The opioid peptide biphalin modulates human corneal epithelial wound healing in vitro

Abstract

Purpose: analgesic drugs, including nonselective opioids and non-steroidal anti-inflammatory drugs, should be used with great precautions to relieve pain after trauma to the corneal epithelium because of their unfavorable effects on wound healing. Biphalin is a synthetic opioid peptide that has been demonstrated to possess a strong analgesic effect on rodents. The purpose of this study is to investigate the effects of biphalin on human corneal epithelial wound healing. Methods: an immortalized human corneal epithelial cell (HCEC) culture was used to analyze the effects of biphalin on wound healing. The toxicity of biphalin at various concentrations was measured by the MTT assay. The effects of 1 μM and 10 μM biphalin on wound closure, cell migration and proliferation were tested in an in vitro scratch assay of HCECs. Naloxone, a non-selective competitive opioid receptor antagonist, was also used to inhibit the effects of biphalin in all experiments. Results: biphalin did not cause any toxic effect on HCECs at concentrations lower than 100 μM at various incubation time points. Biphalin significantly increased wound healing at 1 μM concentration in an in vitro scratch assay of HCECs (P < 0.05). It also significantly increased migration of HCECs (P < 0.01). There was no significant difference between the biphalin and control groups of HCECs in the Ki67 proliferation assay. Conclusion: biphalin, which is a synthetic opioid peptide, promotes corneal epithelial wound healing by increasing cell migration. This role should be evaluated in further in vivo and clinical studies. / Objet: les analgésiques, dont les morphiniques non-sélectifs et les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) devraient être utilisés avec beaucoup de précautions pour traiter la douleur dans les lésions de l’épithélium cornéen du fait de leurs effets indésirables sur la cicatrisation. La Biphaline est un peptide morphinique de synthèse dont on a démontré qu’il possède un effet analgésique puissant chez les rongeurs. Le but de cette étude est d’évaluer les effets de la Biphaline sur les lésions de l’épithélium cornéen humain. Méthodes: une culture de cellules épithéliales immortalisées de cornée humaine (HCEC) a été utilisée pour tester les effets de la Biphaline sur la cicatrisation. La toxicité de la Biphaline a été mesurée à diverses concentrations par essai MTT. L’effet de 1 μM et de 10 μM de Biphaline ont été testées sur la cicatrisation dans un essai in vitro de grattage de HCEC et séparément de migration et de prolifération cellulaire. La Naloxone, un antagoniste compétitif non sélectif des récepteurs morphiniques, fut aussi utilisée pour inhiber les effets de la Biphaline dans toutes les expériences. Résultats: la Biphaline ne produit aucun effet toxique sur les HCEC aux concentrations inférieures à 100 μM aux différents temps d’incubation. La Biphaline augmente significativement la cicatrisation à la concentration de 1 μM dans un test de grattage in vitro d’HCEC (p < 0,05). Elle accroît également significativement la migration des HCEC (p < 0,01). Il n’y a pas de différence significative entre la Biphaline et le groupe témoin de HCEC au test de prolifération Ki67. Conclusion: la Biphaline, un peptide morphinique de synthèse, favorise la cicatrisation de l’épithélium cornéen par l’augmentation de la migration cellulaire. Ce rôle serait à évaluer par des études in vivo et cliniques ultérieures.