Assessment of ocular surface toxicity after topical instillation of nitric oxide donors

Abstract

PURPOSE: To evaluate the ocular surface toxicity of two nitric oxide donors in ex vivo and in vivo animal models: S-nitrosoglutathione (GSNO) and S-nitroso-N-acetylcysteine (SNAC) in a hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) matrix at final concentrations 1.0 and 10.0 mM. METHODS: Ex vivo GSNO and SNAC toxicities were clinically and histologically analyzed using freshly excised pig eyeballs. In vivo experiments were performed with 20 albino rabbits which were randomized into 4 groups (5 animals each): Groups 1 and 2 received instillations of 150 µL of aqueous HPMC solution containing GSNO 1.0 and 10.0 mM, respectively, in one of the eyes; Groups 3 and 4 received instillations of 150 µL of aqueous HPMC solution-containing SNAC 1.0 and 10.0 mM, respectively, in one of the eyes. The contralateral eyes in each group received aqueous HPMC as a control. All animals underwent clinical evaluation on a slit lamp and the eyes were scored according to a modified Draize eye test and were histologically analyzed. RESULTS: Pig eyeballs showed no signs of perforation, erosion, corneal opacity or other gross damage. These findings were confirmed by histological analysis. There was no difference between control and treated rabbit eyes according to the Draize eye test score in all groups (p>0.05). All formulations showed a mean score under 1 and were classified as non-irritating. There was no evidence of tissue toxicity in the histological analysis in all animals. CONCLUSION: Aqueous HPMC solutions containing GSNO and SNAC at concentrations up to 10.0 mM do not induce ocular irritation.

OBJETIVO: Avaliar a toxidade na superfície ocular de dois compostos doadores de óxido nítrico em modelos ex vivo e in vivo: S-nitrosoglutationa (GSNO) e S-nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), em uma matriz de hidroxipropil metilcelulose (HPMC) nas concentrações finais de 1,0 and 10,0 mM. MÉTODOS: As toxicidades de GSNO e SNAC foram avaliadas clinicamente e histologicamente em modelo ex vivo usando globos oculares porcinos recém excisados. Experimentos in vivo foram realizados com 20 coelhos albinos que foram randomizados em 4 grupos (5 animais em cada): Os grupos 1 e 2 receberam instilações de 150 µL de solução aquosa de HPMC contendo GSNO 1,0 e 10,0 mM, respectivamente, em um dos olhos; Os grupos 3 e 4 receberam instilações de 150 µL de solução aquosa de HPMC contendo SNAC 1,0 and 10,0 mM, respectivamente, em um dos olhos. Os olhos contralaterias em cada grupo receberam solução aquosa de HPMC como controle. Todos os animais foram clinicamente avaliados em lâmpada de fenda e os olhos foram pontuados de acordo com o teste de Draize modificado e analisados histologicamente. RESULTADOS: Os globos oculares porcinos não apresentaram sinais de perfuração, erosão, opacidade da córnea ou outros danos graves. Esses resultados foram confirmados pela análise histológica. Não houve diferença entre os olhos dos coelhos tratados e controles de acordo com a pontuação do teste de Draize em todos os grupos (p>0,05). Todas as formulações apresentaram um escore médio menor do que 1 e foram classificadas como não-irritantes. Não houve evidência de toxicidade tecidual nas análises histológicas em todos os animais. CONCLUSÃO: Soluções aquosas de HPMC contendo GSNO e SNAC em concentrações até 10,0 mM não induzem irritação ocular.