Le lacrime sono considerate un ultrafiltrato plasmatico e sono state anche descritte come un fluido intermedio tra il siero plasmatico e il liquido cerebrospinale a causa di una significativa sovrapposizione nelle biomolecole che condividono1. È stato riportato che le lacrime umane contengono proteine, lipidi lacrimali, metaboliti ed elettroliti2. Recentemente, sono state identificate anche altre biomolecole come mRNA, miRNA e vescicole extracellulari 3,4,5,6,7.
Nell'uomo, le lacrime basali si trovano nel film lacrimale, che consiste di tre strati: lo strato lipidico esterno, che mantiene liscia la superficie lacrimale per permetterci di vedere attraverso di essa e prevenire l'evaporazione delle lacrime; lo strato acquoso intermedio, che mantiene l'occhio idratato, respinge i batteri, protegge la cornea e costituisce il 90% del film lacrimale; e infine, lo strato di mucina, una famiglia di proteine ad alto peso molecolare che sono a contatto con la cornea e permettono alla lacrima di aderire all'occhio8. La distribuzione lacrimale sulla superficie oculare inizia con la secrezione dalla ghiandola lacrimale. Questo fluido viene quindi guidato attraverso i dotti lacrimali per passare sulla superficie dell'occhio e fluire nei canali di drenaggio. Ogni battito di ciglia consente alle lacrime di disperdersi uniformemente su tutto l'occhio, mantenendolo umido9.
Il film lacrimale è un biofluido altamente dinamico in grado di riflettere i cambiamenti molecolari che avvengono non solo sulla superficie oculare ma anche in altri tessuti e organi. L'analisi dell'espressione differenziale in questo biofluido rappresenta un approccio promettente per la scoperta di biomarcatori nelle malattie umane 10,11. L'utilizzo del film lacrimale come fonte di biomarcatori per la diagnosi precoce in varie patologie è stato notevolmente facilitato dalla presenza di metodi di raccolta non invasivi. Il metodo più comune per la raccolta delle lacrime nelle cliniche umane e veterinarie prevede un supporto a membrana (striscia di Schirmer), che opera secondo il principio dell'azione capillare, consentendo all'acqua nelle lacrime di viaggiare lungo la lunghezza di una striscia reattiva di carta o di tubi capillari posizionati nel sacco congiuntivale inferiore del soggetto 12,13,14. Nonostante la limitazione intrinseca dell'ottenimento di un piccolo volume di campione attraverso questo metodo, l'analisi biochimica della composizione lacrimale utilizzando varie tecniche sensibili ha facilitato l'identificazione di potenziali molecole biomarcatrici11,15. I protocolli per l'ottimizzazione e la valutazione dell'eluizione delle proteine lacrimali dalle strisce di Schirmer e dai capillari in pazienti umani sono ben documentati16,17. Tuttavia, sono disponibili descrizioni complete di protocolli ottimizzati specificamente progettati per estrarre informazioni molecolari relative alle lacrime da modelli animali sperimentali, ma scarse. I metodi esistenti, come l'induzione lacrimale attraverso la stimolazione diretta della ghiandola lacrimale18, pur consentendo la raccolta di volumi maggiori, sono invasivi e possono causare disagio agli animali. Metodi non invasivi, come la raccolta di lacrime dalla superficie oculare, sono stati descritti come un modo per isolare il DNA e i miRNA19,21.
Questo protocollo mira a stabilire un metodo economico e ottimizzato per la raccolta e l'elaborazione delle lacrime nei topi. Il metodo dà la priorità alla non invasività e ottiene volumi lacrimali sufficienti adatti all'analisi molecolare attraverso tecniche come SDS-PAGE, qPCR e dPCR. Le informazioni estratte sul contenuto di proteine e mRNA possono quindi essere utilizzate per identificare potenziali biomarcatori nei modelli sperimentali esistenti di malattia.