L’innervation sensorielle de la cornée joue un rôle essentiel dans le maintien de l’intégrité de la surface oculaire et de l’homéostasie immunitaire. La cornée est l’un des tissus les plus densément innervés du corps, principalement alimenté par la division ophtalmique du nerf trijumeau1. Ces nerfs sensoriels interviennent non seulement dans les réflexes de nociception et de clignement des yeux, mais régulent également la prolifération épithéliale, la cicatrisation des plaies et la surveillanceimmunitaire2,3. Toute perturbation de l’innervation sensorielle peut donc compromettre la barrière cornéenne, altérer le microenvironnement de la surface oculaire et augmenter la sensibilité aux infections microbiennes.
Le dysfonctionnement sensoriel de la cornée est associé à des affections systémiques telles que le diabète sucré et contribue à des pathologies oculaires, notamment la sécheresse oculaire, la kératopathie diabétique, la kératite neurotrophique et les complications post-chirurgicales 3,4,5,6,7,8,9,10 . L’insuffisance des nerfs sensoriels entraîne une réduction de la production de larmes, un amincissement de l’épithélium et un retard de cicatrisation des plaies, ce qui facilite la colonisation bactérienne11,12. Cependant, le lien mécaniste précis entre l’épuisement des nerfs sensoriels et l’adhésion bactérienne reste insuffisamment compris. Bien que des études aient démontré une augmentation de l’adhérence bactérienne après une dénervation cornéenne, il existe un manque de modèles normalisés permettant une investigation contrôlée de cette relation.
Pour combler cette lacune, nous avons développé un modèle ciblé de l’épuisement des nerfs sensoriels cornéens à l’aide de la bupivacaïne, un inhibiteur des canaux sodiques à action prolongée qui imite la neuropathie clinique sans causer de lésions nerveuses permanentes 13,14,15. Cette approche pharmacologique fournit une méthode contrôlée et reproductible pour étudier l’appauvrissement du nerf cornéen et ses effets sur la surface oculaire15. En intégrant ce modèle à des tests d’adhésion bactérienne, nous pouvons évaluer systématiquement l’impact de l’épuisement des nerfs sensoriels sur la colonisation microbienne, en imitant des aspects clés de la kératopathie diabétique et de la kératite neurotrophique.
L’adhésion microbienne est un événement précoce critique dans les infections cornéennes, influencée par la composition du film lacrymal, les propriétés de surface épithéliales et les réponses immunitaires de l’hôte. Parmi les divers agents pathogènes capables de coloniser la surface oculaire, S. aureus, S. epidermidis et P. aeruginosa représentent trois bactéries cliniquement significatives avec des mécanismes d’adhésion distincts. P. aeruginosa, une bactérie à Gram négatif très virulente, utilise des pili, des flagelles et des facteurs de virulence sécrétés pour adhérer rapidement aux cellules épithéliales cornéennes et les envahir, entraînant souvent une kératite ulcéreuse sévère16,17. En revanche, S. epidermidis, une bactérie commensale à Gram positif, exploite principalement les surfaces épithéliales perturbées et les altérations du film lacrymal pour établir des biofilms, contribuant ainsi à des infections persistantes et souvent subcliniques18,19. Les différences dans les stratégies d’adhésion entre ces espèces mettent en évidence la nécessité de comprendre comment l’épuisement des nerfs cornéens modifie le microenvironnement oculaire pour favoriser la colonisation bactérienne.
L’un des principaux défis de l’étude de l’adhésion bactérienne est le choix d’un modèle d’inoculation approprié. Le modèle conventionnel des blessures par égratignure, fréquemment utilisé dans les études d’infection, crée des défauts épithéliales pour faciliter l’adhésion bactérienne. Bien qu’efficace pour simuler les infections induites par un traumatisme, cette approche introduit d’importantes variables confondantes, notamment des lésions tissulaires excessives et une réponse inflammatoire exagérée, qui ne représentent pas avec précision les premiers stades de la colonisation bactérienne dans les cornées neuropathiques. De plus, la variabilité des lésions mécaniques rend difficile l’obtention de résultats reproductibles. Pour surmonter ces limitations, une méthode d’inoculation bactérienne plus contrôlée et physiologiquement pertinente est nécessaire.
La technique de transfert par essuyage en laboratoire offre une approche standardisée du dépôt bactérien, assurant une adhérence bactérienne uniforme sans perturber la barrière épithéliale20. Cette méthode imite étroitement les scénarios de susceptibilité du monde réel, où l’adhésion bactérienne se produit en l’absence de traumatisme mécanique manifeste, mais dans des conditions de composition lacrymale modifiée et d’homéostasie épithéliale. En éliminant la variabilité associée aux lésions mécaniques, la méthode de transfert par essuyage en laboratoire fournit une évaluation plus précise de la dynamique d’adhésion microbienne dans les cornées neuropathiques. De plus, il permet d’évaluer de manière contrôlée les contributions du film lacrymal à la colonisation bactérienne, ce qui est particulièrement pertinent en cas de dysfonctionnement sensoriel de la cornée où la sécrétion lacrymale est altérée.
Étant donné le rôle critique des nerfs sensoriels cornéens dans la régulation de la production de larmes et de l’homéostasie épithéliale, il est essentiel d’établir un modèle reproductible pour étudier les conséquences de l’épuisement des nerfs sensoriels sur l’adhésion microbienne. Cette étude vise à affiner un protocole de déplétion ciblée des nerfs sensoriels cornéens à l’aide de la bupivacaïne, un anesthésique local à action prolongée, afin d’évaluer ses effets sur la sécrétion lacrymale et l’adhésion bactérienne. En utilisant une combinaison d’application sous-conjonctivale et topique de bupivacaïne, cette approche garantit une déplétion sensorielle localisée et soutenue à un moment défini de l’efficacité maximale. À l’aide de ce modèle, nous étudions comment la dénervation sensorielle modifie la dynamique d’adhésion de S. aureus, S. epidermidis et P. aeruginosa, fournissant des informations précieuses sur la relation entre l’épuisement des nerfs, les altérations du film lacrymal et la susceptibilité microbienne. Ces résultats ont des implications plus larges pour la compréhension de la susceptibilité aux infections dans les affections neuropathiques telles que la kératopathie diabétique et la kératite neurotrophique et offrent une base pour de futures études sur les interactions neuro-immunitaires oculaires et les interventions thérapeutiques.