Examen histologique de l’épithélium cornéen après ionophorèse avec différentes solutions de riboflavine
Le crosslinking du collagène cornéen (CXL) avec la riboflavine s’est imposé comme une thérapie innovante pour contrôler la progression du kératocône, une pathologie caractérisée par un amincissement et un bombement de la cornée. La riboflavine, un photosensibilisateur, joue un rôle crucial en absorbant les rayonnements ultraviolets (UV) et en protégeant les structures intraoculaires. Pour que le CXL soit efficace, une concentration suffisante de riboflavine doit être maintenue dans le stroma cornéen. Cependant, sa nature hydrosoluble et macromoléculaire limite sa pénétration à travers la barrière épithéliale. Traditionnellement, cette barrière est contournée par la déépithélialisation, une méthode associée à des complications telles que la douleur, une récupération prolongée et un risque infectieux accru. Ainsi, le CXL transépithélial, évitant l’ablation de l’épithélium, est devenu un axe de recherche majeur. L’ionophorèse, technique utilisant un courant électrique pour améliorer la pénétration des médicaments, a été explorée pour optimiser l’administration transépithéliale de riboflavine. Cette étude compare les effets de perméabilité de la riboflavine dans différents solvants administrés par ionophorèse et analyse les modifications histologiques de l’épithélium cornéen afin d’identifier le solvant optimal et les mécanismes sous-jacents.
Méthodes
L’étude a inclus 32 lapins blancs néo-zélandais sains (2,0–2,5 kg), utilisant uniquement l’œil droit. Les animaux ont été répartis aléatoirement en huit groupes (n=4 par groupe) : trois sous-groupes traités par ionophorèse (5 min) avec une solution de riboflavine à 0,1% dans du sérum physiologique équilibré (NaCl, KCl, CaCl₂, MgCl₂), du sérum physiologique normal ou de l’eau distillée ; trois groupes avec instillation simple des mêmes solutions (5 min) ; un groupe déépithélialisé traité par une solution de riboflavine-déxtrane à 0,1% pendant 30 min ; et un groupe témoin non traité. L’épithélium cornéen central a été prélevé pour évaluer la coloration jaune du stroma, et des cornées ont été analysées par microscopie optique et électronique.
Procédure d’ionophorèse
Les lapins ont été anesthésiés par injection intramusculaire de sumianxine et kétamine. Un spéculum a maintenu la paupière ouverte, et une cupule cornéenne connectée à un électrode a été stabilisée par succion. Un courant de 1 mA a été appliqué pendant 5 min. Pour les groupes avec instillation simple, la solution a été déposée sans courant. Dans le groupe déépithélialisé, l’épithélium central (8,5 mm) a été retiré avant l’instillation.
Résultats
À l’examen en lampe à fente, le stroma était légèrement jaune dans les groupes ionophorèse (sérum équilibré et normal), avec un épithélium lisse. Le groupe ionophorèse avec eau distillée présentait un œdème épithélial léger et un stroma jaune intense, similaire au groupe déépithélialisé. Les groupes avec instillation simple montraient un stroma peu coloré.
En microscopie optique, l’épithélium était absent dans le groupe déépithélialisé, mais intact ailleurs. La microscopie électronique a révélé des espaces intercellulaires légèrement dilatés et une réduction des jonctions serrées/desmosomes dans les groupes ionophorèse (sérum équilibré/normal). Le groupe eau distillée présentait un œdème cellulaire, des espaces intercellulaires réduits et des jonctions indistinctes. Les groupes avec instillation simple avaient une structure épithéliale normale.
Discussion
L’efficacité supérieure de l’eau distillée en ionophorèse s’explique par sa faible teneur en ions parasites, réduisant la résistance au transport électrophorétique de la riboflavine. La faible pression osmotique de l’eau distillée a induit un œdème épithélial, altérant probablement la fonction barrière. La riboflavine, étant hydrosoluble, pénètre principalement via la voie intercellulaire. Les résultats en microscopie électronique corroborent ce mécanisme : l’ionophorèse augmente la perméabilité en réduisant les jonctions intercellulaires, tandis que l’œdème membranaire dans le groupe eau distillée favorise également la voie intracellulaire.
Cependant, les mécanismes moléculaires régissant la perméabilité membranaire et le transport de la riboflavine nécessitent des investigations plus approfondies. Cette étude souligne le potentiel de l’ionophorèse comme alternative prometteuse à la déépithélialisation, limitant les complications postopératoires.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001579