Implementación de un bioensayo ex vivo de permeación e irritación corneal: valoración del clorhidrato de proparacaína como caso de estudio

Abstract

La córnea es una barrera esencial para la protección ocular y su daño representa una causa significativa de ceguera a nivel mundial. El uso inadecuado de anestésicos tópicos como el clorhidrato de proparacaína puede generar lesiones corneales severas, lo que resalta la importancia de evaluar su permeabilidad e impacto histológico. Este estudio implementó un ensayo ex vivo para evaluar la permeación y el potencial de irritación del clorhidrato de proparacaína. Se emplearon celdas de Franz y córneas porcinas para evaluar la permeabilidad del fármaco en diferentes concentraciones. La cuantificación del fármaco se realizó mediante espectrofotometría UV-Vis. También se llevó a cabo un análisis histológico de las córneas tratadas, clasificando las lesiones en epitelio, estroma y endotelio. Los ensayos de permeación en celdas de Franz evidenciaron que la proparacaína presenta baja permeabilidad corneal (9.33 x10-7 cm/s), favoreciendo su retención en el epitelio y limitando su difusión al estroma. Se determinó que la concentración inicial y el tiempo influyen significativamente en la cantidad permeada, con un efecto dominante del gradiente de concentración. Aunque la formulación comercial presentó diferencias en algunas dosis aplicadas, estas se atribuyen más a la concentración que a la presencia de cloruro de benzalconio (CB) como preservante en la solución oftálmica. El análisis histológico mostró que concentraciones elevadas de proparacaína causan daño corneal significativo al igual que el etanol, empleado como control positivo y clasificado como causante de irritación ocular grave. El coeficiente de correlación de Spearman (ρ = 0.5449, p = 3.027x 10-16) confirmó una relación positiva entre la permeación y el potencial irritante. Este estudio soporta el uso de córneas porcinas y celdas de Franz como un modelo ex vivo eficaz para evaluar la permeación y el potencial de irritación de fármacos oftálmicos, reduciendo la dependencia de ensayos in vivo. Se destaca la importancia de estandarizar las pruebas in vitro según el tipo de tejido, ya que la córnea es más especializada que la piel y presenta características únicas que afectan la permeabilidad y la respuesta a los fármacos.

The cornea serves as a critical barrier for ocular protection, and its damage constitutes a significant cause of blindness worldwide. The improper use of topical anesthetics such as proparacaine hydrochloride can induce severe corneal injury, underscoring the need to assess its permeability and histological impact. This study implemented an ex vivo assay to evaluate the permeation and irritation potential of proparacaine hydrochloride. Franz diffusion cells and porcine corneas were employed to investigate drug permeability across different concentrations. Drug quantification was performed using UV-Vis spectrophotometry. Additionally, histological analysis of the treated corneas was conducted, classifying lesions across the epithelium, stroma, and endothelium. Permeation assays using Franz cells revealed that proparacaine exhibits low corneal permeability (9.33x10-7 cm/s), favoring its retention in the epithelium and limiting its diffusion into the stroma.