En esta tesis doctoral se presenta un modelo ex vivo porcino de cicatrización corneal. Es necesario desarrollar este tipo de modelos para reducir el número de animales experimentales utilizados en la investigación en general y en la que afecta a la superficie ocular, en particular.
En primer lugar, se realizó un estudio de la superficie ocular (SO) porcina desde el punto de vista histopatológico que permitiera confirmar que los hallazgos que se derivasen de la tesis podrían ser extrapolables al ser humano. Para ello se utilizaron exenteraciones oculares junto con sus párpados de animales que habían sido sacrificados para consumo humano.
Seguidamente, se refinó un protocolo para dañar el epitelio corneal porcino y cultivar los anillos esclerocorneales durante un tiempo suficiente para que se produjera una cicatrización completa del tejido epitelial. Estas heridas fueron expuestas a diferentes moléculas para evaluar el efecto que estas producían en el proceso de cicatrización del epitelio corneal.
Una de las moléculas evaluadas ha sido la melatonina, que previamente había demostrado favorecer la cicatrización corneal en un modelo de daño corneal en conejo. Previo a exponer el modelo desarrollado a la melatonina, se realizó un estudio completo de la distribución de sus receptores principales (MT1 y MT2) y de la molécula precursora de la melatonina (AANAT) en la SO porcina. Se expuso el modelo ex vivo de cicatrización corneal a la melatonina, tanto en solución como encapsulada en NPs.
Los resultados obtenidos en los distintos estudios realizados confirman la similitud entre la SO del ojo porcino y del humano, así como la utilidad de este tipo de modelos para evaluar el potencial de nuevos fármacos dirigidos a la SO, a la vez que se reduce el número de animales de experimentación utilizados.
In this doctoral thesis, an ex vivo porcine corneal wound healing model is presented. Currently, it is necessary to develop this type of models to reduce the number of laboratory animals used in research and particularly in visual science research.
First, a study of the porcine OS was carried out from the histopathological point of view to confirm that the findings derived from the thesis could be extrapolated to humans. To do so, we used ocular exenterations with their eyelids from animals that had been sacrificed for human consumption.
Next, a protocol to damage the porcine corneal epithelium and to culture the sclerocorneal rings for enough time to produce a full corneal epithelial healing was defined. Epithelial wounds were exposed to different molecules to evaluate the performance of the model from a functional point of view measuring changes in the healing rate. One of the molecules evaluated was melatonin, which had previously been shown to promote corneal wound healing in a rabbit corneal damage model. Prior to evaluate the impact of melatonin exposure, we performed a complete study of the distribution of its main receptors (MT1 and MT2) and the precursor molecule AANAT in porcine OS. The ex vivo model of corneal healing was then exposed to melatonin, both in solution and encapsulated in novel lecithin and lecithin-chitosan based NP formulations.
Our results confirmed 1) the similarity between porcine and human OS, 2) the presence and regional distribution of melatonin receptors and AANAT in different tissues of porcine OS, 4) the usefulness of the model to test active molecules, and 3) the successful melatonin encapsulation in the NP formulation, although we could not find differences in the percentage of epithelial healing between encapsulated melatonin and its controls.
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