A hiperglicemia no diabetes leva a alterações da superfície ocular?

As complicações associadas ao diabetes são categorizadas como microvasculares, que incluem retinopatia, nefropatia e neuropatia, ou macrovasculares que causam eventos cardiovasculares ou cerebrovasculares, como infarto do miocárdio e acidente vascular cerebral. A hiperglicemia crônica é um fator importante que causa complicações associadas ao diabetes, iniciando uma variedade de alterações metabólicas insidiosas. Tais alterações metabólicas são mecanismos bem conhecidos que contribuem para alterações metabólicas crônicas associadas à hiperglicemia, incluindo a glicação que leva à formação de produtos finais de glicação avançada, ativação excessiva da biossíntese de hexosamina, via do poliol e ativação de PKC, aumento dos níveis de fator de crescimento/citocinas e síntese alterada da matriz extracelular. 

Além dos efeitos crônicos, a hiperglicemia também demonstrou causar muitos efeitos biológicos de início rápido, que podem ser especialmente relevantes em pacientes com controle glicêmico deficiente e que apresentam hiperglicemia de jejum ou pós-prandial de curta duração.  

O filme lacrimal é uma fina camada de fluido que cobre a superfície ocular e desempenha um papel vital na manutenção da saúde da superfície ocular. Estudos pré-clínicos e clínicos demonstraram que o diabetes mellitus afeta o filme lacrimal, causa olho seco e danifica o epitélio da córnea. Pacientes com diabetes mellitus sofrem de defeitos epiteliais, erosões recorrentes, úlceras da córnea, edema da córnea, ceratite pontilhada superficial e cicatrização de feridas epiteliais da córnea prejudicada. Demonstrou-se que a hiperglicemia crônica de várias semanas causa danos à glândula lacrimal no modelo de camundongo com diabetes tipo 1.  

  Além disso, alterações na osmolaridade e estímulos inflamatórios também podem ter um efeito prejudicial importante no filme lacrimal e nas células epiteliais da superfície ocular. Porque a hiperglicemia, mesmo de curta duração, pode causar alterações rápidas no volume sanguíneo, na osmolaridade e nos efeitos oxidativos e níveis de estresse inflamatório, e dado o fato de que o filme lacrimal é sensível a todos esses estímulos nocivos, é importante investigar se a hiperglicemia pode causar algum efeito prejudicial de início rápido ao filme lacrimal e à superfície ocular.  

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A hiperglicemia no diabetes leva a alterações da superfície ocular?

Novo estudo 

Um estudo publicado este ano na  Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. foi desenhado para avaliar se a hiperglicemia associada ao diabetes pode ter efeitos prejudiciais de início rápido no filme lacrimal, nas células caliciformes e no glicocálix e se esses efeitos deletérios são dependentes da gravidade da hiperglicemia, comparando esses efeitos em modelos de camundongos com diabetes tipo 1 e tipo 2 que apresentam níveis diferenciais de hiperglicemia. Também testou o efeito da restauração da euglicemia utilizando implantes de insulina. Estes novos implantes de insulina proporcionam euglicemia prolongada e consistente através da liberação sustentada de insulina. Usando a análise do transcriptoma, também foi visto se a hiperglicemia de curta duração (28 dias ou menos) pode causar a ativação de uma cascata inflamatória ou resposta ao estresse celular na córnea. 

Métodos 

Para avaliar o efeito do diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2 no filme lacrimal, foram medidos o volume do filme lacrimal em camundongos aos 7 dias, 14 dias e 28 dias após o início da hiperglicemia. No estudo, todos os ratos tornaram-se diabéticos (hiperglicemia pós-prandial > 250 mg/dL) dentro de 24 horas após a injeção de estreptozotocina. Os níveis subsequentes de glicose no sangue pós-prandial foram 501 ± 52 mg/dL, 580 ± 15 mg/dL e >600 mg/dL em sete dias, 14 dias e 28 dias após a injeção de estreptozotocina. Os camundongos db/db incluídos neste estudo apresentaram hiperglicemia >250 mg/dL às 4 semanas de idade.  

Os níveis médios subsequentes de glicose no sangue pós-prandial foram 375 ± 51 mg/dL, 384 ± 21 mg/dL e 531 ± 41 mg/dL aos sete dias, 14 dias e 28 dias, respectivamente, após o início da hiperglicemia. Como esperado, os camundongos db/db tinham peso corporal notavelmente maior em comparação com os camundongos não diabéticos da mesma idade (*P < 0,05) e os camundongos injetados com estreptozotocina (ψ P < 0,05).  A glicemia e o peso corporal foram registrados aos 7, 14 e 28 dias após o início da hiperglicemia. 

Resultados 

Os resultados demonstram que, em comparação com camundongos não diabéticos da mesma idade, camundongos com diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2 apresentaram uma diminuição significativa (*P < 0,05) no volume lacrimal. A diminuição no volume lacrimal foi observada sete dias após o início da hiperglicemia e permaneceu significativamente (*P < 0,05) reduzida nos momentos testados de 14 e 28 dias em comparação com camundongos não diabéticos da mesma idade, embora uma tendência para um leve aumento foi observada nos dias 14 e 28, em comparação com o dia 7.  

Além disso, é interessante notar que, embora a gravidade da hiperglicemia em ratos com diabetes mellitus tipo 2 tenha sido significativamente menor em comparação com ratos com diabetes mellitus tipo 1, a diminuição no volume do filme lacrimal observada em camundongos com diabetes tipo 2 foi semelhante àquela observada em camundongos com diabetes tipo 1.  As células caliciformes são células especializadas localizadas no epitélio conjuntival que, em camundongos, secretam Muc5AC e Muc5B na superfície ocular.  Em comparação com camundongos não diabéticos da mesma idade, seções de tecido de camundongos com diabetes tipo 1 mostraram uma diminuição significativa (*P < 0,05) nas células caliciformes aos 7, 14 e 28 dias após o início da hiperglicemia.  

Semelhante ao efeito no volume lacrimal, a diminuição das células caliciformes em ratos com diabetes tipo 1 foi evidente sete dias após o início da hiperglicemia. Esta diminuição nas células caliciformes também esteve presente aos 14 e 28 dias após a hiperglicemia, mas não foi observado nenhum declínio adicional no número de células caliciformes nestes momentos em comparação com sete dias. Uma diminuição significativa (*P < 0,05) no número de células caliciformes também foi observada em camundongos com diabetes tipo 2, mas apenas nos dias 14 e 28 em comparação com camundongos não diabéticos da mesma idade. Vale a pena notar que a diminuição no número de células caliciformes observada em camundongos com diabetes mellitus tipo 2 também foi significativamente (ψ P < 0,05) menos grave em comparação com camundongos com diabetes tipo 1. 

Conclusão 

Os resultados do presente estudo demonstram que a hiperglicemia associada ao diabetes de menor duração pode causar danos prejudiciais à superfície ocular, iniciando uma diminuição rápida no filme lacrimal e uma perda precoce de células caliciformes que leva ainda a uma diminuição do glicocálix e desencadeia uma resposta inflamatória e ao estresse celular. Os dados demonstram que a hiperglicemia associada ao diabetes causa uma rápida diminuição no volume lacrimal e uma perda de células caliciformes que é aparente já sete dias após o início da hiperglicemia. Além disso, após este declínio inicial no volume lacrimal e perda de células caliciformes, nenhuma deterioração adicional é observada durante a hiperglicemia de curta duração (28 dias) testada neste estudo.  

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Mensagem prática 

As alterações metabólicas associadas à hiperglicemia crônica deterioram-se com o passar do tempo. Mas nenhum declínio dependente do tempo no volume do filme lacrimal ou perda de células caliciformes foi observado com hiperglicemia de curto prazo no presente estudo, o que apoia ainda mais a afirmação de que o efeito observado da hiperglicemia de curto prazo no filme lacrimal e nas células caliciformes pode ser devido a efeitos não metabólicos, como alterações hemodinâmicas ou osmóticas. No entanto, mais estudos são necessários para comprovar diretamente esse mecanismo.