Prophylactic and therapeutic effects of topical mitomycin C on corneal haze of rabbits submitted to photorefractive keratectomy

Objetivos: Determinar os efeitos celulares e o mecanismo de ação da mitomicina C tópica na prevenção e tratamento da opacidade corneana em coelhos submetidos à ceratectomia fotorrefrativa (PRK). Métodos: Foram submetidos à cirurgia de PRK 224 coelhos para correção de -9 dioptrias esféricas, associada à aplicação de mitomicina C tópica ou solução salina balanceada. O nível de opacidade corneana foi avaliado por meio de análise à lâmpada de fenda. Os animais foram sacrificados quatro horas, 24 horas, quatro semanas e seis meses após a cirurgia. A análise imunohistoquímica foi realizada com as técnicas de TUNEL e foram utilizados os anticorpos Ki67 e alpha-SMA para a análise da apoptose celular, replicação celular e formação de miofibroblastos, respectivamente. Resultados: Todos os grupos submetidos à aplicação de mitomicina C apresentaram um maior número de células positivamente marcadas pelo ensaio com TUNEL (indicando maior taxa de apoptose celular) e um menor número de células positivamente marcadas pelo anticorpo Ki67 (indicando menor taxa de replicação celular). Uma menor quantidade de miofibroblastos (células positivamente marcadas pelo anticorpo alpha-SMA) foi identificada após a aplicação profilática da mitomicina C, comparada com sua aplicação com finalidade terapêutica. Além disso, identificou-se uma zona de acelularidade no estroma anterior de córneas tratadas com mitomicina C, persistente por um período mínimo de seis meses. Conclusões: A aplicação da mitomicina C diminuiu signficativamente a formação de opacidade corneana em coelhos. Apesar da mitomicina C ter induzido uma maior apoptose de ceratócitos e miofibroblastos, seu principal mecanismo de ação, responsável pela prevenção da opacidade corneana, decorreu do bloqueio da replicação dos ceratócitos ou outras linhagens celulares progenitoras dos miofibroblastos. A aplicação da mitomicina C na concentração de 0,002% mostrou-se tão eficiente quanto sua aplicação na concentração de 0,02%. Não obstante, uma persistente diminuição da densidade de ceratócitos no estroma anterior pode representar um sinal de alerta para possíveis complicações a longo prazoPurpose: To determine cellular effects and the mechanism through which topical mitomycin C prevents and treats corneal haze after photorefractive keratectomy (PRK) in rabbits. Methods: Minus nine diopters PRK with mitomycin C or balanced salt solution was performed in two hundred and twenty four New Zealand rabbits. Haze level was graded at the slit lamp. Rabbits were sacrificed at 4 hours, 24 hours, 4 weeks or 6 months after surgery and immunohistochemistry was performed with TUNEL assay, Ki67 and alpha-SMA to analyze keratocyte cells apoptosis, keratocyte cells replication and myofibroblast cells formation, respectively. Results: TUNEL-positive cells increased in all mitomycin C groups (representing more keratocyte cells undergoing apoptosis) while Ki67-positive cells decreased significanlty (representing a decreased keratocyte cells replication) following mitomycin C application. A greater decrease in myofibroblasts was noted with prophylactic mitomycin C treatment than therapeutic mitomycin C treatment. There was, however, an anterior stromal acellular zone in eyes treated with mitomycin C that persisted out to the maximum follow-up of 6 months. Conclusion: Mitomycin C application significantly reduced corneal haze formation in rabbits. Its treatment induces apoptosis of keratocytes and myofibroblasts, but the predominate effect in inhibiting or treating haze appears to be at the level of blocked replication of keratocytes or other progenitor cells of myofibroblasts. Treatment with 0.002% mitomycin C appears to be just as effective as higher concentrations (0.02%) in the rabbit model. However, a persistent decrease in keratocyte cells density in the anterior stroma could be a warning sign for future complication