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Rev Cubana Oftalmol 1997;10(1-2):39-44
Hospital Oftalmológico Docente "Ramón Pando Ferrer"

El factor de crecimiento epidérmico (EGF). Su aplicación en la córnea

Dr. Hussein Zanati,1 Dr. Ramón Faure2 y Dr. Generoso Díaz Cominches1
  1. Doctor en Ciencias Médicas.
  2. Doctor en Ciencias Veterinarias.
RESUMEN: Se revisan los aspectos de la localización y concentración del EGF en el organismo, sus efectos biológicos, así como, los aspectos farmacológicos vinculados con la córnea. Su efecto biológico consiste en la modulación de la proliferación celular, cuyas células dianas las constituyen las epiteliales, queratocitos y fibroblastos. Se han preparado diversas formas farmacéuticas tales como: colirio, oleosa, uniones a metilcelulosa e hialurinamo de sodio, entre otras. Se hace énfasis en que, el EGF no se difunde a través de las córneas intactas. Se ha empleado en el tratamiento de quemaduras corneales, úlceras, queratitis, heridas, erosiones epiteliales, etcétera, con resultados promisorios, por lo que posee potencialidades de convertirse en una parte integral de la generación próxima de medicamentos oftálmicos.

Descriptores DeCs: CORNEA/efectos de drogas. FACTOR UROGASTRONA DE CRECIMIENTO EPIDERMICO/farmacología; CICATRIZACION DE HERIDAS/efectos de drogas.

El EGF fue descrito por primera vez por Stanley Cohen en 1962 1 a partir de la glándula submaxilar del ratón, su peso molecular es de 6 KDa 2 y contiene 53 aminoácidos. Es conocido también con el nombre de urogastrona, y actualmente está disponible como EGF recombinante. Aunque la producción de esta molécula es sistémica, se ha encontrado que se acumula en las glándulas submaxilares de ratones y en fluidos corporales humanos como la orina y las lágrimas.1-3 En estudios efectuados en personas sanas se ha encontrado que su concentración varía de 0,2 a 2,9 ng/mL (x= 0,7), sin existir gran variación entre individuos y entre ojos del mismo individuo, así como tampoco se comprobó dependencia del sexo; 4 fueron detectadas en las 3 capas fundamentales de la córnea, 5 y no así en humor acuoso.6

Efectos biológicos

En los últimos años se han venido acumulando muchas evidencias experimentales acerca de que el EGF puede estimular el proceso de reparación de heridas.7-11 Este efecto cicratrizante se debe a su acción mitogénica sobre células epiteliales y fibroblastos.12 Las células dianas del EGF las constituyen aquellas derivadas del ectodermo, tales como córnea, epidermis, hígado, páncreas etc. Su efecto biológico consiste en la modulación de la proliferación celular por medio de la activación del receptor tirosina kinasa del EGF y la proteína kinasa C.13

La curación de las heridas es un proceso localizado que involucra inflamación, migración y mitosis de la célula, neovascularización y regeneración de la matriz extracelular. Los datos obtenidos hasta ahora sugieren que las acciones de las células del área herida pueden estar reguladas por producción local de factores de crecimiento (FCs) peptídicos, los cuales influencian a dichas células mediante un mecanismo autocrino y paracrino.14 Según estos autores el EGF puede ser muy importante en la curación de las heridas corneales, donde los receptores a este polipéptido son expresados por muchos tipos de células, tales como: fibroblastos, queratocitos, células endoteliales vasculares y epiteliales. Este puede sintetizarse en células involucradas en la curación de heridas, incluyendo plaquetas, queratocitos y macrófagos activados.

En la actualidad se dispone de resultados acerca de que el EGF posee un efecto promisorio en daños corneales tales como: quemaduras por álcalis,15-17 en la reparación de las heridas traumáticas y posquirúr-gicas,18-22 erosiones corneales, úlceras, queratitis23-26 y aumento de la resistencia de tensión de la cicatriz.21-27 Dichos efectos pueden explicarse en parte, por un incremento de la respuesta fibroblástica.28 En el caso de las quemaduras alcalinas experimentales severas, el tratamiento tópico con EGF brindó resultados beneficiosos, pero el mejoramiento de la reparación del epitelio parece estar contrarrestado y parcialmente abolido por la reacción inflamatoria severa en estos ojos.15 Otros autores 16 plantean que en esta afección el mejoramiento se debe a un efecto neovascularizante directo del EGF; aunque , hasta dosis de 500 ng dicho efecto no ha sido demostrado.29 Sin embargo, en células epiteliales corneales cultivadas se comprobó que el EGF aumenta la migración celular mediante un incremento de la quimioquinesis.30

Los fundamentos de la reparación de los daños corneales mediatizados por la actividad mitótica inducida por el EGF, se han hecho presentes en cultivos in vitro de células endoteliales, donde se observaron claramente figuras mitóticas en todos los estadios de la división celular,27,31 así como las observaciones experimentales en las quemaduras por álcalis en las córneas, donde en una fase temprana de la curación se incorpora más timidina tritiada a los queratocitos en los ojos tratados con EGF comparados con los tratados con placebo, lo que implica que el EGF puede estimular la proliferación de estas células.32 Este mecanismo de la aceleración de la curación del epitelio corneal ha sido registrado en humanos, cuyos análisis en la fase S del ciclo celular durante la reparación indican que el tratamiento con EGF induce una tasa elevada de replicación epitelial, particularmente cerca de la región limbal, en el intervalo de 12 a 24 horas, aproximadamente, después de las heridas.33

Aspectos farmacológicos

Tripathi et al 34 han puntualizado que el EGF posee un gran potencial para su aplicación clínica, especialmente en acelerar la reparación de las heridas corneales después de la cirugía, quemaduras, úlceras y en el incremento del número de células endoteliales; sin embargo, todavía muchos parámetros requieren evaluación, entre los que se citan: dosis, concentración, combinación y formulación, tiempo de exposición, afinidad al receptor, especificidad histológica, variabilidad en pacientes, severidad de la enfermedad y/o lesión y sistema de entrega o liberación al tejido.

En tal sentido, en oftalmología experimental y clínica se ha venido utilizando el EGF en dosis que oscilan entre 10 ng/mL y lmg/mL, los cuales están en dependencia del tipo de daño, forma de aplicación y duración del tratamiento; así, Chung y Fagerholm16 encontraron que la dosis de 50 mg/mL aplicado tópicamente 3 veces al día en quemaduras corneales por álcalis ofrecieron los mejores resultados. Mientras Brazzel, et al17 reportaron que en la reepitelización corneal por quemaduras, dosis de 100 y 500 mg/mL reparaban el 45 % del daño, en tanto que, en la curación de las heridas posquirúrgicas (queratotomía anterior) 500 mg/mL ofreció el 40 % de animales recuperados, 100 mg/mL no tuvo efecto, y 1 mg/mL disminuyó el por ciento de curación.

En los ensayos evaluativos de la fortaleza de la resistencia a la tensión de las cicatrices corneales se ha encontrado que, concentración de 10 mg/mL fue efectivo en el 60 % de los casos a los 10 días, y 100 mg/mL lo fue 100 % a los 5 días; resultaron ineficaces las dosis de 1 y 1000 mg/mL.28

Kitazawa , et al33 investigando el efecto del EGF en la curación del epitelio corneal observaron que, la aplicación tópica de dosis superiores a 10 mg/mL (5 veces al día) aumentaron significativamente la velocidad de reparación, de una manera dosis-dependiente; se registró la curación máxima con 20 mg/mL y las dosis menores de 5 mg/mL no tuvieron efecto.

Para la aplicación del EGF se han utilizado diferentes vías de administración como: la tópica, intraestromal e intracameral con fines farmacocinéticos, así como también se han ensayado diferentes formas farmaceúticas: colirios, oleosa, uniones a metilcelulosa y hialurinato de sodio así como dispositivos basados en colágeno.

Taniguchi, et al29 estudiando el efecto neovascularizante del EGF reportaron que, la implantación intraestromal (250 y 500 ng) dio resultados infructuosos. Por otra parte, Rich, et al35 investigando la efectividad del EGF en la curación del endotelio corneal hallaron que, solubilizado en PBS o metilcelulosa al 1 % fueron ineficaces, en tanto que, solubilizado en hialurinato de sodio fue efectivo a dosis de 2 a 10 mg/mL intraocular. Sin embargo, Mekoto y Hejime26 patentaron un resultado basado en el empleo del EGF (0,01 - 50 mg/mL diluido en solución buferante o una base oleosa, efectivo para curar diversos trastornos oculares.

En cuanto a los estudios farmacocinéticos del EGF, se indicó que sus efectos dependen de una exposición prolongada por lo cual resulta necesario conocer la vida media, así como, la velocidad de degradación y utilización del producto. En conexión con esto, Schultz, et al18 describieron que en el EGF aplicado en gotas con base de metilcelulosa el 90 % se perdió por la película lagrimal en 10 minutos, en tanto el 10 % permaneció asociado en el tejido conjuntival. El EGF contenido en lentes blandos o lentículos de epiqueratofaquia captaron cantidades sustanciales de EGF y liberaron el 85 % dentro de las 24 horas, con una vida media in vitro de 4 horas. Estos autores también observaron que el EGF no se difundió a través de la córnea intacta o montículo.

Chant, et al36 evaluaron la cinética del EGF marcado con yodo 125 inyectado intracorneal en ojos enucleados de conejos y humanos, y encontraron que, la vida media en córnea fue 1,3 hora y el tiempo medio de retención (de 4 a 24 horas) siguió el siguiente orden: cristalino, córnea, iris, humor acuoso; con una acumulación al nivel corneal de 2,3 ng/mL partiendo de una dosis inicial de 100 ng/mL, lo que estuvo asociado a la temperatura en las cuales se realizaron las mediciones.

Se ha sugerido que la terapia combinada con EGF, FGF y corticoides debe ser ventajosa para producir un efecto sinérgico,20 lo cual se hizo patente en los estudios de células endoteliales de córneas cultivadas, donde el pretratamiento con ácido retinoico o su análogo sintético aumentó el efecto mitogénico del EGF, potencialización que contrasta con la actividad intrínseca de este ácido, el cual produce una inhibición del crecimiento celular en ausencia del EGF.37

Los recientes avances en la técnica de ingeniería genética han posibilitado un mayor escalado de la producción del hrEGF y han permitido el uso clínico de este agente en el tratamiento de variedades de desórdenes corneales,29 que unido al aumento de los conocimientos farmaceúticos y el desarrollo de sistemas apropiados de suministro del fármaco a los tejidos, se convierte en una parte integral de la generación próxima de medicamentos oftálmicos.20

SUMMARY: The aspects connected with the localization and concentration of the EGF in the organism, its biological effects, as well as the pharmacological aspects linked with the cornea are reviewed. Its biological effect consists in the modulation of the cellular proliferation, whose target cells are the epithelial cells, the keratocytes, and the fibroblasts. Several pharmaceutical have been prepared, such as: collyria, olaginous compounds and mixtures with methyl cellulose and sodium hyaluronate, among others. It is emphasized that the EGF is not diffused through the intact corneas. It has been used in the treatment of corneal burns, ulcers, keratitis, wounds, epithelial erosions, etc., with promising results. Therefore, it may become a comprehensive part of the next generation of opthalmological drugs.

Subject headings: CORNEA/drug effects; EPIDERMAL GROWTH FACTOR-UROGASTRONE/pharmacology; WOUND HEALING/drug effects.

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Recibido: 25 de febrero de 1997. Aprobado: 8 de mayo de 1997.

Dr. Hussein Zanati. Hospital Oftalmológico Docente "Ramón Pando Ferrer". Calle 31 esquina a 76, municipio Marianao, Cuba.

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