Sandra Carolina Durán Cristiano. Optómetra ULS, Magister en Ciencias Básicas Biomédicas, Universidad el Bosque, Profesora Facultad Ciencias de la Salud, Universidad De la Salle

Durante la última década, los estudios de biología molecular y celular aplicados a las ciencias de la visión han tenido gran interés en el diagnóstico, seguimiento y tratamiento de algunas enfermedades oculares y sistémicas. Lo anterior ha permitido que muchas de ellas sean manejadas oportunamente disminuyendo a su vez los elevados costos que pueden generar para el Estado.

La película lagrimal pese a su volumen reducido (7-10 µl) comparado con otros fluidos corporales como la sangre, orina, líquido cefalorraquídeo entre otros, ha sido fundamental en la búsqueda de biomarcadores, dada su complejidad molecular. Este fluido está compuesto, por una gran variedad de moléculas como lípidos, proteínas, metabolitos, ADN extracelular entre otros, que juegan un papel importante en el estudio de muchas enfermedades oculares como el ojo seco, la conjuntivitis alérgica, el queratocono y el glaucoma.1 Al hablar de “biomarcador”, se hace referencia a un marcador biológico, que según el grupo de trabajo de Definición de Biomarcador del Instituto Nacional de Salud de EE. UU., se entiende como “una característica que se mide y evalúa objetivamente como un indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica”.2

En la década pasada los estudios moleculares aplicados a las muestras lagrimales eran escasos por la dificultad de las técnicas de recolección y la poca especificidad que brindaba su análisis. No obstante, según la técnica utilizada, los estudios del proteoma lagrimal han logrado la identificación de 200, 250, 550 proteínas y mediante la extracción con bicarbonato de amonio 100 mM que contiene NaCl 50 mM se pudo identificar un número mayor de proteínas utilizando la espectrometría de masas en tándem de cromatografía líquida unidimensional (LC-MS / MS). Además, cuando el método de extracción optimizado se combinó con el análisis bidimensional de LC-MS / MS, se identificaron 1526 proteínas asociadas de manera específica a procesos biológicos y con ello a la compresión del proceso fisiopatológico de muchas enfermedades y a la búsqueda de un tratamiento eficaz.3

Gracias a la investigación biomédica, se han realizado varios aportes en el uso de biomarcadores medidos en laboratorio y clínicos, que han mejorado de esta manera el enfoque clínico, la eficacia farmacoterapéutica y el pronóstico de muchas enfermedades. Un ejemplo de lo anterior se evidencia en que los estudios del proteoma lagrimal han sugerido que la baja o sobre-expresión de algunas proteínas indican el estado fisiopatológico en la enfermedad del ojo seco puesto que niveles elevados de proteínas como interleuquina (IL) 17, IL1B, y factor de necrosis tumoral (TNF en sus siglas en inglés) modulan la respuesta inflamatoria en la superficie ocular, de igual manera la baja expresión de lipocalina-1, lactoferrina y lisozima pueden favorecer una respuesta inmune alterada y por ende una exacerbación de la enfermedad.4

En el caso del queratocono, una patología que afecta a una gran población, no se ha quedado atrás en temas de investigación de biomarcadores. Pues bien, se ha sugerido mediante análisis de detección proteica como inmunohistoquímica, western blot y ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) que moléculas como metaloproteinasas de matriz extracelular como MMP-9 y Galectina-3 podrían ser candidatos como biomarcadores en el diagnóstico de la enfermedad. De hecho, un artículo publicado recientemente sugiere que niveles elevados de Galectina (proteína de unión) en lágrima, tejido corneal y conjuntival están presentes en córneas ectasicas y posterior al tratamiento con crosslinking los niveles de estas reducen significativamente.5

En el caso de la alergia ocular, las investigaciones en las ciencias básicas han abordado el tema mediante pruebas lagrimales, encontrando niveles elevados de citoquinas de fenotipo Th2 como lo son IL-4 e IL-5, involucradas en la activación de células plasmáticas, productos de Inmunoglobulina E (IgE) y activación de eosinófilos; así como la proteína catiónica de eosinófilo (ECP), la cual juega un papel importante en la inmunopatogénesis de la queratoconjuntivitis vernal y por ende en la formación de los nódulos de Horner Trantas.6 (Ver Figura 1).

Un claro ejemplo de la importancia que han tenido en los últimos años el uso de biomarcadores a nivel ocular ha sido la implementación de nuevos test y/o pruebas dentro de la práctica clínica como diagnóstico de alteraciones en la superficie ocular, es el caso del Inflammadry (QUIDEL), un inmunoensayo para la detección de MMP-9 en la enfermedad del ojo seco, la prueba de lactoferrina e IgE (TearScan) en la película lagrimal para la evaluación cuantitativa de la alergia ocular.7 (Ver Figura 2)

Sin embargo, la detección de biomarcadores de enfermedades oculares a través de la lágrima, no solo encamina al diagnóstico de enfermedades oculares, sino ha tenido gran relevancia en enfermedades sistémicas como la diabetes, cáncer y enfermedades neurodegenerativas; en este último grupo de enfermedades, se han realizado varios análisis en el proteoma lagrimal, abriendo la posibilidad de encontrar varios biomarcadores por ejemplo de la enfermedad de Alzheimer como lo son lipocalina, la proteína Tau hiperfosforilada y el péptido β-amiolide.8

Todo lo anterior, demuestra la importancia del fluido lagrimal, gracias al variado y complejo contenido de moléculas que pueden ser utilizados, no solo en la investigación biomédica, sino en el diagnóstico de enfermedades y en el desarrollo de terapias farmacoterapéuticas de muchas de ellas brindando así, herramientas que amplían el arsenal clínico de los profesionales de la salud visual.

REFERENCIAS
1. ​Azkargorta M, Soria J, Acera A, Iloro I, Elortza F. Human tear proteomics and peptidomics in ophthalmology: Toward the translation of proteomic biomarkers into clinical practice. J Proteomics. 2017;150:359–67.
2. ​Strimbu K, Tavel JA. What are biomarkers? Vol. 5, Current Opinion in HIV and AIDS. 2010. p. 463–6.
3. ​Aass C, Norheim I, Eriksen EF, Thorsby PM, Pepaj M. Single unit filter-aided method for fast proteomic analysis of tear fluid. Vol. 480, Analytical Biochemistry. 2015. p. 1–5.
4. ​Soria J, Acera A, Merayo-Lloves J, Durán JA, González N, Rodriguez S, et al. Tear proteome analysis in ocular surface diseases using label-free LC-MS/MS and multiplexed-microarray biomarker validation. Sci Rep. 2017;7(1):1–15.
5. ​Andrade FEC, Covre JL, Ramos L, Hazarbassanov RM, Santos MS Dos, Campos M, et al. Evaluation of galectin-1 and galectin-3 as prospective biomarkers in keratoconus. Vol. 102, British Journal of Ophthalmology. 2018. p. 700–7.
6. ​Leonardi A. Allergy and allergic mediators in tears. Exp Eye Res [Internet]. 2013;117:106–17. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.exer.2013.07.019
7. ​Ocular IgE Advanced Tear Diagnostics.
8. ​Kalló G, Emri M, Varga Z, Ujhelyi B, Tozsér J, Csutak A, et al. Changes in the chemical barrier composition of tears in Alzheimer’s disease reveal potential tear diagnostic biomarkers. Vol. 11, PLoS ONE. 2016.