Πειραματική εφαρμογή του εμπλουτισμένου σε αιμοπετάλια πλάσματος PRP σε χημικά εγκαύματα κερατοειδούς σε κονίκλους

Abstract

Ocular chemical burns have destructive consequences such as corneal neovascularization, melting and perforation. One of the major treatment goals is to promote corneal and conjunctival epithelialisation, with the minimum possible permanent damage. Collagenases play a critical role in the healing process of a cornea chemical burn, thus the need in employing potent collagenase inhibitors in the treatment approach, as well as substances that can promote wound healing. Tetracyclines can inhibit collagenase activity and can affect inflammation, immunomodulation, cell proliferation and angiogenesis. Growth factors that are released from platelet rich plasma (PRP) can affect and stimulate corneal wound healing and represent the driving force for tissue regeneration and cell proliferation. The objective of the present study is to investigate the effect of intrastromal or subconjunctival PRP administration, in combination with oral doxycycline in the healing process of the cornea following an alkali chemical burn. Fifty four New Zealand rabbits were used in this experimental study. All experimental procedures were performed according to the ARVO Statement. The alkali burn was induced on the central cornea. The rabbits were allocated to six groups of 9 animals each: group A (control group, received no treatment), group B (doxycycline orally), group C (0.5ml of sub-conjunctival PRP and doxycycline orally), group D (0.5ml of PRP injected in the cornea stroma and oral doxycycline), group E (sub-conjunctival PRP) and group F (intrastromal PRP). The outcome was monitored daily by detailed clinical evaluation of the eyes. On the 3rd and 7th postoperative days enucleation was performed in 2 animals of each group, and in the remaining 5 animals of each group on the 14th day. The globes were fixed for histopathological analysis. Corneal sensitivity in the periphery of the cornea was higher in groups that received doxycycline, on the 3rd and 7th day after the chemical burn. In group A, ocular discharge was more copious, and conjunctival congestion was more severe compared to the other groups. Groups D and F had less corneal vascularization on the 7th and 14th day, whereas animals in group A had more vascularization compared to the other groups. Corneal oedema was lower in animals that received PRP alone or in combination with doxycycline. Complete corneal healing was observed in animals that belonged to groups C, D, E and F, while corneal perforation occurred only in animals from the control group. On the 3rd day, most animals from groups C, D and F had epithelial corneal defects with surface smaller than 20% of the initial defect area. PRP administered sub-conjunctivally can contribute to faster corneal healing after a chemical burn. Also, intrastromal injection of PRP can increase the concentration of growth factors in the deep layers of the cornea in a minimally invasive way, with beneficial results regarding corneal healing. Growth factors contained in PRP can have better results when combined with a potent collagenase inhibitor, such as doxycycline. This combination is a simple, safe and economical therapeutic approach for corneal alkali burns that promotes corneal healing.

Η προσβολή του οφθαλμού από χημικές ουσίες αποτελεί μια από τις σοβαρότερες οφθαλμικές βλάβες, με συνέπειες όπως η νεοαγγείωση, η τήξη και η διάτρηση του κερατοειδούς. Ο θεραπευτικός στόχος είναι η ταχύτερη επανεπιθηλιοποίηση του κερατοειδούς και του επιπεφυκότα με τις λιγότερες δυνατές μόνιμες βλάβες. Η δράση των κολλαγενασών στα χημικά εγκαύματα του κερατοειδούς είναι επιβεβαιωμένη και έτσι δημιουργείται η ανάγκη εξεύρεσης ουσιών που να έχουν ικανή αντικολλαγενασική και επουλωτική δράση. Οι τετρακυκλίνες μπορούν να αναστείλουν τις κολλαγενάσες και έχουν την ιδιότητα να επηρεάζουν τη φλεγμονή, την ανοσορύθμιση, τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την αγγειογένεση. Οι αυξητικοί παράγοντες που περιέχονται στο εμπλουτισμένο σε αιμοπετάλια πλάσμα (PRP) συντονίζουν και ρυθμίζουν τη διαδικασία επούλωσης του κερατοειδούς και αποτελούν την κινητήριο δύναμη για την αναγέννηση των ιστών και τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Στην παρούσα μελέτη διερευνήθηκε πειραματικά η επίδραση του PRP, που χορηγήθηκε ενδοστρωματικά ή υπό τον επιπεφυκότα σε συνδυασμό με συστηματική χορήγηση δοξυκυκλίνης σε χημικά εγκαύματα κερατοειδούς σε κονίκλους. Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 54 κόνικλοι Νέας Ζηλανδίας και όλες οι πειραματικές διαδικασίες έγιναν σύμφωνα με τις προδιαγραφές που ορίζονται από την ARVO. Σε όλα τα ζώα προκλήθηκε χημικό έγκαυμα στο κέντρο του κερατοειδούς. Τα ζώα χωρίστηκαν σε 6 ομάδες των 9: ομάδα Α (ομάδα ελέγχου, δεν δόθηκε καμία φαρμακευτική αγωγή), ομάδα Β (δοξυκυκλίνη από το στόμα), ομάδα Γ (έγχυση 0.5ml PRP υπό τον βολβικό επιπεφυκότα και δοξυκυκλίνη συστηματικά), ομάδα Δ (ενδοστρωματική έγχυση 0.5ml PRP και δοξυκυκλίνη), ομάδα Ε (έγχυση 0.5ml PRP υπό τον επιπεφυκότα) και ομάδα Στ (ενδοστρωματική έγχυση PRP). Ακολούθησε καθημερινός οφθαλμολογικός έλεγχος, ενώ την 3η και 7η ημέρα μετά το έγκαυμα έγινε εξόρυξη και ιστοπαθολογική εξέταση του βολβού σε 2 κονίκλους της κάθε ομάδας, και τη 14η στα υπόλοιπα 5 ζώα της κάθε ομάδας. Οι ομάδες που έλαβαν δοξυκυκλίνη είχαν μεγαλύτερη αισθητικότητα στην περιφέρεια του κερατοειδούς την 3η και 7η ημέρα μετά την πρόκληση του χημικού εγκαύματος. Στην ομάδα Α υπήρχε περισσότερο οφθαλμικό έκκριμα και μεγαλύτερου βαθμού ερυθρότητα. Οι ομάδες Δ και Στ την 7η και 14η ημέρα είχαν μικρότερη ανάπτυξη νεοαγγείωσης, ενώ η ομάδα ελέγχου είχε την μεγαλύτερη νεοαγγείωση σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες. Η θολερότητα του κερατοειδούς ήταν μικρότερη στους κονίκλους που έλαβαν PRP μόνο ή σε συνδυασμό με δοξυκυκλίνη. Πλήρης επούλωση του κερατοειδούς παρατηρήθηκε σε ζώα που ανήκαν στις ομάδες Γ, Δ, Ε και Στ, ενώ διάτρηση παρατηρήθηκε μόνο σε ζώα που ανήκαν στην ομάδα ελέγχου. Την 3η ημέρα τα περισσότερα ζώα των ομάδων Γ, Δ και Στ είχαν έλλειμμα κερατοειδούς μικρότερο από το 20% του αρχικού. Η χορήγηση του PRP υπό τον επιπεφυκότα συμβάλλει στην ταχύτερη επούλωση του κερατοειδούς μετά από ένα χημικό έγκαυμα. Επιπλέον, η ενδοστρωματική χορήγησή του δίνει τη δυνατότητα για αυξημένη συγκέντρωση των αυξητικών παραγόντων στα εν τω βάθει στρώματα του κερατοειδούς, με μια ελάχιστα επεμβατική διαδικασία, που έχει ευεργετικά αποτελέσματα στην επούλωση του κερατοειδούς. Οι αυξητικοί παράγοντες που περιέχονται στο PRP φαίνεται ότι έχουν καλύτερα αποτελέσματα όταν συνδυάζονται με τις αντικολλαγενασικές ιδιότητες της δοξυκυκλίνης. Ο συνδυασμός αυτός αποτελεί ένα απλό, ασφαλές και αποτελεσματικό θεραπευτικό σχήμα για την αντιμετώπιση των εγκαυμάτων του κερατοειδούς.