Humectación y biocompatibilidad de las lentes de contacto
Catherine A Scheuer y Susan E Burke examinan los factores que influyen en la humectabilidad y el efecto que la solución única BioTrue puede tener sobre las propiedades de las lentes de contacto durante su uso
La película lagrimal, un sistema especializado formado por componentes extremadamente interdependientes, proporciona una superficie óptica suave y lubricada. Su estrecha relación con los tejidos oculares circundantes es esen-cial para mantener una superficie ocular sana1. Se ha demostrado que las lentes de contacto interfieren en esta relación, alterando el es-pesor y las propiedades fisicoquímicas de la película lagrimal2. Los recientes avances en la tecnología de las lentes de contacto blandas, con la introducción de lentes de hidrogel de silicona y la inclusión de agentes humectantes en las soluciones para el cuidado de las lentes, han mejorado la biocompatibilidad y la humec-tabilidad de las lentes de contacto y, por ello, la relación entre las lentes de contacto y la super-ficie ocular.
Para conseguir los mejores resultados en los pa-cientes, una lente de contacto debe ser biocom-patible con el tejido ocular circundante. Esto de-pende enormemente de las interacciones de la superficie de la lente de contacto con la película lagrimal y los tejidos corneales. Una superficie con gran biocompatibilidad presenta una ten-sión superficial entre la lágrima y la superficie de la lente muy baja, lo que crea una superficie extremadamente humectable por la cual las lá-grimas se dispersan fácilmente2. Las superficies de las lentes de contacto de hidrogel e hidrogel de silicona están compuestas por cadenas poli-méricas que son tanto hidrófilas (atraen el agua) como hidrófobas (repelen el agua). Algunas partes de estas cadenas tienen la capacidad de rotar, de cambiar de posición en torno a un enlace químico, un proceso que se denomina transición hidrófila-hidrófoba. Las superficies de hidrogel expuestas al agua tenderán a contener
grupos hidrófilos, mientras que las superficies expuestas al aire o a fluidos no polares podrán aglutinar grupos hidrófobos3.
La presencia de un entorno hidrófilo estabilizará los grupos hidrófilos. Una superficie en contacto con componentes predominantemente hidró-fobos contendrá grupos hidrófobos estabili-zados (metilo o silicona). Este proceso, que es de carácter dinámico, llega a ser relativamente constante poco después de colocar la lente de contacto sobre la superficie ocular. Una lente de contacto colocada en el ojo está sumergida en fluidos lagrimales y queda recubierta por una película lagrimal completa. La película lagrimal en la parte posterior de la lente es muy similar a la película lagrimal precorneal, desde la capa mucosa a la lipídica. A los pocos minutos de su colocación, la lente de contacto queda recu-bierta por las mucinas de la película lagrimal hidrófila. Esta superficie recubierta por muci-nas ya no es capaz de esa transición dinámica
hidrófila-hidrófoba3,4. A pesar de los recientes avances en los materiales de las lentes de con-tacto, la comodidad y la sequedad al final del día continúan siendo un problema.
Para resolver el problema de la sequedad y la comodidad, también se han producido avances en la tecnología de las soluciones desinfectantes de lentes de contacto, con la introducción de nuevos productos diseñados para mejorar la humectabilidad de las lentes. El uso de agentes acondicionadores en las soluciones desinfec-tantes de lentes de contacto es una de las estra-tegias empleadas para estabilizar la capacidad hidrófila de la superficie de las lentes de contac-to y mejorar la humectación de la superficie. Una solución desinfectante de lentes de contacto formulada con componentes que actúen como los de la película lagrimal puede contribuir a me-jorar la humectabilidad y la biocompatibilidad de las lentes de contacto. Por ejemplo, la solución única Biotrue™ contiene tanto tensioactivos
Superficie hidrófoba Superficie hidrófila
FUERZA GRAVITACIONAL FUERZAS DE ATRACCIÓNEN LA SUPERFICIE
TENSIÓN SUPERFICIAL
>90° <90°
Líquido en una superficie no humectable;tensión superficial que domina las fuerzas
de atracción en la superficie
Cuando las fuerzas de atracción en lasuperficie son mayores que la tensión
como el lubricante ácido hialurónico (AH), pre-sente de forma natural en el ojo, que actúan en combinación para mejorar la humectabilidad, la biocompatibilidad y el confort del paciente.
Los tensioactivos tienen la capacidad de reducir la tensión superficial, ya que contienen regiones tanto hidrófilas como hidrófobas (Figura 1A). Se-gún disminuye la tensión superficial de un líqui-do al añadir un tensioactivo, la energía requerida para que el líquido se disperse por la superficie puede reducirse, lo que da lugar a una superficie
más humectable. Cuando los tensioactivos uti-lizados en Biotrue (poloxamina y sulfobetaína) interactúan con la superficie de la lente, sus re-giones hidrófobas pueden interactuar con las porciones hidrófobas de la superficie, mientras que la región hidrófila del tensioactivo se pre-senta tal cual al líquido lagrimal hidrófilo, con-tribuyendo a la estabilización de la superficie de la lente, hidrófila y más humectable (Figura 1B). Esta adsorción y liberación del tensioactivo en la lente puede controlarse a lo largo del tiempo con la medición de la tensión superficial.
El ácido hialurónico, un biopolímero glicosami-noglicano de alto peso molecular, es un lubrican-te que se encuentra de forma natural en el orga-nismo, y en especial en el ojo7,8. Aunque el ácido hialurónico no es un agente activo de superficie, se ha incluido como agente acondicionador en Biotrue por sus excelentes propiedades vis-coelásticas y de retención de líquidos. La elevada capacidad del AH para formar enlaces de hidró-geno le permite atraer y retener la humedad en el interior de sus cadenas poliméricas en espiral (Figura 2A). Sometidos a una fuerza de corte
Grupos hidrófilos
Tensioactivos
Grupos hidrófobos
Figura 1A: Los tensioactivos de la solución única Biotrue™ tienen grupos tanto hidrófilos como hidrófobos.
Áreas hidrófobas
Figura 1B: Los grupos hidrófobos de las moléculas de los tensioactivos se fijan a las zonas hidrófobas de la lente. Las moléculas forman una capa que crea un entorno hidrófilo que atrae la humedad5,6.
Ácido hialurónico
Moléculas de agua
Figura 2A: El ácido hialurónico es un lubricante natural de nuestro orga-nismo11 que funciona en combinación con los tensioactivos. La estructura en espiral del AH tiene propiedades de retención de agua únicas. El AH retiene hasta 1000 veces su peso en agua12,13.
Áreas hidrófobas
Figura 2B: El AH forma una red que fluye libremente sobre la superficie de la lente y genera una matriz junto con los tensioactivos.
elevada, como el parpadeo del ojo, los polímeros del AH se alinean, disminuyen la viscosidad y se dispersan uniformemente por la superficie ocu-lar9. Además, se ha constatado que el AH tiene una afinidad específica por las mucinas ocula-res10, lo que puede mejorar aún más la humecta-bilidad de las lentes de contacto (Figura 2B).
La inclusión de dos tipos de agentes acondi-cionadores en Biotrue, los tensioactivos y el polímero ácido hialurónico, crea un sistema único diseñado para mejorar la humectabilidad de la superficie y reforzar la hidratación. Los
tensioactivos y el ácido hialurónico interactúan entre sí y con las propiedades químicas de la superficie de la lente, lo que genera una matriz que atrae el agua para proteger la lente con un envoltorio de hidratación.
Se ha demostrado que para que los biomate-riales, como las lentes de contacto, tengan una buena biocompatibilidad es necesario que la humedad se disperse fácilmente por la super-ficie, para lo cual la tensión interfacial (tensión superficial) debe ser lo más baja posible. Son numerosos los métodos que se han utilizado
para tratar de medir indirectamente esa tensión interfacial, incluidas las mediciones del ángu-lo de contacto. El método de la gota sésil, una de las técnicas utilizadas con mayor frecuencia para medir el ángulo de contacto, se basa en las interacciones entre una gota de líquido y la lente de contacto. Sin embargo, este método tiene el inconveniente de que las lentes deben haberse secado con papel secante, lo que puede reducir la humectancia y provocar su deshidratación an-tes de la medición14,15. También se ha utilizado el método de la burbuja cautiva para medir el án-gulo de contacto, que emplea el ángulo creado por una burbuja de aire colocada en la superfi-cie de la lente. Para esta medición, es esencial la capacidad de la burbuja de aire de desplazar líquido en la superficie, lo que puede ocasionar errores en la medición16. Una alternativa a estos métodos es la medición directa de la tensión su-perficial de los líquidos liberados en las lentes de contacto. Una disminución de la tensión superfi-cial de estos líquidos indica una reducción de la energía necesaria para humedecer la interfase superficial.
La tensión superficial de los líquidos liberados en lentes que se han dejado en remojo en solución desinfectante para lentes de contacto puede medirse a lo largo del tiempo para evaluar la li-beración de agentes humectantes tensioactivos. Las lentes de contacto permanecieron en remo-jo durante 8 horas en diversas soluciones únicas y a continuación se enjuagaron con una solución tampón a una velocidad similar a la de las secre-ciones de lágrimas. Cada dos horas se recogie-ron las soluciones de enjuague y se midieron las tensiones superficiales de las muestras diluidas. Una reducción de la tensión superficial con res-pecto al control indica la liberación del tensioac-tivo. Los resultados de los análisis de las lentes de hidrogel de silicona demostraron que la li-beración del tensioactivo adsorbido de Biotrue podía detectarse hasta después de 20 horas17.
Se utilizó un método similar para evaluar la libe-ración de ácido hialurónico a lo largo del tiem-po en lentes de contacto puestas en remojo en
RevitaLens
Clear Care
Replenish
Ever Moist
Biotrue
Tiempo (horas)0 4 8 12 16 20
Figura 4: Horas de liberación continuada de agentes humectantes en lentes de hidrogel de silicona analizadas.
2 4 6 8 1210 14 16 18
Tiempo (horas)
10
0
20
30
40
80
70
50
60
Fl-Á
cido
hia
luró
nico
(% d
el v
alor
inic
ial)
90
100
x
xx
x xx x x x x x x x x x
xx
xx
xx
xx
xxxx xx xx xx xx xx xx xx xx
xx
Lotrafilcon ASenofilcon Ax
Lotrafilcon BGalyfilcon AEtafilcon A
Polymaconxx Balafilcon A
Comifilcon AAlphafilcon A
200
Figura 5: Liberación de ácido hialurónico en lentes de contacto de hidrogel e hidrogel de silicona.
Biotrue. Las lentes de contacto permanecieron en remojo durante toda la noche en Biotrue con AH marcado. Después, se enjuagaron con una solución tampón a una velocidad similar a la de las secreciones de lágrimas. Se recogieron las soluciones de enjuague y las concentraciones de AH se extrapolaron en una curva estándar de AH marcado. La liberación de AH en estas lentes podía detectarse hasta después de 20 horas18.
Una superficie ocular sana está lubricada por la película lagrimal. El uso de lentes de contacto puede alterar el funcionamiento de la película lagrimal, por lo que es esencial minimizar los efectos de las lentes de contacto y las soluciones desinfectantes para lentes de contacto mante-niendo los estrechos límites en los que perma-necen de forma natural en la superficie ocular. Los tensioactivos y el AH de Biotrue pueden permanecer sobre la superficie de la lente de contacto hasta 20 horas y actuar conjuntamen-te para aumentar la humectabilidad de la lente y contribuir a mejorar su biocompatibilidad y la comodidad de su uso.
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• Catherine A Scheuer es investigadora científica superior en Vision Care R&D en Bausch + Lomb, donde Susan E Burke es inves-tigadora principal.
