La pellicola lacrimale svolge ruoli fondamentali nel proteggere, nutrire e lubrificare la superficieoculare 1. Ha uno spessore di circa 2–5,5 μm e un volume di 3–10 μL, con un tasso di ricambio di 1–2 μL al minuto su un occhiosano 2,3. Le ghiandole lacrimali secernono la componente acquosa delle lacrime, ricca di acqua, elettroliti, proteine e fattori antimicrobici, mentre le ghiandole di Meibomio producono lipidi che rallentano l'evaporazione del film lacrimale, e le cellule calice congiuntivali rilasciano mucine che supportano la lubrificazione della superficieoculare 4. La produzione di lacrime avviene in due modi principali: 1) secrezione basale, che mantiene un film lacrimale stabile su una superficie oculare sana, e 2) secrezione riflessa, scatenata da stimoli come irritazione, emozioni o luci intense. La composizione biochimica differisce tra i due, il che può influenzare il metodo utilizzato per raccogliere le lacrime perl'analisi 5,6. Le lacrime basale generalmente contengono concentrazioni più elevate di proteine e lipidi che supportano la stabilità del film lacrimale e la salute corneale, mentre le lacrime riflesse tendono ad avere un volume acquoso più elevato e sono più diluite per arrossare gli irritanti e proteggere la superficieoculare 7,8,9.
Poiché le lacrime servono a modulare l'infiammazione, difendersi dai patogeni e fornire nutrienti alla corneaavascolare 1, sono diventate un punto focale per la ricerca suibiomarcatori 10. Le lacrime rappresentano un'alternativa minimamente invasiva e relativamente conveniente al prelievo di sangue per monitorare i cambiamenti fisiologici, in particolare quelli che si verificano vicino al sito dellamalattia 8. Per catturare questi dati con precisione, una corretta raccolta èessenziale 10. I tubi microcapillari in vetro sono ampiamente utilizzati per campionare le lacerazioni basale perché permettono la raccolta con irritazione minima e diluizione dellelacrime 5. Questo metodo riduce al minimo il rischio di stimolare la lacerazione riflessa, che può alterare la composizione dellalacrima 9,11, posizionando attentamente il tubo per evitare il contatto con la congiuntiva bulbare e il margine della palpebra. Utilizzando questo approccio, i ricercatori possono ottenere lacerazioni basale non diluite che riflettono lo stato fisiologico della superficie oculare. Questo garantisce che il campione rimanga un mezzo affidabile per quantificare analiti sensibili, come gli ormonisessuali 10,12. Tuttavia, il volume limitato ottenuto presenta sfide analitiche per i saghi biochimici a valle. La raccolta delle lacrime basale tramite tubi microcapillari produce tipicamente pochi microlitri per campione, limitando la compatibilità con i saghi standard.
La superficie oculare umana è sempre più riconosciuta come tessuto bersaglio per gli ormonisessuali 13,14. Le evidenze a sostegno di ciò includono la rilevazione di trascritti di mRNA per recettori androgeni (AR), recettori degli estrogeni (ER) e recettori del progesterone (PR) nelle cellule acinar delle ghiandole lacrimali e di Meibomio, così come nelle cellule epiteliali della cornea, congiuntiva e delle cellule gobletcongiuntivali 15. Inoltre, in questi tessuti sono stati identificati mRNA che codificano enzimi steroidogenici, suggerendo la capacità di convertire localmente precursori steroidei in ormoni sessuali biologicamenteattivi. Ciò indica un potenziale per la sintesi ormonale in situ sulla superficie oculare e solleva una questione cruciale sul fatto che questi ormoni vengano secreti nel film lacrimale a livelli rilevabili.
Le evidenze attuali suggeriscono che gli ormoni sessuali sono fondamentali per mantenere l'omeostasi della superficie oculare, anche se i meccanismi molecolari precisi restano ancora in fase diindagine 13,14. Gli androgeni, come il testosterone, sembrano stimolare la secrezione lipidica e sopprimere l'infiammazione; Di conseguenza, la carenza di androgeni è ampiamente riconosciuta come un fattore che causa l'occhio seccoevaporativo 13,14,17. Al contrario, il ruolo degli estrogeni è più sfumato e dipendente dalcontesto 13,14,18. Sebbene coinvolte nella modulazione della composizione e del volume lacrimale, le fluttuazioni estrogeniche, come quelle che si verificano durante la menopausa, la gravidanza o l'uso di contraccettivi orali, sono frequentemente associate a secrezione acquosa compromessa, ridotta stabilità della pellicola lacrimale e infiammazione della superficieoculare 19,20. Di conseguenza, gli individui che sperimentano questi squilibri ormonali rappresentano una popolazione a rischio elevato di sviluppare la malattia oculare secca (DED)13,14,20.
Nonostante queste evidenze, monitorare lo stato ormonale nei pazienti con DED rimane una sfida. In particolare, non è ancora stabilito se i livelli ormonali sierici sistemici riflettano accuratamente i livelli ormonali localinell'occhio 21. Questa distinzione è fondamentale perché è stato dimostrato che i tessuti della superficie oculare possiedono recettori per gli ormoni sessuali e l'espressione di enzimi steroidogeni che supportano la sintesi locale e il metabolismo degli steroidisessuali 16. Questa capacità intracrina suggerisce che le concentrazioni ormonali locali nel film lacrimale possano differire significativamente dai livellisierici circolanti 13. Pertanto, è necessaria una misurazione diretta della concentrazione ormonale nel liquido lacrimale per comprendere meglio gli effetti ormonali locali sulla superficie oculare. Tuttavia, tali misure sono tecnicamente complesse a causa del piccolo volume di campioni di lacrima disponibili per l'analisi. Tecniche analitiche avanzate come la cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS) sono state utilizzate per quantificare gli ormoni nel sangue e nei fluidi lacrimali ad alta sensibilità, ma questo metodo richiede strumenti specializzati e competenze tecniche che potrebbero non essere facilmente accessibili a tutti iricercatori 21,22.
Il saggio immunosorbente legato agli enzimi (ELISA) è una tecnica ampiamente affermata per la rilevazione e quantificazione di proteine, anticorpi e ormoni. Per l'analisi di piccole molecole come gli steroidi sessuali, questo protocollo utilizza un formato di legame competitivo. In questo metodo, l'ormone non marcato presente nel campione lacrimale compete con un analogo ormonale marcato da enzimi per un numero limitato di siti di legame degli anticorpi. A causa di questa competizione, l'intensità del segnale, misurata come densità ottica, è inversamente proporzionale alla concentrazione dell'ormone nel campione; Di fatto, un segnale più basso indica una concentrazione più elevata dell'ormonebersaglio 23,24.
ELISA offre diversi vantaggi pratici per la quantificazione mirata. È conveniente e tecnicamente accessibile, permettendo l'implementazione in ambienti standard di laboratorio senza la necessità di strumenti specializzati. Inoltre, ELISA facilita lo screening ad alto rendimento in formati a lastre a 96 pozzi con una preparazione minima del campione, offrendo sia efficienza temporale sia altariproducibilità 23. Tuttavia, i kit ELISA disponibili in commercio sono tipicamente ottimizzati per campioni biologici di maggior volume come siero o plasma, e le loro prestazioni in campioni lacrimali a basso volume non sono ben definite. Per affrontare questa limitazione, il protocollo incorpora strategie ottimizzate di diluizione e gestione del campione per consentire la rilevazione degli ormoni all'interno dell'intervallo di sensibilità del saggio.
In questo studio, presentiamo un protocollo visualizzato che adatta i kit ELISA disponibili commercialmente per la rilevazione e quantificazione di 17β-estradiolo e testosterone in campioni lacrimali umani a basso volume raccolti utilizzando tubi microcapillari di vetro. Questo protocollo enfatizza modifiche pratiche nella raccolta del campione, nella gestione e nella preparazione del saggio per consentire la misurazione riproducibile degli ormoni da volumi lacrimali limitati. Questo lavoro si concentra sull'istituzione di un flusso di lavoro fattibile per applicare la metodologia ELISA esistente all'analisi dei fluidi straplati. Questo approccio potrebbe servire da base per futuri studi che indagano i livelli ormonali locali sulla superficie oculare.