Syndrom suchého oka patří mezi nejčastější onemocnění, která přivádí pacienty do ordinace očního lékaře. Počet nemocných navíc stále roste. Na mírnější formy nemoci lékaři předepisují tzv. umělé slzy v podobě očních kapek. Zatímco dnes vyráběné preparáty kombinují různé látky, které mají nahradit jednotlivé vlastnosti očního filmu, vědci z Fakulty strojního inženýrství VUT spolu s firmou Contipro chtějí vyvinout surovinu pro oční kapky z jediného polymeru,
a to kyseliny hyaluronové.
Podráždění oka, zarudlost, únava, bolest, neostré vidění. To jsou typické projevy takzvaného syndromu suchého oka, kdy u pacienta dochází ke snížení produkce slz, nebo k rychlejšímu odpařování slzného filmu. Za to, že nemocných s těmito problémy přibývá, může řada rizikových faktorů, jako stárnutí populace, cukrovka, některé další nemoci a léky (včetně hormonální antikoncepce) a pobyt v prašném nebo klimatizovaném prostředí. Rizikem je také dlouhodobé sledování monitoru či televize, kdy výrazně klesá fyziologická frekvence mrkání.
„Slzný film je složen ze tří částí. První mucinová vrstva je na rohovce, pak následuje silnější vrstva vodného filmu a třetí je lipidová vrstva, která má zejména zmenšit odpařování slzného filmu. Spolu s firmou Contipro nyní hledáme novou a lepší surovinu do umělých slz, která by uměla komplexně obnovit fyziologii všech vrstev očního filmu. Na rozdíl od současných preparátů, které kombinují různé polymery nahrazující jednotlivé vlastnosti očního filmu, my vyvíjíme jeden polymer na bázi derivátu kyseliny hyaluronové," vysvětlil Martin Vrbka z Ústavu konstruování Fakulty strojního inženýrství VUT.
Výzkumu se budou věnovat odborníci z oboru biotribologie, který se zabývá třením, mazáním a opotřebením v živých organismech. „Dosud jsme zkoumali například tribologické vlastnosti kloubních náhrad. To jsou ale mnohem tvrdší a pevnější materiály s vyššími kontaktními tlaky, než jsou v lidském oku. Letos proto chceme vyvinout experimentální model oka, kde budeme moci analyzovat kontakt mezi oční bulvou a víčkem. Nejprve půjde o jednoduchý model tvořený silikonovou vrstvou suplující víčko a poddajnou kuličkou s kontaktní čočkou suplující oční bulvu. Model chceme postupně zdokonalovat a v závěru projektu bychom rádi pracovali i s biologickým materiálem, třeba s částí oka z prasete," řekl Vrbka.
Vzorky derivátů kyseliny hyaluronové bude vědcům dodávat tuzemská firma Contipro, která patří mezi největší producenty tohoto biopolymeru na světě. „Kyselina hyaluronová sama svými vlastnostmi a schopností vázat vodu přispívá k hydrataci a lubrikaci očního filmu. Vyvíjený derivát kyseliny hyaluronové bude navíc schopen lépe vázat mucin, což je protein, který zabraňuje osychání povrchu oka. Interakcí s mucinem a jinými proteiny na povrchu oka dojde k lepší a delší přilnavosti roztoku očních kapek, čímž dojde k prodloužení jejich účinnosti. To vše díky jediné látce, která je navíc tělu vlastní," vysvětlila výzkumná pracovnice firmy Contipro Gloria
Huerta-Angeles.
Biotribologové nyní hledají mladé vědce, kteří by měli zájem se do projektu zapojit. „V dalších fázích projektu budeme zkoumat také utváření mazacího filmu. Pomocí fluorescenční mikroskopie se budeme dívat, zda je film dostatečně stabilní, souvislý a jestli se neprotrhne, jinak řečeno jestli vydrží určitý počet mrknutí," dodal Vrbka. Financování výzkumu mají vědci schváleno na čtyři roky. Výsledkem by měla být vhodná farmaceutická surovina, kterou bude Contipro nabízet výrobcům umělých slz.
Kyselina hyaluronová
Nevětvený polysacharid hyaluronan je přirozenou součástí lidského těla. Nachází se v mezibuněčné hmotě a ve zvýšené koncentraci jej najdeme v očích, v kloubní tekutině či v pokožce. Nachází široké uplatnění v medicíně, farmacii a kosmetice.
Biotribologie
Biotribologie zkoumá procesy tření, opotřebení a mazání v živých organismech a na rozhraní mezi biologickými a umělými povrchy. Jedná se o multidisciplinární obor, který zahrnuje aspekty biologie, fyziky povrchů, materiálů, chemie, biomechaniky a obecně také strojírenství.
Mgr. Iveta Zieglová
Fakulta strojního inženýrství