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Osmokinetics: A new dynamic concept in dry eye disease - 29/03/19

Osmocinétique : un nouveau concept dynamique dans la sècheresse oculaire

Doi : 10.1016/j.jfo.2018.11.001 
G-B. van Setten
 St Eriks Eye Hospital, Karolinska Institutet, Polhemsgatan 50, 11282 Stockholm, Sweden 

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Summary

Introduction

Tear fluid osmolarity has been increasingly accepted as an accessible parameter in the diagnosis of ocular surface and dry eye disease. After having been proposed as the gold standard, recent results have put this into question. However, the most recent guidelines for dry eye disease identify specific values of osmolarity as thresholds to help to differentiate between various stages of severity of ocular surface disease. The limits of this approach were investigated to propose a new concept, that of osmokinetics.

Materials and Methods

Available data on tear fluid osmolarity in normal and diseased eyes were compared. The possibility of normo-osmolar dry eye was investigated and repeated measurements of osmolarity performed.

Results

The currently applied static model of a threshold value of osmolarity for diagnosing dry eye disease is apparently insufficient. Not only does it not take into account normo-osmolar dry eye, but it also applies too much significance to a single parameter. Instead, it was found that there is a daily variation in osmolarity (DVO), which appears to be higher in eyes with tear film deficiencies than in healthy eyes.

Discussion

Tear film osmolarity does vary considerably throughout the day. Its value should be considered in a kinetic model taking into account the dynamics of osmolarity changes moreso than the current static model. The terms of osmotic stress and diurnal variation of osmolarity were found to offer a more physiological understanding of osmolarity.

Conclusion

A more dynamic model for osmolarity is presented in which not the value itself but the daily variation of osmolarity is identified. It is suggested that the amplitude of change in osmolarity over the course of a day or even shorter time periods could play a decisive role as a stress factor for the surface cells. The varying osmolar stress could be one of the key mechanisms leading to the cell death, inflammation, apoptosis, and goblet cell disappearance as observed in dry eye disease. Perhaps it is the mean osmolarity level at which these changes occur together with the magnitude of DVO which could identify the level of severity of dry eye disease.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Introduction

L’osmolarité des liquides lacrymaux est de plus en plus reconnue comme un paramètre accessible dans le diagnostic des maladies de la surface oculaire et de la sécheresse oculaire. Après avoir été proposés comme un gold standard, des résultats récents ont remis en question la mesure de l’osmolarité lacrymale. Pourtant, les plus récents workshops sur la sécheresse oculaire identifient encore des valeurs spécifiques d’osmolarité comme seuils permettant de différencier les différents stades de gravité de la maladie. Les limites de cette approche ont été examinees pour proposer un nouveau concept, l’osmocinétique.

Matériels et méthodes

Les données disponibles sur l’osmolarité du liquide lacrymal dans les yeux normaux et malades ont été comparées. La possibilité d’un œil sec normo-osmolaire a été étudiée et des mesures répétées de l’osmolarité ont été effectuées.

Résultats

Le modèle statique actuel d’une valeur seuil d’osmolarité pour le diagnostic de la sécheresse oculaire n’est apparemment pas suffisant. Non seulement il ne considère pas l’œil sec normo-osmolaire, mais il accorde également une importance excessive à l’interprétation d’une seule mesure. Au lieu de cela, il a été constaté qu’il existe une variation quotidienne de l’osmolarité (DVO), qui semble être plus élevée dans les yeux présentant des atteintes du film lacrymal que dans les yeux en bonne santé.

Discussion

L’osmolarité du film lacrymal varie considérablement au cours de la journée. Sa valeur devrait être prise en compte dans un modèle cinétique respectant davantage la dynamique des changements d’osmolarité que le modèle statique actuel. Les termes de stress osmotique et de variation diurne de l’osmolarité se sont révélés offrir une compréhension plus physiologique de l’osmolarité.

Conclusion

Un modèle plus dynamique pour l’osmolarité est présenté dans lequel non pas la valeur elle-même mais la variation quotidienne de l’osmolarité est identifiée. Il est suggéré que le changement d’amplitude de l’osmolarité au cours de la journée ou même à des périodes plus courtes pourrait jouer un rôle décisif en tant que facteur de stress pour les cellules de surface. La variation du stress osmolaire pourrait être l’un des mécanismes clés conduisant à la mort cellulaire, à l’inflammation, à l’apoptose, à la disparition des cellules caliciformes observée dans les cas de sécheresse oculaire. Peut-être est-ce le niveau moyen d’osmolarité auquel ces changements se produisent, associé à l’amplitude de la DVO, qui pourrait permettre identifier le niveau de gravité de la maladie de l’œil sec.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Osmolarity, Dry eye disease, Osmotic stress, Cell replication, Ocular surface, Regeneration, Healing, Tear fluid

Mots clés : Osmolarité, Sécheresse oculaire, Stress osmotique, Réplication cellulaire, Surface oculaire, Régénération, Cicatrisation, Liquide lacrymal


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Vol 42 - N° 3

P. 221-225 - mars 2019 Retour au numéro
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  • Analyse du film lacrymal et évaluation de sa qualité optique : une revue de la littérature
  • A. Herbaut, H. Liang, A. Denoyer, C. Baudouin, A. Labbé

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