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Humectación y biocompatibilidad de las lentes de contacto
Catherine A Scheuer y Susan E Burke examinan los factores que influyen en la humectabilidad y el efecto que la solución
única BioTrue puede tener sobre las propiedades de las lentes de contacto durante su uso
La película lagrimal, un sistema especializado
formado por componentes extremadamente
interdependientes, proporciona una superficie
óptica suave y lubricada. Su estrecha relación
con los tejidos oculares circundantes es esencial para mantener una superficie ocular sana1.
Se ha demostrado que las lentes de contacto
interfieren en esta relación, alterando el espesor y las propiedades fisicoquímicas de la
película lagrimal2. Los recientes avances en la
tecnología de las lentes de contacto blandas,
con la introducción de lentes de hidrogel de
silicona y la inclusión de agentes humectantes
en las soluciones para el cuidado de las lentes,
han mejorado la biocompatibilidad y la humectabilidad de las lentes de contacto y, por ello, la
relación entre las lentes de contacto y la superficie ocular.
Para conseguir los mejores resultados en los pacientes, una lente de contacto debe ser biocompatible con el tejido ocular circundante. Esto depende enormemente de las interacciones de la
superficie de la lente de contacto con la película
lagrimal y los tejidos corneales. Una superficie
con gran biocompatibilidad presenta una tensión superficial entre la lágrima y la superficie
de la lente muy baja, lo que crea una superficie
extremadamente humectable por la cual las lágrimas se dispersan fácilmente2. Las superficies
de las lentes de contacto de hidrogel e hidrogel
de silicona están compuestas por cadenas poliméricas que son tanto hidrófilas (atraen el agua)
como hidrófobas (repelen el agua). Algunas
partes de estas cadenas tienen la capacidad
de rotar, de cambiar de posición en torno a un
enlace químico, un proceso que se denomina
transición hidrófila-hidrófoba. Las superficies de
hidrogel expuestas al agua tenderán a contener
Superficie hidrófoba
Superficie hidrófila
TENSIÓN SUPERFICIAL
>90°
FUERZA GRAVITACIONAL
Líquido en una superficie no humectable;
tensión superficial que domina las fuerzas
de atracción en la superficie
grupos hidrófilos, mientras que las superficies
expuestas al aire o a fluidos no polares podrán
aglutinar grupos hidrófobos3.
La presencia de un entorno hidrófilo estabilizará
los grupos hidrófilos. Una superficie en contacto
con componentes predominantemente hidrófobos contendrá grupos hidrófobos estabilizados (metilo o silicona). Este proceso, que es
de carácter dinámico, llega a ser relativamente
constante poco después de colocar la lente de
contacto sobre la superficie ocular. Una lente
de contacto colocada en el ojo está sumergida
en fluidos lagrimales y queda recubierta por una
película lagrimal completa. La película lagrimal
en la parte posterior de la lente es muy similar
a la película lagrimal precorneal, desde la capa
mucosa a la lipídica. A los pocos minutos de su
colocación, la lente de contacto queda recubierta por las mucinas de la película lagrimal
hidrófila. Esta superficie recubierta por mucinas ya no es capaz de esa transición dinámica
<90°
FUERZAS DE ATRACCIÓN
EN LA SUPERFICIE
Cuando las fuerzas de atracción en la
superficie son mayores que la tensión
superficial, el líquido humedece la superficie.
hidrófila-hidrófoba3,4. A pesar de los recientes
avances en los materiales de las lentes de contacto, la comodidad y la sequedad al final del día
continúan siendo un problema.
Para resolver el problema de la sequedad y la
comodidad, también se han producido avances
en la tecnología de las soluciones desinfectantes
de lentes de contacto, con la introducción de
nuevos productos diseñados para mejorar la
humectabilidad de las lentes. El uso de agentes
acondicionadores en las soluciones desinfectantes de lentes de contacto es una de las estrategias empleadas para estabilizar la capacidad
hidrófila de la superficie de las lentes de contacto y mejorar la humectación de la superficie. Una
solución desinfectante de lentes de contacto
formulada con componentes que actúen como
los de la película lagrimal puede contribuir a mejorar la humectabilidad y la biocompatibilidad de
las lentes de contacto. Por ejemplo, la solución
única Biotrue™ contiene tanto tensioactivos
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Grupos hidrófilos
Grupos hidrófobos
Áreas hidrófobas
Tensioactivos
Figura 1A: Los tensioactivos de la solución única Biotrue™ tienen grupos Figura 1B: Los grupos hidrófobos de las moléculas de los tensioactivos se
tanto hidrófilos como hidrófobos.
fijan a las zonas hidrófobas de la lente. Las moléculas forman una capa que
crea un entorno hidrófilo que atrae la humedad5,6.
Ácido hialurónico
Áreas hidrófobas
Moléculas de agua
Figura 2A: El ácido hialurónico es un lubricante natural de nuestro orga- Figura 2B: El AH forma una red que fluye libremente sobre la superficie
nismo11 que funciona en combinación con los tensioactivos. La estructura de la lente y genera una matriz junto con los tensioactivos.
en espiral del AH tiene propiedades de retención de agua únicas. El AH
retiene hasta 1000 veces su peso en agua12,13.
como el lubricante ácido hialurónico (AH), presente de forma natural en el ojo, que actúan en
combinación para mejorar la humectabilidad, la
biocompatibilidad y el confort del paciente.
Los tensioactivos tienen la capacidad de reducir
la tensión superficial, ya que contienen regiones
tanto hidrófilas como hidrófobas (Figura 1A). Según disminuye la tensión superficial de un líquido al añadir un tensioactivo, la energía requerida
para que el líquido se disperse por la superficie
puede reducirse, lo que da lugar a una superficie
más humectable. Cuando los tensioactivos utilizados en Biotrue (poloxamina y sulfobetaína)
interactúan con la superficie de la lente, sus regiones hidrófobas pueden interactuar con las
porciones hidrófobas de la superficie, mientras
que la región hidrófila del tensioactivo se presenta tal cual al líquido lagrimal hidrófilo, contribuyendo a la estabilización de la superficie de
la lente, hidrófila y más humectable (Figura 1B).
Esta adsorción y liberación del tensioactivo en
la lente puede controlarse a lo largo del tiempo
con la medición de la tensión superficial.
El ácido hialurónico, un biopolímero glicosaminoglicano de alto peso molecular, es un lubricante que se encuentra de forma natural en el organismo, y en especial en el ojo7,8. Aunque el ácido
hialurónico no es un agente activo de superficie,
se ha incluido como agente acondicionador
en Biotrue por sus excelentes propiedades viscoelásticas y de retención de líquidos. La elevada
capacidad del AH para formar enlaces de hidrógeno le permite atraer y retener la humedad en
el interior de sus cadenas poliméricas en espiral
(Figura 2A). Sometidos a una fuerza de corte
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RevitaLens
Clear Care
Replenish
Ever Moist
Biotrue
12
8
Tiempo (horas)
4
0
20
16
Figura 4: Horas de liberación continuada de agentes humectantes en lentes de hidrogel
de silicona analizadas.
Fl-Ácido hialurónico (% del valor inicial)
x
100
90
x
80
xx
xx
Polymacon
Balafilcon A
Comifilcon A
Alphafilcon A
x
x
70
xx
60
Lotrafilcon A
Senofilcon A
Lotrafilcon B
Galyfilcon A
Etafilcon A
x
x
x
x
x
xx
50
xx
40
xx
xx
xx
xx
30
x
xx
x
x
x
x
x
x
xx
xx
xx
xx
xx
xx
10
12
14
16
18
20
20
10
0
0
2
4
6
8
Tiempo (horas)
Figura 5: Liberación de ácido hialurónico en lentes de contacto de hidrogel e hidrogel de silicona.
elevada, como el parpadeo del ojo, los polímeros
del AH se alinean, disminuyen la viscosidad y se
dispersan uniformemente por la superficie ocular9. Además, se ha constatado que el AH tiene
una afinidad específica por las mucinas oculares10, lo que puede mejorar aún más la humectabilidad de las lentes de contacto (Figura 2B).
La inclusión de dos tipos de agentes acondicionadores en Biotrue, los tensioactivos y el
polímero ácido hialurónico, crea un sistema
único diseñado para mejorar la humectabilidad
de la superficie y reforzar la hidratación. Los
tensioactivos y el ácido hialurónico interactúan
entre sí y con las propiedades químicas de la
superficie de la lente, lo que genera una matriz
que atrae el agua para proteger la lente con un
envoltorio de hidratación.
Se ha demostrado que para que los biomateriales, como las lentes de contacto, tengan una
buena biocompatibilidad es necesario que la
humedad se disperse fácilmente por la superficie, para lo cual la tensión interfacial (tensión
superficial) debe ser lo más baja posible. Son
numerosos los métodos que se han utilizado
para tratar de medir indirectamente esa tensión
interfacial, incluidas las mediciones del ángulo de contacto. El método de la gota sésil, una
de las técnicas utilizadas con mayor frecuencia
para medir el ángulo de contacto, se basa en las
interacciones entre una gota de líquido y la lente
de contacto. Sin embargo, este método tiene el
inconveniente de que las lentes deben haberse
secado con papel secante, lo que puede reducir
la humectancia y provocar su deshidratación antes de la medición14,15. También se ha utilizado el
método de la burbuja cautiva para medir el ángulo de contacto, que emplea el ángulo creado
por una burbuja de aire colocada en la superficie de la lente. Para esta medición, es esencial
la capacidad de la burbuja de aire de desplazar
líquido en la superficie, lo que puede ocasionar
errores en la medición16. Una alternativa a estos
métodos es la medición directa de la tensión superficial de los líquidos liberados en las lentes de
contacto. Una disminución de la tensión superficial de estos líquidos indica una reducción de la
energía necesaria para humedecer la interfase
superficial.
La tensión superficial de los líquidos liberados en
lentes que se han dejado en remojo en solución
desinfectante para lentes de contacto puede
medirse a lo largo del tiempo para evaluar la liberación de agentes humectantes tensioactivos.
Las lentes de contacto permanecieron en remojo durante 8 horas en diversas soluciones únicas
y a continuación se enjuagaron con una solución
tampón a una velocidad similar a la de las secreciones de lágrimas. Cada dos horas se recogieron las soluciones de enjuague y se midieron las
tensiones superficiales de las muestras diluidas.
Una reducción de la tensión superficial con respecto al control indica la liberación del tensioactivo. Los resultados de los análisis de las lentes
de hidrogel de silicona demostraron que la liberación del tensioactivo adsorbido de Biotrue
podía detectarse hasta después de 20 horas17.
Se utilizó un método similar para evaluar la liberación de ácido hialurónico a lo largo del tiempo en lentes de contacto puestas en remojo en
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Biotrue. Las lentes de contacto permanecieron
en remojo durante toda la noche en Biotrue con
AH marcado. Después, se enjuagaron con una
solución tampón a una velocidad similar a la de
las secreciones de lágrimas. Se recogieron las
soluciones de enjuague y las concentraciones
de AH se extrapolaron en una curva estándar de
AH marcado. La liberación de AH en estas lentes
podía detectarse hasta después de 20 horas18.
Una superficie ocular sana está lubricada por la
película lagrimal. El uso de lentes de contacto
puede alterar el funcionamiento de la película
lagrimal, por lo que es esencial minimizar los
efectos de las lentes de contacto y las soluciones
desinfectantes para lentes de contacto manteniendo los estrechos límites en los que permanecen de forma natural en la superficie ocular.
Los tensioactivos y el AH de Biotrue pueden
permanecer sobre la superficie de la lente de
contacto hasta 20 horas y actuar conjuntamente para aumentar la humectabilidad de la lente
y contribuir a mejorar su biocompatibilidad y la
comodidad de su uso.
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• Catherine A Scheuer es investigadora
científica superior en Vision Care R&D en
Bausch + Lomb, donde Susan E Burke es investigadora principal.
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