RESUMO Objetivo: O nosso objetivo neste estudo foi comparar as alterações na unidade funcional lacrimal em dois modelos de síndrome do olho seco neurogênica: desnervação sensorial da córnea versus desnervação autonômica da glândula lacrimal. Métodos: A rede neural é um importante suporte para a unidade funcional lacrimal. Pode ser dividido em vias aferentes (sensoriais) e eferentes (autonômicas), sujeitas a doenças graves que comprometem a unidade funcional lacrimal. Ratos Wistar machos, com 8 semanas de idade, foram divididos em três grupos: 1) Controle naïve (n=16 animais); 2) Desnervação autonômica: onde os ratos foram submetidos à ablação do nervo da glândula lacrimal direita e avaliados após um e dois meses (1 M a 2 M) do procedimento (n=7 animais por subgrupo, desnervação autonômica 1M e desnervação autonômica 2M, respectivamente); 3) Desnervação sensorial induzida por colírio a 0,2% de cloreto de benzalcônio, duas vezes ao dia por 7 dias no olho direito (n=10 animais). A sensibilidade da córnea foi medida pelo teste de movimento pata-olho com capsaicina (10 µM). A PCR quantitativa em tempo real foi aplicada para comparar a expressão relativa de mRNA de citocinas pró-inflamatórias: Il1b, Il6, Tnf, Mmp9, na córnea, gânglio trigêmio e glândula lacrimal. O mRNA dos agentes pró-mitóticos Bmp7, Runx1, Runx3, Fgf10 e Smad1 foram comparados na glândula lacrimal. Resultados: A desnervação sensorial induziu hiperalgesia da córnea (p=0,001). Desnervação sensorial e desnervação autonômica aumentaram o mRNA de citocinas pró-inflamatórias no córnea e glândula lacrimal (p<0,05), mas apenas desnervação sensorial aumentou o mRNA de Il1b e Tnf no gânglio trigêmio (p<0,05) quando comparado ao controle naïve. Conclusões: Os modelos de desnervação autonômica e desnervação sensorial podem ter características comuns, como inflamação de diferentes partes da unidade funcional lacrimal. No entanto, a hiperestesia e os marcadores inflamatórios no gânglio trigêmio de desnervação sensorial e a expressão de mediadores regenerativos na glândula lacrimal na desnervação autonômica são características que distinguem essas doenças, podendo ser investigadas em estudos futuros que abordam o olho seco secundário ao dano neural da unidade funcional lacrimal.

ABSTRACT Purpose: This study aimed to compare the changes in the lacrimal functional unit in the following two models of neurogenic dry eye syndrome: sensory denervation of the cornea versus autonomic denervation of the lacrimal gland. Methods: The neural network supports the lacrimal functional unit. It can be divided into afferent (sensory) and efferent (autonomic) pathways and is affected by severe diseases that compromise the lacrimal functional unit. Male Wistar, 8-week-old rats were divided into the following three groups: 1) control naïve (n=16 animals); 2) autonomic denervation: where rats were subjected to right lacrimal gland nerve ablation and evaluated after 1 and 2 months (1M and 2M) after the procedure (n=7 animals per subgroup, autonomic denervation 1M and autonomic denervation 2M, respectively); 3) sensory denervation induced by 0.2% benzalkonium chloride eye drops, twice a day for 7 days in the right eye (n=10 animals). The corneal sensitivity was measured using the eye wipe test with capsaicin (10 µM). The quantitative real-time PCR was performed to compare the mRNA expressions of proinflammatory cytokines, such as Il-1β, Il-6, Tnf, Mmp9, in the cornea, trigeminal ganglion, and lacrimal gland. In addition, the mRNA of the promitotic factors in the lacrimal gland, such as Bmp7, Runx1, Runx3, Fgf10, and Smad1, was compared. Results: Sensory denervation induced corneal hyperalgesia (p=0.001). Sensory denervation and autonomic denervation increased the mRNA of proinflammatory cytokines in the cornea and lacrimal gland (p<0.05), but only sensory denervation increased the mRNA levels of Il-1β and Tnf in the trigeminal ganglion (p<0.05) compared with the control naïve. Conclusions: Autonomic denervation and sensory denervation models can have common features, such as inflammation of different parts of the lacrimal functional unit. However, hyperesthesia and inflammatory markers in the trigeminal ganglion because of sensory denervation and the expression of regenerative mediators in the lacrimal gland owing to autonomic denervation are the distinguishing features of these diseases that can be explored in future studies assessing dry eye syndrome secondary to neural damage of the lacrimal functional unit.

RESUMO O presente trabalho traz uma revisão das abordagens terapêuticas para a cegueira da córnea. O estudo detalha as etapas e os elementos envolvidos na cicatrização da córnea. Ele mostra as limitações das estratégias cirúrgicas e farmacológicas usadas para restaurar e manter a transparência da córnea em termos de sobrevida a longo prazo e alcance geográfico. As perspectivas dos agentes anabólicos, incluindo vitamina A, hormônios, fatores de crescimento e novos moduladores pró-mitóticos e anti-inflamatórios para auxiliar a cicatrização da ferida na córnea, são revisadas criticamente. Aqui, apresentamos estudos envolvendo nanotecnologia, terapia gênica e reengenharia de tecidos como possíveis estratégias futuras para atuar de maneira isolada ou combinada com a cirurgia da córnea para prevenir ou reverter a cegueira corneana.

ABSTRACT This review is intended to describe the therapeutic approaches for corneal blindness, detailing the steps and elements involved in corneal wound healing. It also presents the limitations of the actual surgical and pharmacological strategies used to restore and maintain corneal transparency in terms of long-term survival and geographic coverage. In addition, we critically review the perspectives of anabolic agents, including vitamin A, hormones, growth factors, and novel promitotic and anti-inflammatory modulators, to assist corneal wound healing. We discuss the studies involving nanotechnology, gene therapy, and tissue reengineering as potential future strategies to work solely or in combination with corneal surgery to prevent or revert corneal blindness.

RESUMO O problema da deficiência visual e da cegueira corneal abrange o mundo todo e corresponde à quarta causa de cegueira e deficiência visual, com acometimento estimado de mais de 16 milhões de pessoas. A associação com várias doenças endêmicas, como cegueira infantil, trauma, ceratites infecciosas (incluindo herpes, hanseníase e fungos), hipovitaminose A, diabetes mellitus e outras causas de síndromes de olho seco, indicam que a verdadeira frequência é subestimada e que os diferentes mecanismos são pouco conhecidos. A baixa eficácia na prevenção e tratamento da cicatriz e deformidade da córnea permite antecipar que a prevalência da cegueira corneal irá crescer no futuro. As razões para o aumento da cegueira corneal envolvem fatores ambientais, limitações socioeconômicas para ampliar a assistência à saúde e a modesta eficiência das estratégias terapêuticas para resolver o problema em grande escala. O presente trabalho traz uma revisão crítica dos conceitos associados à cegueira corneal. Essa análise é uma etapa necessária para preparar o caminho com o objetivo de deixar a caverna que encarcera a cegueira corneal, em analogia ao mito de Platão, e melhorar as estratégias para prevenir e tratar a cegueira corneal em escala mundial.

ABSTRACT The burden of corneal blindness and visual deficiency can be felt worldwide. Its association with several endemic diseases such as childhood blindness, trauma, infectious keratitis (including variants caused by herpes, hanseniasis, and fungi), vitamin A deficiency, diabetes mellitus, and other dry eye syndromes reflects its poorly understood underlying mechanisms and suggests that the actual frequency of the disease is underestimated. The low effectiveness of preventive and therapeutic strategies against corneal scarring or deformity predicts a high frequency of patients with corneal blindness in the future. Corneal blindness is associated with environmental factors and socioeconomic limitations that restrain health assistance and maintain a modest efficiency of the current therapeutic strategies for resolving corneal diseases in large-scale programs. We present here a critical review of the concepts associated with corneal blindness that need to be considered when planning strategies to prevent and treat corneal blindness worldwide (to be able to leave Plato’s cave, where corneal blindness is encaged.