Introducción

El síndrome de ojo seco es una enfermedad cuyo número de casos ha ido aumentando en los últimos años, como resultado de una gran cantidad de factores que contribuyen a su aparición. Desde hace algunos años, el síndrome de ojo seco es considerado un problema de salud pública ¹ y corresponde a uno de los motivos de consulta más frecuentes para los profesionales de la salud visual. Es por ello, que en las últimas tres décadas, instituciones como el Tear Film and Ocular Surface Society (TIFOS) y el Dry Eye WorkShop (DEWS) han publicado resultados de sus investigaciones. En el año 2007, el DEWS dio a conocer la primera definición globalmente aceptada sobre ojo seco. Sin embargo, en el año 2017 a causa del trabajo mancomunado entre TFOS y DEWS II se redefinió el concepto de ojo seco como: “El síndrome de ojo seco es una enfermedad multifactorial de la superficie ocular caracterizada por una pérdida de la homeostasis de la película lagrimal, acompañada por síntomas oculares, en los cuales la inestabilidad e hiperosmolaridad de la película lagrimal, inflamación y daño de la superficie ocular, y anormalidades neurosensoriales juegan roles etiológicos” ².

Numerosos estudios han sido realizados hace más de una década con relación al síndrome de ojo seco, particularmente se han reportado que los factores de riesgo son fundamentales para comprender la enfermedad, dentro de los cuales se destacan: género femenino, edad ³, hipocorreción del defecto refractivo ⁴, cirugía refractiva, enfermedad tiroidea, nivel educativo ⁵, enfermedad autoinmune ⁶, uso de videoterminales ⁷, cambios hormonales, factores ambientales ⁸, cirugía de catarata ⁹⁾ , exposición a radiación ionizante ¹⁰, entre otros. Cifras obtenidas en investigaciones previas ^{11), (12) , (5}, sugieren que entre el 17% al 21% de la población estudiada presenta la enfermedad de ojo seco. Por lo tanto, existen múltiples factores que pueden desencadenar la enfermedad, sin embargo, no existe un protocolo respecto al diagnóstico y/o tratamiento de la enfermedad, precisamente por la multifactorialidad de sus causas y el diverso comportamiento que puede presentar el cuadro clínico en condiciones similares.

Por lo anterior, el desarrollo de nuevas tecnologías es crucial para conducir a un diagnóstico y tratamiento asertivo ya que los signos y síntomas del paciente son poco específicos a la hora de distinguir entre varios tipos de la enfermedad ¹². Actualmente no hay una prueba “Gold Standar” disponible para diagnosticar la enfermedad ¹³, usualmente deben aplicarse métodos clínicos tradicionales como lo son rompimiento de la película lagrimal, test de shirmer, lisamina verde, entre otras ¹⁴, para posteriormente correlacionar los resultados; sin embargo, estas pruebas están sujetas a la colaboración del paciente y la destreza del examinador, lo cual puede resultar en falsos positivos o falsos negativos restando precisión al diagnóstico.

Por lo tanto, surgen los biomarcadores como un instrumento cuantificable y útil para identificar procesos patogénicos, procesos biológicos y la efectividad de tratamientos ¹⁵, por ende, pueden ser empleados para prevenir, identificar o medir un riesgo ¹⁶, así como diagnosticar, comprender mecanismos, evaluar la gravedad de una patología ¹⁷ y monitorear la enfermedad ¹⁸; es decir que, ante la presencia, ausencia o concentración elevada en algún biomarcador se podrá detectar un estado patológico incluso antes que este inicie, o permitirá reconocer la efectividad de un tratamiento desde las primeras etapas de su aplicación. En consecuencia, un biomarcador reducirá la incertidumbre, al identificar las personas sanas de las enfermas ¹⁹; en ese sentido, contará con sensibilidad y especificidad para detectar la enfermedad ²⁰.

Según el grupo de trabajo de definición de los Biomarcadores de los Institutos Nacionales de la Salud (1998), indicaron que los biomarcadores “miden y evalúan objetivamente como un indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica”, éstos emplean técnicas con inmunoensayos y métodos bioquímicos para detectar proteínas secretas por la glándula lagrimal o generadas por células inflamatorias o epiteliales de la superficie ocular ²¹. Por lo anterior, los biomarcadores son proteínas medibles en fluidos biológicos ²²⁾ tales como sangre, orina, lagrimas, entre otras. Incluso los primeros estudios de muestras biológicas para diagnóstico de ojo seco datan que en 1990 “era pre-proteómica” donde reconocieron 10 proteínas lagrimales ²³⁾ entre ellas: lactoferrina, lisozima, inmunoglobulina A secretora, glicoproteína Zinc alfa2, albúmina, inmunoglobulina G, y la transferrina; quienes presentaron compromiso directo con el síndrome de ojo seco²³. A partir de estos hallazgos, se fueron identificando más marcadores que podrían vincularse con la fisiopatogenia de la enfermedad ^{24), (25}, de allí que, se han desarrollado diversas formas para cuantificar y categorizar las proteínas de la superficie ocular ²⁶.

De este modo, los biomarcadores constituyen una herramienta alternativa para diagnosticar el síndrome de ojo seco, la ventaja es que puede emplear muestras de lágrima o conjuntiva para evaluar el tejido ocular; permitiendo explicar con mayor precisión los subtipos de la enfermedad ¹³, consiguiendo que el tratamiento sea cada vez más específico a cada paciente ¹², al evaluar la respuesta al tratamiento desde su aplicación. Sin embargo, su viabilidad ha sido cuestionada debido al difícil acceso, elevados costos ²⁷ y el requerimiento de personal calificado para la toma y análisis de las muestras para cada procedimiento ²⁸. No obstante, los biomarcadores constituyen métodos diagnósticos alternativos que evalúan la superficie ocular permitiendo detectar con precisión la presencia o ausencia del síndrome del ojo seco, lo que podría afectar positivamente en la calidad de vida del paciente. Por esta razón, la presente revisión tiene como objetivo describir los principales avances de los biomarcadores de la superficie ocular y reconocer su aplicación clínica para el diagnóstico de ojo seco entre los años 2013 a 2018.

Metodología

Se realizó una revisión sistemática tipo narrativa para describir el estado del arte, desde una perspectiva teórica sobre los biomarcadores de la superficie ocular empleados para el diagnóstico de la enfermedad del ojo seco. La búsqueda se llevó a cabo en las bases de datos Science Direct, Pubmed, Proquest y Scopus, limitándola a artículos que fueron publicados entre 2013 y 2018. La estrategia de búsqueda empleó descriptores controlados: “Dry Eye Syndrome” “biomarkers” “tear proteins” “eye proteins” seleccionados en DeCS y Pubmed, de igual manera se utilizaron operadores boolanos AND, OR y NOT.

La revisión incluyó publicaciones primarias y secundarias en idioma español e inglés, entre los años 2013 a 2018, se aprobaron los diseños de investigación descriptivos, semiexperimentales y experimentales, artículos con uno o más de los descriptores mencionados los cuales fueron revisados en el título, resumen, palabras clave o introducción. Se excluyeron estudios que mencionaran en el cuerpo del trabajo métodos tales como citología de impresión, osmolaridad, meiboscopia y métodos tradicionales (schirmer I y II, tinción con fluoresceína, Break Up Time, tinción con lisamina verde, hilo rojo fenol), de igual manera se excluyeron artículos de revisión de literatura y metaanálisis.

Figura 1 Flujograma de la búsqueda y selección de los artículos incluidos en la revisión sistemática tipo narrativa. 

Los resúmenes de los artículos, que inicialmente se reconocieron como potencialmente relevantes al estudio fueron evaluados por los investigadores, identificando si cumplían con los criterios de inclusión mencionados anteriormente, para ello, cada artículo fue revisado exhaustivamente y se procedió a clasificar la información en una matriz con el programa Excel, resaltando título, autor, año, propósito del estudio, proteína evaluada, aporte clínico y comentarios de los investigadores.

La información recolectada fue analizada mediante discusiones clínicas entre los investigadores, tal discusión incluyó la síntesis de la información por medio del reconocimiento de las proteínas comúnmente presentes en el síndrome de ojo seco activo y en el control de la enfermedad, se clasificaron las proteínas según las capas de la película lagrimal (capa mucina, capa acuosa y capa lipídica) y se identificaron otros aportes clínicos para realizar categorías amplias de la información.

Resultados

Con base en la evidencia encontrada se construyó la siguiente tabla, la cual reúne el nombre del biomarcador, su peso molecular, función molecular y los principales aportes clínicos en relación con el diagnóstico del síndrome de ojo seco.

Discusión

Desde que empezaron a ser estudiados, los biomarcadores constituyeron un instrumento cuantificable y útil para identificar procesos patogénicos, procesos biológicos y la efectividad de un tratamiento ¹⁵, por lo tanto, podían ser empleados para prevenir, identificar o medir un riesgo ¹⁶, así como diagnosticar, comprender mecanismos, evaluar la gravedad de una patología ¹⁷ y monitorear la enfermedad ¹⁸; es decir, que ante la presencia, ausencia o concentración elevada de algún biomarcador se podrá detectar un estado patológico incluso antes que éste inicie, o permitirá reconocer la efectividad de un tratamiento desde las primeras etapas de su aplicación. En consecuencia, un biomarcador reducirá la incertidumbre de una patología al identificar las pruebas diagnósticas que le permitirán detectar una condición clínica, para separar adecuadamente las personas sanas de las enfermas ¹⁹; en ese sentido, el biomarcador tendrá sensibilidad y especificidad para detectar una enfermedad ²⁰.

Del mismo modo, los biomarcadores deben ser fácilmente evaluados en la práctica clínica; estos corresponden a proteínas medibles en fluidos biológicos ²²⁾ tales como sangre, orina, lagrima, entre otras. En el ámbito de la superficie ocular, los biomarcadores constituyen una herramienta alternativa para diagnosticar las enfermedades de la superficie ocular, tal como ocurre con el síndrome de ojo seco, la ventaja de este fluido es que puede ser fácilmente recogido, y puede emplear muestras de lágrima o conjuntiva para evaluar el tejido ocular; en consecuencia, gracias a su surgimiento se ha logrado explicar con mayor precisión los subtipos de la enfermedad ²⁹, y ha conseguido que el tratamiento sea cada vez más específico a cada paciente ¹², permitiendo evaluar la respuesta al tratamiento desde su aplicación. Sin embargo, su viabilidad ha sido cuestionada debido a su difícil acceso, elevados costos²⁷ y el requerimiento de personal sumamente calificado para la toma y análisis de las muestras para cada procedimiento ²⁸.

Los primeros estudios de muestras biológicas para diagnóstico de ojo seco datan que en 1990, se denominó la “era pre-proteómica”; sin embargo, debido a las limitadas técnicas de la época, tan solo un poco más de 10 proteínas lagrimales fueron reconocidas de manera confiable ²⁹, entre ellas están: lactoferrina, lisozima, inmunoglobulina A secretora, glicoproteína Zinc alfa2, albúmina, inmunoglobulina G, y la transferrina; a quienes se les vio compromiso directo con el síndrome de ojo seco ²³. A partir de estos hallazgos, se fueron identificando más marcadores que podrían vincularse de uno u otra forma con la fisiopatogenia de la enfermedad ^{24), (25}, de manera que, se fueron desarrollando diversas formas para cuantificar y categorizar las proteínas de la superficie ocular ²⁶.

Actualmente, persiste la dificultad para diagnosticar y controlar pacientes con el síndrome de ojo seco debido a la variabilidad de los síntomas, ausencia de pruebas altamente confiables, débiles correlaciones entre pruebas clínicas y, por tanto, afectación en la calidad de vida de los pacientes ¹⁷, por ende, se hace evidente el valor clínico de desarrollar biomarcadores específicos para el diagnóstico. Incluso, se ha demostrado que la lagrima tiene una compleja composición de proteínas, lípidos, mucinas, agua y sales, de las cuales han sido identificadas 1526 proteínas gracias a los análisis proteómicos, éstas se consideran menos complejas que el fluido plasmático o suero ²⁰. Por lo tanto, los biomarcadores son indicadores vitales que permiten el estudio de la actividad de la enfermedad y la toma de decisiones.

Por lo tanto, la evidencia científica respalda el análisis del proteoma lagrimal como prometedor, dado que permite ampliar el conocimiento con relación al síndrome de ojo seco, puesto que cambios en las proteínas lagrimales posiblemente pueden reflejar el estado de la superficie ocular y de la enfermedad ²⁹, es decir, ayudarían con el proceso de diagnóstico precoz, seguimiento de la enfermedad y opciones de tratamiento ³⁰. No obstante, los procedimientos en relación con los biomarcadores lagrimales en la actividad clínica aún están en progreso. Por su parte, autores como Bohem ¹²⁾ sugieren que no se deben tomar los perfiles de proteínas como una alternativa diagnóstica sin considerar los diferentes aspectos patológicos o etiológicos de la enfermedad del ojo seco. Por esta razón, es relevante investigar la información que proporcionan los biomarcadores acerca del daño ocular, ya que tienen la capacidad de diagnosticar el impacto de la disfunción lagrimal en la superficie ocular ²¹, evidenciando signos de inflamación precoz y permitiendo la valoración temprana de aquellos casos donde las pruebas de tinción tradicional no presentan daño evidente en la superficie, aunque exista reporte de síntomas.

Con respecto a la lisozima, es la primera proteína lagrimal reconocida ^{47), (48}, se encuentra reducida en pacientes con ojo seco idiopático y con síndrome de Sjögren en comparación con los controles; mientras que otros autores ⁴⁹⁾ indican que su concentración no difiere en ojos secos por síndrome de Sjögren ni en síndromes de ojo seco no relacionados al Sjögren versus los controles. Sobre la lipocalina, han indicado que es menor en pacientes con ojo seco síndrome de Sjögren, en pacientes con ojo seco temprano hiperevaportivo pero no en pacientes con ojo seco no Sjögren ⁴⁹, así mismo ha presentado una correlación inversa con el rompimiento de la película lagrimal ⁵⁰.

Por su parte, la lactoferrina (transferrina) es uno de los componentes más abundantes en la película lagrimal sana, contribuye a los mecanismos de retención de hierro contra patógenos ⁴⁹⁾ y mitiga el estrés oxidativo ⁵¹; mientras que, la albúmina sérica presenta uno de los contenidos más bajos en las proteínas lagrimales; sin embargo ambas derivan del plasma, por medio de una filtración pasiva en los vasos ⁵²⁾ en pacientes con lágrimas sanas, no obstante, la albúmina es un indicador de la inflamación subclínica debido a la filtración de vasos conjuntivales inflamados ⁵³. En un estudio de ciento sesenta pacientes con sospecha de ojo seco de leve a moderado, en el 2013 se encontró un aumento significativo en la albúmina en ausencia de signos clínicos o lesiones conjuntivales, lo que indicaría que la albúmina es un indicador objetivo para evaluar los estados inflamatorios de la superficie ocular cuando no son evidentes los síntomas; mientras que el mismo estudio presentó una disminución significativa en la transferrina en pacientes con ojo seco temprano frente a los controles ²⁹, por lo tanto, al existir una disminución en la transferrina ocurrirá un desequilibrio de hierro en las lágrimas conduciendo al daño celular por la no unión con el hierro ⁵⁴, disminución que también se ha visto en pacientes con ojo seco acuodeficiente ⁵⁵.

La alteración de la galectina-3 ha sido estudiada predominantemente en pacientes con cáncer y enfermedad inflamatoria, pero comúnmente se observa en estados patológicos de síndrome de ojo seco ⁵⁶, se ha especulado que la galectina-3 puede propagarse en las lágrimas de pacientes con ojo seco como consecuencia de la permeabilidad vascular y conjuntival ³²; estructuras incompletas de galectina-3 en casos patológicos inhiben una variedad de procesos tales como el crecimiento tumoral y la curación de heridas ⁵⁷.

Con respecto a las interleuquinas presentan un rol importante en la respuesta inmune adaptativa, ya que son indispensables para la propagación de la inflamación ⁵⁸, se ha demostrado especialmente que IL-1β, se exacerba en ojos con deficiencia acuosa ⁵⁹, y se aumenta en la producción y activación proinflamatoria ⁶⁰. por su parte la IL-17 aumenta su concentración en pacientes con ojo seco, probablemente jugando un papel importante en los procesos de inflamación de la superficie ocular ³⁶; adicionalmente, se ha correlacionado la puntuación de tinción con fluoresceína corneal ⁶¹ y conjuntival ⁶², con respecto a elevadas concentraciones de IL-17 sérico en pacientes con ojo seco por enfermedad inflamatoria sistémica. La presencia de IL-17 estimula la producción de MMP-9 y causa daño en el epitelio corneal ³⁸, también se ha demostrado asociación entre la presencia de IL-6 y la producción de MMP-9 ²³. Por otro lado, se ha encontrado que en los pacientes con síndrome de ojo seco con Sjögren se compromete la IL-17 debido a la reacción inmunitaria sistémica A local, mientras que los ojo seco no Sjögren pueden ocurrir debido a situaciones estresantes, como la desecación de la superficie, lo que puede conducir a aumentos de las citoquinas IL-6 ³⁶, quien lidera en la resolución de la inmunidad innata aguda y direcciona hacia una respuesta inmune adquirida; así mismo existe aumento de la IL-33 ⁶³⁾ en pacientes con ojos secos. En consecuencia, la diferenciación de los subtipos de ojo seco es crucial ya que algunas opciones terapéuticas se enfocan en suplementar el componente faltante de la película lagrimal, mientras que algunas opciones más recientes se orientan hacia la utilización de moléculas de tipo antiinflamatorias ⁶⁴.

Frente al factor de necrosis tumoral-α (TNF-α) e interferón-γ (IFN-γ), son citocinas presentes en la respuesta aguda que mejoran las respuestas inmunes celulares ⁶⁵; sin embargo, el inconveniente principal para usar citoquinas lagrimales como marcadores, es que no existen estudios clínicos de tipo longitudinal ⁶⁶, lo que limita la confianza en el uso. Por otro lado, se ha indicado que el TNF-α aumenta en la producción y activación proinflamatoria ⁶⁰, mientras que el IFN-γ aparentemente presenta un papel importante en la patogénesis del ojo seco ⁶⁷, ya que esta causa apoptosis y pérdida de células de Goblet conjuntivales ³⁸, así, ante niveles aumentados de IFN-γ, el tratamiento requerido será inmunomoduladores de células T, tal como la ciclosporina A ⁶⁷.

Por otro lado, las MMP-9 son un predictor de la severidad clínica de la enfermedad y se le considera un marcador clínico para monitorear pacientes ⁶⁸, de igual manera, se ha indicado que pacientes con ojo seco secundario a otras enfermedades presentan una elevada actividad de MMP-9 ⁷⁰, adicionalmente aumenta en condiciones hiperosmolares y contribuye a la interrupción de la barrera corneal, incrementando sus niveles a medida que se eleva la severidad del ojo seco ¹³. Una de las alternativas más específicas para medir las MMP-9 es la prueba InflammaDry que con ayuda de una solución reguladora y en un lapso muy corto, es capaz de detectar niveles anormalmente elevados de MMP-9 (40ng/ml o mayor) en pacientes con ojo seco ⁷⁰.

La diferenciación entre cada subtipo de la enfermedad facilita el diagnóstico y tratamiento, así la medida de la mucina MUC5AC quien es secretada por las células caliciformes conjuntivales, se encuentra disminuida en el ojo seco perjudicando la humectabilidad del epitelio, dada la naturaleza hidrofílica de las mucinas que resultan de una pesada glicosilación que ayuda a mantener el fluido de la superficie ⁷¹, debido a que la MUC5AC tiene propiedades reológicas que ayuda a contener líquidos y lubrican la superficie epitelial ⁷¹, incluso hay reportes ^{73), (7} que indican la relación entre el uso de videoterminales con el desarrollo del síndrome de ojo seco, debido a la disminución en la concentración de la MUC5AC en ausencia de hiperemia o trastornos epiteliales. Asimismo, se ha indicado que las mucinas se encuentran afectadas en pacientes con deficiencia acuosa ^{74), (59}. Por su parte, Shirai, et al. ⁴⁴, concluyen que algunas mucinas como la MUC16 juegan un rol importante en la homeostasis conjuntival y corneal, así las cosas, la pérdida de MUC16 puede conducir a una reacción inflamatoria subclínica en ausencia de estímulos externos adicionales.

A continuación, se presenta una figura que resumen las proteínas comúnmente afectadas en el ojo seco, para ello se tomó en cuenta el nombre de la proteína y su información funcional.

Por consiguiente, aunque son evidentes los progresos que ha proporcionado el reconocimiento de biomarcadores de superficie ocular, existe una serie de limitaciones que pueden restringir su uso en la práctica clínica, por ejemplo, las diferencias en la recolección de la lágrima, lo que puede conducir a resultados diferentes ⁷⁵. Igualmente, durante la recolección es necesario evitar la mínima estimulación de la película lagrimal, dado que si existe una ruptura lagrimal probablemente aparecerán proteínas lagrimales de tipo refleja ⁶⁸⁾ lo que conduciría a análisis y resultados diferentes; por ejemplo, las concentraciones de IL-1 pueden alterarse en el ojo seco con lágrima basal pero no en la refleja ⁶⁹; en consecuencia, es evidente la necesidad de estandarización para la toma de tests clínicos en futuras investigaciones. En este orden de ideas, los análisis proteómicos son prometedores para obtener mayor información sobre la patogénesis de la enfermedad, el control de agentes farmacológicos y el diseño de herramientas diagnósticas ³⁰. Es conveniente resaltar que la importancia de los biomarcadores no solo se limita a enfermedades de la superficie ocular, sino que también cuentan con utilidad clínica en enfermedades sistémicas como la orbitopatía tiroidea ³⁶, diabetes mellitus ⁷⁶⁾ y el cáncer ⁷⁷, lo que podría ayudar a comprender o controlar la progresión de la enfermedad.

Figura 2 Resumen de las proteínas lagrimales reconocidas según su función, elaborado por autores. 

Conclusiones

La investigación sobre los biomarcadores es un área prometedora y necesaria en términos de diagnóstico, evaluación, tratamiento y control de la enfermedad; los modelos actuales sugieren la necesidad de ahondar en tecnologías que midan la película lagrimal como herramienta clave en la fisiopatogenia del ojo seco, así como la estandarización de procesos para su aplicación. Se observó que el síndrome de ojo seco puede cambiar patrones del proteoma lagrimal, lo cual justifica la necesidad de profundizar en procesos patológicos completos que permitan obtener una información detallada sobre las proteínas que se afectan durante el proceso. Sin embargo, es importante destacar que aun la función biológica real de los diferentes biomarcadores de la película lagrimal no está plenamente comprendida, a pesar de ello, estos proporcionan una información in vivo del estado celular, lo cual promueve el conocimiento de los procesos de inflamación característicos del síndrome. Por lo anterior, es relevante comprender el desarrollo del síndrome de ojo seco, ya que hoy en día representa un problema para la salud pública, puesto que ocasiona incomodidad ocular, fatiga y trastornos visuales que pueden comprometer las actividades diarias de una persona. Por ello, la identificación temprana de los subtipos y el control de la severidad es crucial para mejorar el bienestar del paciente.

En este orden de ideas, el presente trabajo evidenció que son varias las investigaciones que sustentan el estudio de los perfiles proteómicos lagrimales como una herramienta valiosa y consistente, con capacidad para proporcionar información en casos donde la sintomatología puede considerarse “normal” tomando como referencia las pruebas tradicionales; mientras que los biomarcadores pueden ofrecer un diagnóstico precoz de la enfermedad, en tanto que, permite mitigar las consecuencias a largo plazo, ya que son una herramienta que identifica la presencia o ausencia de inflamación en la superficie ocular, siendo una guía para la toma de decisiones terapéuticas. En consecuencia, este trabajo permite informar al profesional de la salud visual sobre los principales proteomas que se han vinculado con el diagnóstico del síndrome de ojo seco, lo cual constituye un elemento clave a la hora de evaluar en el cuadro clínico del paciente; de igual manera la presente revisión pretende suscitar la necesidad de indagar en el tema, dada la ausente información disponible en poblaciones latinoamericanas con síndrome de ojo seco, principalmente para el aprovechamiento del valor diagnóstico de los biomarcadores en la superficie ocular en estas poblaciones.