La inervación sensorial corneal juega un papel fundamental en el mantenimiento de la integridad de la superficie ocular y la homeostasis inmune. La córnea es uno de los tejidos más densamente inervados del cuerpo, predominantemente irrigado por la división oftálmica del nervio trigémino1. Estos nervios sensoriales no solo median la nocicepción y los reflejos de parpadeo, sino que también regulan la proliferación epitelial, la cicatrización de heridas y la vigilancia inmunológica 2,3. Por lo tanto, cualquier interrupción en la inervación sensorial puede comprometer la barrera corneal, alterando el microambiente de la superficie ocular y aumentando la susceptibilidad a las infecciones microbianas.
La disfunción sensorial corneal se asocia con afecciones sistémicas como la diabetes mellitus y contribuye a patologías oculares, incluida la enfermedad del ojo seco, la queratopatía diabética, la queratitis neurotrófica y las complicaciones posquirúrgicas 3,4,5,6,7,8,9,10 . El deterioro de los nervios sensoriales conduce a una reducción de la producción de lágrimas, adelgazamiento epitelial y retraso en la cicatrización de heridas, todo lo cual facilita la colonización bacteriana11,12. Sin embargo, el vínculo mecanicista preciso entre el agotamiento del nervio sensorial y la adhesión bacteriana sigue sin comprenderse adecuadamente. Si bien los estudios han demostrado un aumento de la adhesión bacteriana después de la denervación corneal, faltan modelos estandarizados que permitan una investigación controlada de esta relación.
Para abordar esta brecha, desarrollamos un modelo dirigido de agotamiento del nervio sensorial corneal utilizando bupivacaína, un bloqueador de los canales de sodio de acción prolongada que imita la neuropatía clínica sin causar daño nervioso permanente 13,14,15. Este enfoque farmacológico proporciona un método controlado y reproducible para estudiar el agotamiento del nervio corneal y sus efectos sobre la superficie ocular15. Al integrar este modelo con ensayos de adhesión bacteriana, podemos evaluar sistemáticamente el impacto del agotamiento del nervio sensorial en la colonización microbiana, imitando aspectos clave de la queratopatía diabética y la queratitis neurotrófica.
La adhesión microbiana es un evento temprano crítico en las infecciones de la córnea, influenciado por la composición de la película lagrimal, las propiedades de la superficie epitelial y las respuestas inmunitarias del huésped. Entre los diversos patógenos capaces de colonizar la superficie ocular, S. aureus, S. epidermidis y P. aeruginosa representan tres bacterias clínicamente significativas con distintos mecanismos de adhesión. P. aeruginosa, una bacteria gramnegativa altamente virulenta, utiliza pili, flagelos y factores de virulencia secretados para adherirse rápidamente e invadir las células epiteliales corneales, lo que a menudo conduce a queratitis ulcerosa grave16,17. Por el contrario, S. epidermidis, una bacteria comensal grampositiva, explota predominantemente las superficies epiteliales alteradas y las alteraciones de la película lagrimal para establecer biopelículas, lo que contribuye a infecciones persistentes y, a menudo, subclínicas18,19. Las diferencias en las estrategias de adhesión entre estas especies resaltan la necesidad de comprender cómo el agotamiento del nervio corneal altera el microambiente ocular para favorecer la colonización bacteriana.
Un desafío clave en el estudio de la adhesión bacteriana es la elección de un modelo de inoculación apropiado. El modelo convencional de lesión por rascado, utilizado con frecuencia en estudios de infecciones, crea defectos epiteliales para facilitar la adherencia bacteriana. Si bien es eficaz para simular infecciones inducidas por traumatismos, este enfoque introduce variables de confusión significativas, incluido el daño tisular excesivo y una respuesta inflamatoria exagerada, que no representan con precisión las primeras etapas de la colonización bacteriana en las córneas neuropáticas. Además, la variabilidad en las lesiones mecánicas dificulta la obtención de resultados reproducibles. Para superar estas limitaciones, se requiere un método de inoculación bacteriana más controlado y fisiológicamente relevante.
La técnica de transferencia de limpieza de laboratorio ofrece un enfoque estandarizado para la deposición bacteriana, asegurando una adherencia bacteriana uniforme sin alterar la barrera epitelial20. Este método imita de cerca los escenarios de susceptibilidad del mundo real, donde la adhesión bacteriana ocurre en ausencia de un trauma mecánico manifiesto, pero en condiciones de composición lagrimal y homeostasis epitelial alteradas. Al eliminar la variabilidad asociada con las lesiones mecánicas, el método de transferencia de limpieza de laboratorio proporciona una evaluación más precisa de la dinámica de adhesión microbiana en las córneas neuropáticas. Además, permite la evaluación controlada de las contribuciones de la película lagrimal a la colonización bacteriana, lo que es particularmente relevante en casos de disfunción sensorial corneal donde la secreción lagrimal está alterada.
Dado el papel crítico de los nervios sensoriales corneales en la regulación de la producción de lágrimas y la homeostasis epitelial, es esencial establecer un modelo reproducible para estudiar las consecuencias del agotamiento de los nervios sensoriales en la adhesión microbiana. Este estudio tiene como objetivo refinar un protocolo para el agotamiento del nervio sensorial corneal dirigido utilizando bupivacaína, un anestésico local de acción prolongada, para evaluar sus efectos sobre la secreción lagrimal y la adhesión bacteriana. Al emplear una combinación de aplicación de bupivacaína subconjuntival y tópica, este enfoque garantiza un agotamiento sensorial localizado y sostenido en un punto de tiempo definido de máxima eficacia. Usando este modelo, investigamos cómo la denervación sensorial altera la dinámica de adhesión de S. aureus, S. epidermidis y P. aeruginosa, proporcionando información valiosa sobre la relación entre el agotamiento del nervio, las alteraciones de la película lagrimal y la susceptibilidad microbiana. Estos hallazgos tienen implicaciones más amplias para comprender la susceptibilidad a las infecciones en afecciones neuropáticas como la queratopatía diabética y la queratitis neurotrófica y ofrecen una base para futuros estudios sobre interacciones neuroinmunes oculares e intervenciones terapéuticas.