conservan-tes a concentraciones bajas y a muy corto plazo (en los minutos o incluso en los segundossiguientes a la aplicación del conservante) se aproximen más a la realidad clínica. En estesentido, Takahashi et al.57 demostraron que el tiempo de exposición del cloruro de benzal-conio que produce un 50 % de alteraciones celulares era de 30 segundos a una concentra-ción del 0,01 %, lo que se acerca al tiempo de contacto estimado en el ojo humano tras laadministración de una gota de solución oftálmica49. A concentraciones inferiores, el tiem-po de contacto que provoca el 50 % de lesiones aumenta (90 segundos y 190 segundos paralas concentraciones de 0,005 % y 0,0025 %, respectivamente). Las exposiciones prolonga-das durante varios minutos o varias horas se aproximarían más a un uso a largo plazo de loscolirios en determinadas situaciones clínicas, como el glaucoma o los síndromes secos.
Recordatorio:In vitro, los conservantes son citotóxicos frente a las células conjuntivales y cor-neales a concentraciones muy inferiores a las utilizadas en los colirios comer-cializados. El efecto tóxico es dependiente de la dosis y aumenta con la dura-ción de la exposición.
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Concentración de timolol (%)
Via
bilid
ad c
elul
ar(%
de
valo
res
cont
rola
dos)
120
100
80
60
40
20
0
0 0,1 0,25 0,4
Timolol + BAK (15 min)Timolol + BAK (24 h)
Timolol - BAK (15 min)Timolol - BAK (15 min)
Figura 3. Efecto del timolol en presencia o en ausencia de cloruro de benzalconio al 0,01 % sobre la viabilidad de células conjuntivales en cultivo.
Se incubaron células conjuntivales humanas durante 15 minutos con diferentes concentraciones de timolol en presencia o en ausencia de cloruro de benzalconio (BAK) al 0,01 %. La viabilidadcelular se determinó por tinción con rojo neutro, un marcador de la integridad de la membrana,justo después de la incubación (15 min) o tras 24 horas de cultivo. La disminución de la viabilidadcelular producida por el timolol con conservante es estadísticamente significativa (p <0,01)respecto al timolol sin conservante. Según Saint Jean et al.11.
2.2.2 Modificaciones morfológicas
Las modificaciones morfológicas producidas por los conservantes o los colirios con con-servantes están documentadas ampliamente en observaciones ex vivo mediante microsco-pía electrónica de barrido16,42,51 o in vivo mediante microscopía confocal29.
Las modificaciones del epitelio corneal se han podido identificar utilizando condicionesexperimentales extremas como una exposición prolongada durante varias horas o el uso depreparaciones de conservantes a una concentración elevada. De este modo se han podidodemostrar una serie de acontecimientos característicos de la citotoxicidad de los conser-vantes frente al epitelio corneal:
1) pérdida de las microvellosidades de la superficie de las células epiteliales, 2) pérdida decontacto con las células adyacentes, 3) marginación de las células y muerte celular carac-terizada por el plegamiento de la membrana plasmática, 4) descamación de las capas super-ficiales, con exposición de las células de las otras capas de la córnea16,51.
Dormans et al.16 notificaron que los primeros efectos de la instilación de una gota de clo-ruro de benzalconio al 0,01 % aparecen en menos de 10 minutos y varían según la con-centración. En primer lugar se observa inflamación de las células epiteliales y pérdida demicrovellosidades. Al cabo de 30 minutos de exposición, la córnea está recubierta de célu-las inflamadas y las dos primeras capas epiteliales se ven muy alteradas. Después de 3 horasde exposición, se aprecia una pérdida completa de las microvellosidades, cambios membra-nosos degenerativos, muerte celular y descamación de las dos primeras capas superficiales.Estos efectos alcanzan su punto máximo al cabo de 2-3 horas. Con el microscopio óptico,se observa una disminución progresiva del número de capas de células epiteliales a los 30minutos (de 5 a 7 capas), a las 2 horas (de 5 a 6 capas) y a las 8 horas (de 4 a 5 capas).
Entre los conservantes estudiados, el cloruro de benzalconio es el que produce los efectosmás graves, debido a su mayor capacidad de penetración. Pero la alteración de las micro-vellosidades y de las uniones intracelulares epiteliales se describió en presencia de timero-sal (0,004 % y 0,0025 %) en conejos tras una exposición experimental prolongada (de 30a 60 minutos)42. En condiciones similares, el clorobutanol (0,4 %) puede producir unadescamación de las células epiteliales en el conejo42.
Estos resultados se han corroborado con observaciones in vivo efectuadas en conejosmediante microscopía confocal, en la que se muestra una ligera inflamación de las célulasepiteliales tras la instilación del cloruro de benzalconio al 0,005 %, seguida de una desca-mación de la capa superficial al cabo de una hora de observación. Cuanto más elevada esla concentración de cloruro de benzalconio, más fuerte es la descamación. Sin embargo,los queratocitos subyacentes aparecen intactos, al igual que las células endoteliales y lamembrana basal29.
Recordatorio:La aplicación prolongada de conservantes en la superficie ocular en animalesprovoca: 1) pérdida de las microvellosidades de las células epiteliales, 2) pérdi-da de contacto con las células adyacentes, 3) marginación y muerte celular, 4)descamación de las capas epiteliales superficiales. Cuanto más elevada es la con-centración de cloruro de benzalconio, más fuerte es la descamación.
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2.2.3 Mecanismos responsables de la toxicidad de los conservantes
Las propiedades fisicoquímicas de los conservantes explican en gran medida su toxicidad.A una concentración elevada, pueden lisar las células al disolver las membranas medianteun efecto detergente (necrosis celular). A concentraciones más bajas, pueden romper lasinteracciones intercelulares indispensables para la supervivencia de las células. Al interca-larse en las membranas, determinados conservantes (especialmente el cloruro de benzalco-nio) son susceptibles de inducir a una degeneración secundaria por una reacción de casca-da biológica que da lugar a la apoptosis. De forma indirecta, los daños celulares, la desna-turalización de las proteínas y las modificaciones metabólicas pueden desencadenar y man-tener una reacción inmunoinflamatoria con riesgo de evolución cicatricial.
Efecto detergente
La mayoría de los conservantes (amonios cuaternarios, clorhexidina, alcoholes, parabenos) sondetergentes. Los amonios cuaternarios son los más citotóxicos. Poseen una cabeza hidrófilacargada positivamente y una parte hidrófoba sin carga, lo que permite su fijación en las mem-branas. Las interacciones iónicas alteran de forma significativa la bicapa lipídica de lasmembranas plasmáticas. De este modo, los conservantes detergentes pueden crear aberturaspara las sustancias acuosas o iónicas en los espacios intracelulares o intercelulares47. Estosefectos bastan para alterar de forma notable las células epiteliales y crear una penetración exa-gerada de fluido en el estroma, su hidratación y el desarrollo de un edema corneal47.
Las reacciones graves que podrían producir los amonios cuaternarios en el ojo se ilustran enel estudio de Jester et al.33 con microscopía confocal. En conejos y ratas, el efecto de una gotade surfactante catiónico a una concentración elevada (cloruro de cetiltrimetilamonio al 50 %)en el epitelio corneal provoca irritación grave (lagrimeo, hiperemia, fotofobia y edema) aso-ciada con disminución del grosor de la capa epitelial de la córnea, engrosamiento de la cór-nea, lisis de los queratocitos y afección del endotelio corneal. Los mecanismos de regeneracióncelular implicados se observan al cabo de tres días: presencia de queratocitos, desaparición delas puntuaciones superficiales y presencia de un exudado de células polimorfonucleares en elendotelio. Al cabo de 35 días se observan células caliciformes en la superficie epitelial, lo queprueba la existencia de una conjuntivalización corneal patológica. También se aprecia neo-vascularización y fibrosis (presencia de una membrana fibrosa retrocorneal).
Necrosis/apoptosis
Se han propuesto dos mecanismos de muerte celular según la concentración del conser-vante. A una concentración elevada de cloruro de benzalconio (al 0,01 % y al 0,05 %), lapérdida de viabilidad celular y la muerte celular observadas en los cultivos de células epi-teliales conjuntivales humanas conllevan alteraciones características de la necrosis celu-lar15: las células experimentan lisis y los residuos membranosos son visibles en los cultivos,los volúmenes celulares son muy reducidos y no homogéneos y el ADN en gel de agarosapresenta una migración característica.
A una concentración baja, el cloruro de benzalconio detiene el crecimiento celular ydesencadena un proceso de muerte programada. La muerte celular se retarda mediantemodificaciones morfológicas y metabólicas características de la apoptosis (retracción celu-lar, condensación de la cromatina, fragmentación del ADN y expresión de marcadoresapoptóticos (Figura 4)10,15. Otras modificaciones metabólicas pueden estar relacionadascon la apoptosis. En este sentido, Grant et al.20 notificaron en cultivos primarios de célu-las epiteliales de córnea de conejo una disminución del 70 % del calcio intracelular y unaumento significativo del pH intracelular, asociados a una reducción de la viabilidad celu-lar tras exponer las células a concentraciones bajas de cloruro de benzalconio (0,0001 %).
11
12
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7
100
80
60
40
20
0
Concentración de cloruro de benzalconio (%)
Control 0,0001 0,001 0,01
0
44
69
89
Figura 4. Activación de la apoptosis mediante el cloruro de benzalconio.
Se realizó un cultivo de células epiteliales corneales humanas en presencia o ausencia (control) decloruro de benzalconio a concentraciones diferentes durante 10 minutos. Al cabo de 24 horas, semidió el marcador de la apoptosis Apo2.7 mediante inmunofluorescencia. Según De Saint-Jean et al.10
Uni
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200
150
100
50
0Vitamina E BAK 0,001 % Vitamina E + BAK 0,001 %
******
***
*
******
**
*
Integridad de la membranaCondensación de cromatinaProducción de H2O2
Producción de anión O2.–
Figura 5. Protección celular mediante la vitamina E.
La incubación de células epiteliales de conjuntiva humana durante 1 hora con vitamina E protegecontra los efectos del cloruro de benzalconio (BAK) sobre la producción de especies oxigenadasreactivas (peróxido de hidrógeno y anión superóxido), la integridad de la membrana y lacondensación de la cromatina. * p < 0,005 ** p < 0,001 y *** p < 0,0001 respecto a BAK al0,001 %. Según Debbash et al.15
Estrés oxidativo
El anión superóxido O2.– es citotóxico para las células en cultivo: puede degradar los poli-sacáridos y el ADN, modificar la estructura de las membranas mediante peroxidación lipí-dica, alterar la permeabilidad vascular y potenciar las reacciones inflamatorias. Recien-temente, Debbash et al.15 han demostrado que los colirios que contienen cloruro de ben-zalconio (0,01 %) producen un aumento significativo de la generación de aniones superó-xidos en comparación con los colirios sin conservantes. La generación del anión superóxidose ha relacionado con la pérdida de integridad de la membrana y la apoptosis de células enpresencia de cloruro de benzalconio. La preincubación de antioxidante (vitamina E) pro-tege las células en cultivo y reduce de modo significativo los daños sobre la membrana y laapoptosis producidos por el cloruro de benzalconio al 0,001 % (Figura 5).
Inflamación
En ratas, Baudouin et al.2 demostraron una infiltración de célulasinflamatorias en la conjuntiva y en la trabécula tras instilar duran-te varias semanas timolol con conservante. Esta infiltración no seobservó con timolol sin conservante, lo que indicó claramente lafunción del conservante en el desarrollo de la reacción inflama-toria. Es muy probable que la aplicación de conservantes en lasuperficie ocular pueda desnaturalizar las proteínas celulares einducir una estimulación de las células inmunocompetentes. Lascélulas de Langerhans están presentes en el epitelio conjuntival yel corión córneo-conjuntival. Estas células se encuentran en pri-mera línea cuando se aplican sustancias oftálmicas. Tras la activa-ción, podrían migrar a partir de los espacios subepiteliales y pro-vocar una reacción inmunoinflamatoria y el desarrollo de unafibrosis subconjuntival.
Recordatorio:Los mecanismos citotóxicos son diversos: 1) lisis de lasmembranas y desnaturalización de las proteínas celularesmediante el efecto detergente, 2) muerte celular porapoptosis, 3) inducción de estrés oxidativo, 4) activacióny mantenimiento de un proceso inmunoinflamatorio yde una fibrosis subconjuntival.
2.2.4 Parámetros farmacocinéticos
Champeau et al.6 y Green et al.24 estudiaron la penetración, elmetabolismo y la eliminación del cloruro de benzalconio instila-do en el conejo en dosis única o dosis repetidas. Estos estudiosrealizados en conejos muestran que el benzalconio se acumula engran medida en el epitelio conjuntival y corneal, así como en elestroma (Figura 6). El benzalconio también se detecta en lasestructuras más profundas: cristalino, iris, cuerpo vítreo, coroidesy retina. Su degradación es lenta y su período de validez, relativa-
13
A
B
C
D
Cultivo de células conjuntivales humanasA: Citoesqueleto de las células control.B: Citoesqueleto de las células 24 horas después de haber sido
expuestas a una solución de cloruro de benzalconio al 0,01%durante 10 minutos.
C: Núcleo (mediante coloración DAPI) de las células control.D: Condensación y fragmentación de la cromatina 24 horas
después de una exposición de 10 minutos a una solución decloruro de benzalconio al 0,01%.
mente largo (semivida estimada en 20 horas en el epitelio, 11 horas en la conjuntiva y 8horas en el estroma con instilación única)6. El epitelio conjuntival y corneal se comportacomo un auténtico depósito: se satura rápidamente y puede liberar el conservante de formaprogresiva y redistribuirlo en la película lagrimal o en otros tejidos oculares.
En definitiva, la afinidad del cloruro de benzalconio por la córnea y la conjuntiva es muyimportante y es claramente más elevada que en el caso de los detergentes aniónicos. Estaauténtica avidez de los tejidos oculares por el cloruro de benzalconio podría explicar enparte por qué el cloruro de benzalconio provoca lesiones corneales más importantes quelos detergentes aniónicos24.
14
Tiempo (horas)
Radi
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nes
por
min
uto/
mg)
1000
100
1014 24 48 72 96 120 144 168
Membrana nictitanteConjuntivaEpitelioEstroma
Figura 6. Incorporación y eliminación del cloruro de benzalconio.
Se instiló una gota de cloruro de benzalconio marcada con carbono 14 en los ojos de conejo. Los tejidos oculares superficiales incorporan rápidamente el cloruro de benzalconio. Su eliminaciónes lenta. Medias ± desviación estándar de 8 a 10 experimentos. Según Champeau et al.6
Recordatorio:Los conservantes pueden acumularse de forma significativa en la superficie ocu-lar. Su metabolismo es lento y pueden constituir auténticos depósitos para lostejidos oculares más profundos.
3. CITOTOXICIDAD EN LOS TEJIDOS OCULARESSUPERFICIALES
3.1 Alteración de la película lagrimalLa película lagrimal es una capa nutritiva y protectora del epitelio que actúa como lubri-cante. Gracias a sus propiedades fisicoquímicas, los conservantes detergentes son capacesde disolver la capa lipídica de la película lagrimal. Eso provoca una ruptura rápida de la pe-lícula que facilita la evaporación del agua y produce sequedad ocular. De este modo, lainstilación de tres gotas de cloruro de benzalconio causa una disminución de más del 50 %del tiempo de ruptura de la película lagrimal, incluso a una concentración muy baja(0,0001 %)64. El cloruro de benzalconio es más agresivo que los otros conservantes (clor-hexidina, clorobutanol o timerosal). A concentraciones superiores al 0,005 %, su tensiónsuperficial es inferior a la de la película lagrimal40, lo que impide la distribución de lassecreciones lipídicas de las glándulas de Meibomio por la superficie de la fase acuosa de la película lagrimal35. Pisella et al. pudieron demostrar una reducción significativamentemás marcada del tiempo de ruptura de la película lagrimal52 en conejos albinos, tratadosdurante 60 días con un colirio betabloqueante con conservante en comparación con cone-jos tratados con un betabloqueante sin conservante.
15
Desestabilización de la películalagrimal
Recordatorio:Los conservantes detergentes son capaces de desestabilizar la película lagrimalmediante la disolución de la capa lipídica.
3.2 Citotoxicidad conjuntivalLa instilación de conservantes puede tener diversas consecuencias estrechamente relaciona-das sobre la conjuntiva: citotoxicidad, activación de una reacción inmunoalérgica infraclí-nica o desarrollo de una fibrosis subconjuntival, que puede dar lugar a una cicatrizaciónconjuntival progresiva4. Las consecuencias sobre el aparato lagrimal (pérdida de célulasmucosas, disolución del componente lipídico de la película lagrimal, sequedad ocular)pueden ser graves y provocar sequedad ocular o comprometer el éxito de la cirugía filtranteen pacientes con glaucoma.
3.2.1 Pérdida de células mucosas
Tras la instilación de colirios con conservantes, se observó una disminución de la densi-dad de las células mucosas, tanto en humanos66 como en animales3. La primera conse-cuencia de esta pérdida celular es la modificación de la composición y de la calidad de lapelícula lagrimal.
3.2.2 Inflamación y fibrosis subconjuntival
Becquet et al.3 observaron en ratas tratadas durante un mes con diferentes soluciones deconservante (en concreto, cloruro de benzalconio al 0,01 %, metil parahidroxibenzoato al0,05% y timerosal al 0,00 4%) una infiltración de células inmunocompetentes en el limboy la conjuntiva bulbar (Figura 7). Estas células expresan especialmente los antígenos mem-branosos HLA de clase II y CD11b (integrina leucocitaria). Esta reacción también se aso-ció con una fuerte alteración de la superficie ocular: pérdida de células caliciformes, que-ratinización y aumento de las capas epiteliales superficiales.
Baudouin et al. notificaron resultados similares2 en ratas tratadas con timolol al 0,5 %con cloruro de benzalconio (0,01 %). En comparación, el timolol sin conservante no pro-dujo ninguna modificación histopatológica significativa respecto a los animales de con-trol, lo que confirma que gran parte de la toxicidad de las preparaciones comerciales sedebe al conservante.
Asimismo, Noecker et al.48 detectaron una infiltración de linfocitos en las diferentes capasconjuntivales (epitelio, estroma superficial y profundo) en conejos tratados durante 30 díascon diferentes preparaciones antiglaucomatosas que contenían cloruro de benzalconio.
16
**
ControlBAK
TimerosalParabenos***
**
**
******
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Núm
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clas
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16
14
12
10
8
6
4
2
0Limbo Estroma Conjuntiva
Figura 7. Infiltración de células inflamatorias producida por los conservantes.
Se instilaron conservantes (benzalconio al 0,01 % [BAK], timerosal al 0,004 % y parabenos al 0,05 %)en ratas, 3 gotas diarias durante 30 días). Tras su sacrificio, se aislaron las córneas y las conjuntivasbulbares temporales y nasales y se prepararon secciones finas para los marcajes inmunohistoquímicos.Los datos representan las medias del número de células/0,1 mm2 obtenidas con 5 ratas (10 ojos). * p < 0,05 ** p < 0,01 y *** p < 0,001 respecto a los controles. Según Becquet et al.3
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Paciente no tratado: escaso número de células inmunitarias
Monoterapia prologanda: infiltrado inflamatorio moderado
Multiterapia: abundancia de células inmunitarias
Las células que expresan los marcadores inflamatorios se colorean de verde
Huellas conjuntivales en microscopía confocal
A
B
C
D
E
F
Paciente no tratado, gran número de células mucosas
Monoterapia prolongada: rarefacción de las células mucosas
Multiterapia: metaplasia condesaparición de células mucosas
Las células mucosas corresponden con los puntos oscuros
Distintos estudios efectuados en animales sugieren la infiltración de fibroblastos y la apa-rición de una fibrosis crónica producida por los conservantes. Mietz et al.45 demostraronque la instilación de metipranolol al 0,3% conservado en cloruro de benzalconio (una gotados veces al día durante 6 meses) produce una alteración de la composición de la matrizextracelular y de la organización del estroma conjuntival, asociada con un aumento sube-pitelial del número de fibroblastos activados, de los depósitos de colágeno y del engrosa-miento de la membrana basal del endotelio. Con la pilocarpina al 2 % conservada en clo-ruro de cetrimonio al 0,004 % se observan resultados similares44. Estos cambios parecenpermanentes e irreversibles, y se podrían deber, en parte, a los conservantes44.
Estos estudios corroboran los primeros resultados publicados por Young et al.67, que mues-tran un aumento de la proliferación fibroblástica conjuntival tras cirugía filtrante en cone-jos previamente tratados con colirios que contenían conservantes (timolol al 0,5 %, pilo-carpina al 4 % o lágrimas artificiales).
Recordatorio: Los conservantes pueden producir una reacción inmunoinflamatoria con fibro-sis subconjuntival asociada con una fuerte alteración de la superficie ocular:pérdida de células mucosas, queratinización y aumento de las capas epitelialessuperficiales.
3.3 Citotoxicidad cornealLa instilación de colirios con conservantes puede producir modificaciones morfológicas dela córnea, como pérdida de microvellosidades o ruptura de las uniones intercelulares, queaumentan la permeabilidad y la penetración de los solutos iónicos, las sustancias lipófilasy los microorganismos. Las consecuencias sobre un ojo enfermo pueden ser graves: engro-samiento de la córnea, edema corneal, afección del endotelio y opacidad corneal.
3.3.1 Sufrimiento corneal
Los experimentos llevados a cabo por Furrer et al. demostraron que la instilación de con-servantes (amonios cuaternarios, derivados mercuriales, alcoholes, clorhexidina o parabe-nos) en ratones produce microlesiones, determinadas mediante tinción con fluoresceína18.En conejos, la aplicación de un betabloqueante conservado en cloruro de benzalconio al0,01 % o bromuro de benzododecinio al 0,012 % generó microlesiones, pudiendo abar-car cerca del 15 % de la superficie corneal al cabo de 28 días de tratamiento (una o dosgotas al día). Este efecto se atribuyó al conservante, puesto que los betabloqueantes sinconservantes no producen ninguna toxicidad específica19.
Imayasu et al.30 demostraron que la instilación repetida (2 gotas cada 5 minutos duranteuna hora) de cloruro de benzalconio (de 0,005 % a 0,02 %) o de digluconato de clorhexi-dina (de 0,01 % a 0,03 %) provoca una liberación considerable de lactato deshidrogenasay de albúmina en las lágrimas de conejo. Esta liberación, signo de sufrimiento corneal, serelacionó con lesiones de la superficie ocular observadas con lámpara de hendidura.
Noecker et al.48 han demostrado recientemente mediante microscopía electrónica debarrido que la aplicación de diferentes colirios (una o dos gotas diarias durante 30 días)
18
conservados en cloruro de benzalconio (de 0,005 % a 0,02 %) o en un complejo de oxi-cloro estabilizado (Purite®) puede provocar una pérdida más o menos pronunciada de lasmicrovellosidades, con un plegamiento de las membranas plasmáticas (signo de necrosiscelular) y una erosión parcial de las células de la primera capa epitelial (Figura 8).
19
Lágrimas artificiales (Purite®)
Punt
uaci
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3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0Dorzolamida 2 % (BAK 0,008 %)
Brimonidina Purite® 0,15 % Timolol 0,5 % (BAK 0,01 %)
Bimatoprost 0,03 % (BAK 0,005 %) Latanoprost 0,005 % (BAK 0,02 %)
Figura 8. Modificaciones morfológicas de la superficie corneal producidas por la instilación en conejos de diferentes colirios con conservante.
Puntuación 0: Ninguna modificación corneal. Puntuación 1: Pérdida ligera, difusa o periférica de las microvellosidades; plegamiento de las membranas plasmáticas <10 % de las células; erosión celular >2 % de las células; aumento de las perforaciones epiteliales, aumento de las células oscuras.Puntuación 2: Pérdida moderada y difusa de las microvellosidades; plegamiento de lasmembranas plasmáticas > 10 % y < 50 % de las células; erosión celular > 2 % y < 25 % de las células; pérdida de la forma hexagonal (alisado).Puntuación 3: Plegamiento de las membranas plasmáticas >50 % de las células; erosión celular difusa > 25 % de las células; retracción de los límites de las membranas celulares.Puntuación 4: Pérdida de la capa celular superficial; segunda capa celular intacta.Puntuación 5: Erosión de la segunda capa celular.Los datos corresponden a las medias ± desviación estándar de 5 observaciones (5 ojos). BAK: cloruro de benzalconio. Según Noecker et al.48
3.3.2 Ruptura de la barrera epitelial
La erosión de la capa epitelial puede dar lugar a la ruptura de la barrera epitelial y a la expo-sición de las capas corneales más profundas.
En conejos, un contacto prolongado (de 1,5 a 3 horas) de la córnea con lágrimas artificia-les que contenían cloruro de benzalconio (al 0,01 %) aumentó en un factor de 10 a 100la captación de carboxifluoresceína (más hidrófila que la fluoresceína y con una penetra-ción restringida a los espacios pericelulares)39. Las lágrimas artificiales que contenían time-rosal al 0,004 % y Polyquad al 0,001 % aumentaron igualmente esta captación, pero deun modo más moderado (hasta 4 veces).
Con el uso de rojo de rutenio (colorante que se fija en los grupos aniónicos de los muco-polisacáridos de la superficie de las membranas laterales de las células epiteliales), López
Bernal et al.39 pudieron constatar una destrucción completa de la barrera epitelial con unapérdida de las capas celulares más superficiales. El contacto con el cloruro de benzalconioal 0,01% en ojos de conejo produjo una acumulación del rojo de rutenio en los espaciosintercelulares de todas las capas epiteliales, lo que indica una penetración en profundidaddel cloruro de benzalconio. Las células perdieron su aspecto morfológico normal y en suinterior se podían ver numerosas vacuolas. En cambio, en otros conservantes estudiados(timerosal al 0,004 % y Polyquad al 0,001 %), la tinción permaneció localizada en lasuperficie de las capas más superficiales. El nivel de penetración del rutenio tras la exposi-ción al cloruro de benzalconio indica que las córneas alteradas podrían ser sensibles a lainvasión de patógenos.
3.3.3 Reparación corneal: reepitelialización
La aplicación repetida de cloruro de benzalconio en la córnea puede causar una pérdida decélulas hasta el nivel de las capas menos diferenciadas del epitelio y retrasar o incluso inhi-bir la regeneración celular y la reparación de la barrera epitelial.
En un modelo experimental de lesiones, creadas in vitro en una monocapa de células epi-teliales de córnea de perro en cultivo primario, las células epiteliales de la periferia de lalesión presentan de forma característica seudópodos que se extienden hacia las lesiones28.Puede observarse una disminución progresiva de la superficie de la lesión en aquellos cul-tivos no expuestos a cloruro de benzalconio al 0,0025 % o a timerosal al 0,025 %. En cul-tivos con cloruro de benzalconio, las células no desarrollan seudópodos y se inhibe lamigración28.
El proceso de reepitelialización se facilita mediante la fijación de las células a la matrizextracelular. Salonen et al.55 demostraron que el cloruro de benzalconio y el timerosal aconcentraciones entre 40 y 200 veces inferiores a las concentraciones utilizadas en las pre-paraciones comerciales pueden inhibir la adherencia de las células a una capa de fibronec-tina y comprometer, de este modo, el proceso de reparación corneal.
Los estudios realizados en conejos tras queratectomía muestran un retraso en la curaciónal exponer los ojos a cloruro de benzalconio al 0,01 % en presencia de EDTA al 0,1 %8
(Figura 9). A una concentración superior (0,02 %), la mejora parcial del tamaño de laslesiones sigue siendo parcial al sexto día. Para conseguir una curación completa se debensuspender las instilaciones de cloruro de benzalconio al 0,02 %.
Estos resultados indican que el tratamiento de las úlceras corneales con sustancias que con-tienen un conservante podría contribuir a una disminución de la reepitelialización.
Recordatorio:Los conservantes pueden producir modificaciones morfológicas del epiteliocorneal con aparición de microlesiones y descamación de las capas superficia-les, e incluso pueden causar una ruptura de la barrera epitelial. En una córneadañada, retrasan el proceso de curación.
20
4. CITOTOXICIDAD EN LOS TEJIDOS OCULARESPROFUNDOS
En determinadas situaciones, especialmente cuando la superficie córneo-conjuntival estáfuertemente afectada, la penetración de los colirios y, por tanto, del conservante, puedeverse aumentada y llegar a los tejidos profundos del ojo.
4.1 TrabéculaLa experiencia clínica ha hecho sospechar la función de los conservantes en el fracaso delas trabeculectomías en pacientes glaucomatosos tratados a largo plazo con colirios conconservantes37. Las células trabeculares parecen ser muy sensibles a los conservantes. Invitro, el cloruro de benzalconio inhibe el crecimiento de las células trabeculares humanastras siete días de exposición a concentraciones muy bajas (de 10-7 % a 10-5 %)56.
Los estudios efectuados por Hamard et al.25,26 demostraron que el cloruro de benzalconiopuede inducir a la apoptosis de las células trabeculares tras una corta exposición (15 minu-tos) a una concentración baja (0,0001 %). Este efecto es específico del cloruro de benzal-conio, puesto que la apoptosis no se desencadena en los cultivos de células expuestas a coli-rios sin conservantes.
La toxicidad del cloruro de benzalconio sobre las células de la trabécula podría explicar enparte las modificaciones trabeculares en pacientes glaucomatosos tratados durante variosaños con colirios que contienen cloruro de benzalconio.
21
Días
Tam
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es (%
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100
80
60
40
20
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ControlBAK 0,02 %
BAK 0,01 % + EDTA 0,1 %
Figura 9. Efecto del cloruro de benzalconio en la cicatrización corneal.
Los conejos se sometieron a queratectomía central y, posteriormente, recibieron gotas de cloruro de benzalconio (BAK) cuatro veces al día hasta su curación. El tamaño de las lesiones se midió en basea las fotografías tras tinción con fluoresceína. Cada punto representa la media de 6 experimentos. La flecha indica la suspensión de la instilación de BAK al 0,02 %. Según Collin y Grabsch8.
Recordatorio:La citotoxicidad de los conservantes podría generar modificaciones trabecularesen pacientes glaucomatosos tratados a largo plazo con colirios con conservantes.
4.2 CristalinoLos pacientes que reciben un tratamiento antiglaucomatoso a largo plazo desarrollan conmás facilidad edemas maculares cistoides tras una operación de cataratas46. Este efecto seobserva con diferentes tipos de colirio (epinefrina, dipivefrina, timolol y latanoprost) quecontienen un conservante. Las causas de esta inducción no están muy bien establecidas.Recientemente se ha indicado cierta relación con las reacciones inflamatorias33. El meca-nismo posiblemente implicado incluye la liberación de mediadores proinflamatorios (pros-taglandinas, citoquinas) en la cirugía. En este sentido, Goto et al.22 demostraron que elcloruro de benzalconio ejercía de modo dependiente de la dosis el efecto más tóxico fren-te a las células de cristalino humano en cultivo, lo que indujo significativamente a la expre-sión de mediadores químicos solubles (PGE2, IL-1α e IL-6) (Figura 10).
22
Pg/1
0.00
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3500
3000
2500
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*
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*
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01/180 1/300 1/600 Control
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IL-1
*
*
*
Figura 10. Estimulación de la secreción de mediadores proinflamatorios por el cloruro de benzalconio en cultivos de células de cristalino.
Se incubaron células durante 7 días en presencia de diferentes concentraciones de cloruro de benzalconio al 0,02 % o en su ausencia (control). Se dosificaron PGE2, IL-1 e IL-6 en el sobrenadante de cultivo mediante inmunofluorescencia. Media ± desviación estándar de 6 experimentos independientes. * p < 0,05 respecto al control. Según Goto et al.22
Recordatorio:La reacción inflamatoria producida por los conservantes podría explicar el desa-rrollo de edema macular cistoide tras una operación de cataratas en pacientestratados a largo plazo con colirios con conservantes.
4.3 RetinaEn conejos pigmentados, la inyección subconjuntival (200 ml al día durante 2 semanas)de colirios (timolol al 0,5% o befunolol al 1%) que contenían cloruro de benzalconio pro-vocó lesiones en la retina, determinadas mediante electroretinograma por una disminucióndel 50 % de la amplitud de las ondas a y b tras una semana de exposición7. A continua-ción, se observó desprendimiento de la retina, pérdida de agudeza visual y atrofia del epi-telio pigmentario de la retina y de la coroides. Más concretamente, se observó la desapari-ción de los gránulos de melanina de las células epiteliales pigmentarias, así como la desa-parición de los segmentos internos y externos de las células fotorreceptoras.
Estos efectos parecen específicos del conservante, puesto que los colirios de timolol o debefunolol sin conservantes sólo han mostrado efectos no significativos.
Recordatorio:La exposición de la retina a los conservantes podría producir lesiones retinianasimportantes.
23
5. CONCLUSIÓNEstos estudios experimentales muestran que en situaciones de exposiciónprolongada al conservante, incluso a una concentración baja, puede existirun riesgo importante de cambios histológicos, inflamatorios y tóxicos en lasuperficie ocular, especialmente en un ojo enfermo y, por tanto, debilitado.Estos estudios también permiten diferenciar entre el conservante y la sustan-cia activa del colirio en ciertas afecciones tóxicas observadas en humanos.
Los datos in vitro y en animales sugieren evitar, en la medida de lo posible,los conservantes en enfermedades oculares crónicas, tales como el glaucoma,los síndromes secos o las alergias. Existe riesgo de agravar los síntomas y com-prometer la evolución de la afección y la evolución de los tratamientos.
24
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