In vitro and in vivo delivery of the secretagogue diadenosine tetraphosphate from conventional and silicone hydrogel soft contact lenses

Abstract

Purpose

To evaluate the possible use of soft contact lenses (CL) to improve the secretagogue role of diadenosine tetraphosphate (Ap4A) promoting tear secretion.

Methods

Two conventional hydrogel CL (Omafilcon A and Ocufilcon D) and two silicone hydrogel (SiH) CL (Comfilcon A and Balafilcon A) were used. Ap4A was loaded into the lenses by soaking in a 1 mM Ap4A solution during 12 h. In vitro experiments were performed by placing the lenses in multi-wells during 2 h containing 1 ml of ultrapure water. 100 μl aliquots were taken at time zero and every minute for the first 10 min, and then every 15 min. In vivo experiments were performed in New Zealand rabbits and both the dinucleotide release from SiH and tear secretion were measured by means of Schirmer strips and high-pressure liquid chromatography (HPLC) analysis.

Results

Ap4A in vitro release experiments in hydrogel CL presented a release time 50 (RT50) of 3.9 ± 0.2 min and 3.1 ± 0.1 min for the non-ionic and the ionic CL, respectively. SiH CL released also Ap4A with RT50 values of 5.1 ± 0.1 min for the non-ionic and 2.7 ± 0.1 min for the ionic CL. In vivo experiments with SiH CL showed RT50 values of 9.3 ± 0.2 min and 8.5 ± 0.2 min for the non-ionic and the ionic respectively. The non-ionic lens Ap4A release was able to induce tear secretion above baseline tear levels for almost 360 min.

Conclusion

The delivery of Ap4A is slower and the effect lasts longer with non-ionic lenses than ionic lenses.

Objetivo

Evaluar el posible uso de las lentes de contacto blandas (LC) para mejorar la función secretagoga del diadenosín tetrafosfato (Ap4A), de cara a promover la secreción lagrimal.

Métodos

Se utilizaron dos lentes de contacto convencionales de hidrogel (Omafilcon A y Ocufilcon D) y dos lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiH) (Comfilcon A y Balafilcon A). Se cargó Ap4A en las lentes, mediante inmersión en una solución de 1 mM de Ap4A durante 12 h. Se realizaron experimentos in vitro, colocando las lentes durante 2 h en pocillos con 1 ml de agua ultra pura. Se tomaron 100 μl de muestra en el momento inicial, y a cada minuto durante los primeros diez minutos, y posteriormente cada 15 minutos. Se realizaron experimentos in vivo con conejos de Nueva Zelanda, midiéndose tanto la liberación de nucleótido a partir de las lentes SiH como la secreción de lágrimas, mediante tiras de Schirmer y análisis cromatografía líquida de alta presión (HPLC).

Resultados

Los experimentos de liberación in vitro de Ap4A en las lentes de contacto de hidrogel presentaron un tiempo de liberación 50 (RT50), de 3,9 ± 0,2 min y 3,1 ± 0,1 min para las lentes no iónicas e iónicas, respectivamente. Las lentes de contacto de SiH liberaron también Ap4A con valores RT50 de 5,1 ± 0,1 min para las lentes no iónicas, y de 2,7 ± 0,1 min para las lentes iónicas. Los experimentos in vivo con las lentes de SiH mostraron valores RT50 de 9,3 ± 0,2 min y de 8,5 ± 0,2 min para las lentes no iónicas y las iónicas, respectivamente. La liberación de Ap4A de las lentes no iónicas fue capaz de inducir la secreción de lágrimas por encima de los niveles basales, durante casi 360 min.

Conclusión

La liberación de Ap4A es más lenta, y el efecto es más duradero con lentes no iónicas que con lentes iónicas.