Attrition and osmotic stress have been identified as major forces in the pathophysiology of dry eye. Impaired tolerance to mechano-transduction in the presence of insufficient lubrication has been associated with disturbances of ocular surface homeostasis and encouragement of inflammatory reactions, challenging the usual regulatory coping mechanisms. In spite of the probable link between enhanced attrition and secondary inflammation, the key mediators driving the vicious cycle of severe dry eye disease have not yet been identified. The goal of this study was therefore to investigate human corneal and conjunctival epithelium for the presence of the G protein-coupled receptor GPR-68. This protein had most recently been shown to be not only chemically activated but also mechanically, possibly through attrition.

De-identified sections of human cornea and conjunctiva were stained for the presence of G protein-coupled receptor 68 with specific antibodies using immunohistochemical methods. Results Specific staining for G-protein-coupled receptor 68 (GPR68) was observed in all samples of the cornea throughout the epithelial layers of the corneal epithelium, most prominently in the area of the wing cells and the basement membrane. Even in the conjunctiva, specific staining for GPR-68 was found.

The detection of G protein-coupled receptor GPR-68 in human corneal and conjunctival epithelium raises the question of its function and purpose. The mechanical activation of GPR68 in situations with enhanced friction and attrition could modify various cellular functions and possibly jeopardize normal inflammatory homeostasis at the ocular surface. Accordingly, decreased lubrication in dry eye disease could result in activation of GPR-68. This could lead to secondary inflammation, initially in the epithelium and surrounding stroma. Continuous mechanical stress could result in chronic inflammation, also reaching deeper structures of the cornea, possibly making GPR-68 an important actor in the vicious cycle of dry eye disease.

G protein-coupled receptor GPR-68, sensitive to flow and mechanic stimulation, is present in the human corneal epithelium and conjunctiva. Decreased lubrication and increased attrition, accompanied by sensations typical for dry eye, might lead to local inflammation. It is possible that subtle signs of conjunctival, and later corneal, surface damage in the context of these sensations could be a better indicator of the need for and success of therapy than the clinical signs of dry eye disease alone, at least in the early stages of the disease. Inhibition of G protein-coupled receptor GPR-68 could represent a new strategy in the treatment of dry eye disease.

L’attrition et le stress osmotique ont été identifiés comme des forces majeures dans la physiopathologie de la sécheresse oculaire. Une tolérance altérée à la mécano-transduction en présence de déficiences de lubrification a été associée à une perturbation de l’homéostasie de la surface oculaire et à une stimulation accrue des réactions inflammatoires défiant les mécanismes d’adaptation régulateurs. Malgré le lien probable entre l’attrition accrue et l’inflammation secondaire, les principaux médiateurs à l’origine du cercle vicieux de la sécheresse oculaire sévère ne sont pas encore identifiés. Le but de cette étude était donc d’étudier l’épithélium cornéen et conjonctival humain pour la présence du récepteur couplé aux protéines G GPR-68. Il a été récemment démontré que cette protéine était activée non seulement chimiquement mais aussi mécaniquement, en cela peut-être par attrition.

Des sections anonymisées de cornée et de conjonctive humaines ont été colorées pour détecter la présence du récepteur 68 couplé à la protéine G avec des anticorps spécifiques par immunohistochimie.

Une coloration spécifique pour le récepteur couplé aux protéines G 68 (GPR68) a été observée dans tous les échantillons de cornée à travers les couches épithéliales de l’épithélium cornéen, principalement dans la zone des cellules alaires et au niveau de la membrane basale. Même dans la conjonctivale, une coloration spécifique pour GPR-68 a été trouvée.

La détection du récepteur couplé aux protéines G GPR-68 dans l’épithélium cornéen et conjonctival humain soulève la question de sa fonction et de son objectif. L’activation mécanique de GPR68 dans des situations de friction et d’attrition accrues pourrait modifier diverses fonctions cellulaires et éventuellement compromettre l’homéostasie inflammatoire normale à la surface oculaire. En conséquence, une diminution de la lubrification dans la sécheresse oculaire pourrait entraîner l’activation du GPR-68. Cela pourrait entraîner une inflammation secondaire initialement dans l’épithélium et le stroma environnant. Un stress mécanique continu pourrait entraîner une inflammation chronique, atteignant également des structures plus profondes de la cornée, faisant peut-être du GPR-68 un acteur important dans le cercle vicieux de la sécheresse oculaire.

Le récepteur couplé aux protéines G GPR-68, sensible au flux et à la stimulation mécanique, est présent dans l’épithélium cornéen humain et la conjonctive. Une lubrification réduite et une attrition accrue, accompagnées de sensations typiques de sécheresse oculaire, peuvent entraîner une inflammation locale. Il est possible que des signes subtils de lésions conjonctivales et ultérieures de la surface cornéenne dans le contexte des sensations puissent être un meilleur indicateur du besoin et du succès du traitement que les signes cliniques de la sécheresse oculaire seuls, du moins dans les premiers stades de la maladie. L’ inhibition du récepteur couplé aux protéines G GPR-68 pourrait marquer un nouveau domaine dans le traitement de la sécheresse oculaire.