Published March 25, 2022 | Version v1
Publication Open

Incremental Concentrations of Tacrolimus Eye Drops as a Strategy for the Management of Severe Vernal Keratoconjunctivitis

  • 1. Taibah University
  • 2. University College London
  • 3. Veneto Eye Bank Foundation
  • 4. Beni-Suef University
  • 5. Helwan University

Description

Purpose: To assess the effect of different concentrations of tacrolimus eye suspension on the epithelium and stromal keratocytes of human corneas and investigate whether it can be safely used for severe cases of vernal keratoconjunctivitis (VKC). Methods: Tacrolimus eye suspension was prepared in a range of concentrations of 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, and 0.2%. Molecular analysis was performed ex vivo on human corneas (n = 18), obtained from the eye bank. Transparency and thickness of each cornea were measured while live/dead staining was performed using a triple labeling assay. An incremental concentration approach was then tested on three severe cases of VKC. Results: All tested tacrolimus concentrations showed no significant changes in corneal thickness or transparency. In corneas treated with 0.1%, rare scattered dead cells were observed, while the folds of corneal surfaces were mostly viable, unlike concentrations higher than 0.1% and lower than 0.05%. Stromal cell densities were highest in the 0.1% tacrolimus treatment condition. Incremental concentrations of tacrolimus suspension were shown to significantly improve VKC cases, where the concentration used for each case depended on the severity of the case. Conclusions: Topical administration of tacrolimus was not toxic to human corneal cells at all tested concentrations, and the 0.1% concentration has shown the best viability of the corneal tissue. Tacrolimus eye suspension was shown to be safe and effective for use in severe VKC and is proposed as a topical ocular immunosuppressant drug enabling clinicians to incrementally increase the drug concentration according to the clinical severity of the disease to achieve the optimal therapeutic response.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الغرض: تقييم تأثير التركيزات المختلفة من معلق العين تاكروليموس على الظهارة والخلايا القرنية اللحمية للقرنية البشرية والتحقق مما إذا كان يمكن استخدامه بأمان للحالات الشديدة من التهاب القرنية والملتحمة الربيعي (VKC). الطرق: تم تحضير معلق العين تاكروليموس في مجموعة من التركيزات من 0.005 ٪، 0.01 ٪، 0.05 ٪، 0.1 ٪، و 0.2 ٪. تم إجراء التحليل الجزيئي خارج الجسم الحي على القرنيات البشرية (العدد = 18)، وتم الحصول عليه من بنك العين. تم قياس شفافية وسمك كل قرنية أثناء إجراء التلوين الحي/الميت باستخدام اختبار وضع العلامات الثلاثي. ثم تم اختبار نهج التركيز التزايدي على ثلاث حالات شديدة من VKC. النتائج: لم تظهر جميع تركيزات تاكروليموس التي تم اختبارها أي تغييرات كبيرة في سماكة القرنية أو شفافيتها. في القرنيات المعالجة بنسبة 0.1 ٪، لوحظت خلايا ميتة متناثرة نادرة، في حين أن طيات أسطح القرنية كانت قابلة للحياة في الغالب، على عكس التركيزات التي تزيد عن 0.1 ٪ وأقل من 0.05 ٪. كانت كثافة الخلايا اللحمية أعلى في حالة علاج تاكروليموس بنسبة 0.1 ٪. وقد تبين أن التركيزات المتزايدة من معلق تاكروليموس تحسن بشكل كبير حالات VKC، حيث يعتمد التركيز المستخدم لكل حالة على شدة الحالة. الاستنتاجات: لم تكن الإدارة الموضعية للتاكروليموس سامة لخلايا القرنية البشرية في جميع التركيزات التي تم اختبارها، وأظهر تركيز 0.1 ٪ أفضل قابلية للحياة لأنسجة القرنية. ثبت أن معلق العين Tacrolimus آمن وفعال للاستخدام في VKC الشديد ويقترح كدواء موضعي مثبط للمناعة للعين يمكّن الأطباء من زيادة تركيز الدواء بشكل تدريجي وفقًا للشدة السريرية للمرض لتحقيق الاستجابة العلاجية المثلى.

Translated Description (French)

Objectif : Évaluer l'effet de différentes concentrations de suspension oculaire de tacrolimus sur l'épithélium et les kératocytes stromaux des cornées humaines et déterminer s'il peut être utilisé en toute sécurité dans les cas graves de kératoconjonctivite vernale (KV). Méthodes : La suspension oculaire de tacrolimus a été préparée dans une gamme de concentrations de 0,005 %, 0,01 %, 0,05 %, 0,1 % et 0,2 %. L'analyse moléculaire a été réalisée ex vivo sur des cornées humaines (n = 18), obtenues à partir de la banque d'yeux. La transparence et l'épaisseur de chaque cornée ont été mesurées alors que la coloration vivante/morte a été effectuée à l'aide d'un test de triple étiquetage. Une approche de concentration incrémentielle a ensuite été testée sur trois cas graves de VKC. Résultats : Toutes les concentrations de tacrolimus testées n'ont montré aucun changement significatif dans l'épaisseur ou la transparence de la cornée. Dans les cornées traitées avec 0,1%, de rares cellules mortes dispersées ont été observées, tandis que les plis des surfaces cornéennes étaient pour la plupart viables, contrairement aux concentrations supérieures à 0,1% et inférieures à 0,05%. Les densités de cellules stromales étaient les plus élevées dans la condition de traitement par tacrolimus à 0,1 %. Il a été démontré que les concentrations incrémentielles de suspension de tacrolimus amélioraient considérablement les cas de VKC, où la concentration utilisée pour chaque cas dépendait de la gravité du cas. Conclusions : L'administration topique de tacrolimus n'était pas toxique pour les cellules cornéennes humaines à toutes les concentrations testées, et la concentration de 0,1 % a montré la meilleure viabilité du tissu cornéen. La suspension oculaire de tacrolimus s'est avérée sûre et efficace pour une utilisation dans les VKC sévères et est proposée comme médicament immunosuppresseur oculaire topique permettant aux cliniciens d'augmenter progressivement la concentration du médicament en fonction de la gravité clinique de la maladie pour obtenir la réponse thérapeutique optimale.

Translated Description (Spanish)

Propósito: Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de suspensión ocular de tacrolimus en el epitelio y los queratocitos estromales de las córneas humanas e investigar si se puede usar de manera segura para casos graves de queratoconjuntivitis vernal (VKC). Métodos: La suspensión ocular de tacrolimus se preparó en un rango de concentraciones de 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1% y 0.2%. El análisis molecular se realizó ex vivo en córneas humanas (n = 18), obtenidas del banco de ojos. La transparencia y el grosor de cada córnea se midieron mientras que la tinción viva/muerta se realizó utilizando un ensayo de etiquetado triple. Luego se probó un enfoque de concentración incremental en tres casos graves de VKC. Resultados: Todas las concentraciones de tacrolimus analizadas no mostraron cambios significativos en el grosor o la transparencia de la córnea. En las córneas tratadas con 0,1%, se observaron células muertas dispersas raras, mientras que los pliegues de las superficies corneales eran en su mayoría viables, a diferencia de concentraciones superiores al 0,1% e inferiores al 0,05%. Las densidades de células estromales fueron más altas en la condición de tratamiento con tacrolimus al 0.1%. Se demostró que las concentraciones incrementales de suspensión de tacrolimus mejoran significativamente los casos de VKC, donde la concentración utilizada para cada caso dependía de la gravedad del caso. Conclusiones: La administración tópica de tacrolimus no fue tóxica para las células corneales humanas en todas las concentraciones probadas, y la concentración del 0,1% ha demostrado la mejor viabilidad del tejido corneal. Se demostró que la suspensión ocular de tacrolimus es segura y eficaz para su uso en la VKC grave y se propone como un fármaco inmunosupresor ocular tópico que permite a los médicos aumentar gradualmente la concentración del fármaco de acuerdo con la gravedad clínica de la enfermedad para lograr la respuesta terapéutica óptima.

Files

pdf.pdf

Files (2.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a0fc8ccb5247b70c0a1634dd6bb93e2d
2.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التركيزات المتزايدة لقطرات العين تاكروليموس كاستراتيجية لإدارة التهاب القرنية والملتحمة الربيعي الحاد
Translated title (French)
Concentrations incrémentielles de gouttes oculaires de tacrolimus en tant que stratégie pour la prise en charge de la kératoconjonctivite vernale sévère
Translated title (Spanish)
Concentraciones incrementales de gotas oftálmicas de tacrolimus como estrategia para el tratamiento de la queratoconjuntivitis vernal grave

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4220778514
DOI
10.3389/fphar.2022.798998

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1881473737
  • https://openalex.org/W1887310754
  • https://openalex.org/W1972369437
  • https://openalex.org/W1972757334
  • https://openalex.org/W1981275525
  • https://openalex.org/W1981397637
  • https://openalex.org/W1996042193
  • https://openalex.org/W2011796483
  • https://openalex.org/W2021037177
  • https://openalex.org/W2025573123
  • https://openalex.org/W2035984054
  • https://openalex.org/W2038075308
  • https://openalex.org/W2038601984
  • https://openalex.org/W2041405582
  • https://openalex.org/W2047114489
  • https://openalex.org/W2047855993
  • https://openalex.org/W2048210828
  • https://openalex.org/W2074984233
  • https://openalex.org/W2078457545
  • https://openalex.org/W2098805814
  • https://openalex.org/W2106888919
  • https://openalex.org/W2327438581
  • https://openalex.org/W2340275285
  • https://openalex.org/W2746153000
  • https://openalex.org/W2782175582
  • https://openalex.org/W3010938160
  • https://openalex.org/W3188883555
  • https://openalex.org/W3202603896
  • https://openalex.org/W3203361283
  • https://openalex.org/W4232733440
  • https://openalex.org/W576665064
  • https://openalex.org/W70254986