Effectiveness and Safety of Local Insulin Therapy in the Treatment of Corneal Epithelial Defects (Literature Review)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This study analyzes the effectiveness and safety of local insulin therapy in the treatment of corneal epithelial defects (ED). Methods. An analytical study of all available publications on this topic was conducted using PubMed, eLibrary, CENTRAL and manual search. Our criteria were met by 19 scientific articles. Result. This retrospective included 428 eyes. Patients without diabetes accounted for 36%, and patients with diabetes type 1 or 2 accounted for 64%. The size of the corneal ED at the beginning of therapy varied in different studies from 2.2 ± 1.3 to 65.8 ± 20.0 mm2. In 94% of cases, complete epithelialization occurred, while the remaining 6% showed a decrease in ED size. The duration of treatment ranged from 60 hours to 62.3 ± 34.6 days. The healing rate averaged 1 month when instillation of insulin drops was used 4 times a day at a low concentration of 0.5–1.0 IU/ml. As a solvent, the greatest effect was achieved with the use of artificial tears. Conclusion. Local insulin therapy in real clinical practice makes it possible to achieve early healing of corneal ED, without causing side effects. This method of treatment allows you to reduce medical costs, as well as the volume of medical care.

About the authors

Olga A. Shlenkina

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov Medical University)

Author for correspondence.
Email: olgashlenkina034@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-4002-7528
SPIN-code: 1304-6874

Resident

Russian Federation, 1 Ostrovityanova str., 117997, Moscow

Igor B. Medvedev

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov Medical University)

Email: glazmed@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-9155-8736
SPIN-code: 5779-2406

MD, PhD, Professor

Russian Federation, 1 Ostrovityanova str., 117997, Moscow

Dmitry F. Pokrovsky

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov Medical University)

Email: dfpokrovskiy@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5475-0398
SPIN-code: 6487-5793

MD, PhD, Assistant Professor

Russian Federation, 1 Ostrovityanova str., 117997, Moscow

References

  1. Bonini S, Rama P, Olzi D, et al. Neurotrophic Keratitis. Eye (Lond). 2003;17(8):989–995. doi: https://doi.org/10.1038/sj.eye.6700616
  2. Mastropasqua L, Massaro-Giordano G, Nubile M, et al. Understanding the Pathogenesis of Neurotrophic Keratitis: The Role of Corneal Nerves. J Cell Physiol. 2017;232(4):717–724. doi: https://doi.org/10.1002/jcp.25623
  3. Mertsch S, Alder J, Dua HS, et al. Pathogenesis and Epidemiology of Neurotrophic Keratopathy. Ophthalmologe. 2019;116(2):109–119. doi: https://doi.org/10.1007/s00347-018-0823-9
  4. Ruiz-Lozano RE, Hernandez-Camarena JC, Loya-Garcia D, et al. The Molecular Basis of Neurotrophic Keratopathy: Diagnostic and Therapeutic Implications. A Review. Ocul Surf. 2021;19:224–240. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtos.2020.09.007
  5. Saad S, Abdelmassih Y, Saad R, et al. Neurotrophic Keratitis: Frequency, Etiologies, Clinical Management and Outcomes. Ocul Surf. 2020;18(2):231–236. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtos.2019.11.008
  6. Каспарова Е.А., Марченко Н.Р. Нейротрофический кератит: консервативное и хирургическое лечение. Обзор литературы. Часть 2 // Офтальмология. — 2022. — Т. 19. — № 2. — С. 265–271. [Kasparova EA, Marchenko NR. Neurotrophic Keratitis. Etiology, Pathogenesis, Clinical Manifestations. Review. Part 2. Ophthalmology in Russia. 2022;19(2):265–271. (In Russ).] doi: https://doi.org/10.18008/1816-5095-2022-2-265-271
  7. Müller LJ, Marfurt CF, Kruse F, et al. Corneal nerves: structure, contents and function. Exp Eye Res. 2003;76(5):521–542. doi: https://doi.org/10.1016/S0014-4835(03)00050-2
  8. Léon-Felíu E, Gómez-Ramos P, Rodríguez-Echandía EL. Endothelial nerve fibres in the cornea of the frog Rana ridibunda. Experientia. 1978;34(10):1352–1353. doi: https://doi.org/10.1007/BF01981466
  9. Afshari N, Ahmad S, Hamrah P, et al. An evidence-based approach to the diagnosis and treatment of neurotrophic keratopathy; 2020. Johns Hopkins University, An Evidence-based Approach to the Diagnosis and Treatment of Neurotrophic Keratitis_Monograph, 3/1/2020
  10. Dua HS, Said DG, Messmer EM, et al. Neurotrophic keratopathy. Prog Retin Eye Res. 2018;66:107–131. doi: https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2018.04.003
  11. Aynsley TR. The Use of Insulin in the Treatment of Corneal Ulcers. Br J Ophthalmol. 1945;29(7):361–363. doi: https://doi.org/10.1136/bjo.29.7.361
  12. Sacchetti M, Lambiase A. Diagnosis and management of neurotrophic keratitis. Clin Ophthalmol. 2014;8:571–579. doi: https://doi.org/10.2147/OPTH.S45921
  13. Dworkin RH, Johnson RW, Breuer J, et al. Recommendations for the management of herpes zoster. Clin Infect Dis. 2007;44(Suppl 1):S1–26. doi: https://doi.org/10.1086/510206
  14. Bhatti MT, Patel R. Neuro-ophthalmic considerations in trigeminal neuralgia and its surgical treatment. Curr Opin Ophthalmol. 2005;16(6):334–340. doi: https://doi.org/10.1097/01.icu.0000183859.67294.c6
  15. Mackie I, Fraunfelder F, Roy F. Current Ocular Therapy. Philadelphia; London: Saunders; 1995. P. 506–508.
  16. Greenway SE, Filler LE, Greenway FL. Topical insulin in wound healing: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. J Wound Care. 1999;8(10):526–528. doi: https://doi.org/10.12968/jowc.1999.8.10.26217
  17. Van Ort SR, Gerber RM. Topical application of insulin in the treatment of decubitus ulcers: a pilot study. Nurs Res. 1976;25(1):9–12.
  18. Mansoor H, Tan HC, Lin MTY, et al. Diabetic Corneal Neuropathy. J Clin Med. 2020;9(12):3956. doi: https://doi.org/10.3390/jcm9123956
  19. Rocha EM, Cunha DA, Carneiro EM, et al. Identification of insulin in the tear film and insulin receptor and IGF-1 receptor on the human ocular surface. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43(4):963–967.
  20. Rocha EM, Hirata AE, Carneiro EM, et al. Impact of gender on insulin signaling pathway in lacrimal and salivary glands of rats. Endocrine. 2002;18(2):191–199. doi: https://doi.org/10.1385/ENDO:18:2:191
  21. Peterson C, Chandler HL. Insulin facilitates corneal wound healing in the diabetic environment through the RTK-PI3K/ Akt/ MTOR axis in vitro. Mol Cell Endocrinol. 2022;548:111611. doi: https://doi.org/10.1016/j.mce.2022.111611
  22. Stuard WL, Titone R, Robertson DM. The IGF/Insulin-IGFBP Axis in Corneal Development, Wound Healing, and Disease. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:24. doi: https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00024
  23. Hatou S, Yamada M, Akune Y, et al. Role of insulin in regulation of Na +−/K +−dependent ATPase activity and pump function in corneal endothelial cells. Invest Opthalmol Vis Sci. 2010;51(8):3935–3942. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.09-4027
  24. Yang S, Zhang Y, Zhang Z, et al. Insulin Promotes Corneal Nerve Repair and Wound Healing in Type 1 Diabetic Mice by Enhancing Wnt/β-Catenin Signaling. Am J Pathol. 2020;190 (11):2237–2250. doi: https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2020.08.006
  25. Bremond-Gignac D, Daruich A, Robert MP, et al. Recent innovations with drugs in clinical trials for neurotrophic keratitis and refractory corneal ulcers. Expert Opin Invest Drugs. 2019;28(11):1013–1020. doi: https://doi.org/10.1080/13543784.2019.1677605
  26. Eghrari AO, Riazuddin SA, Gottsch JD. Overview of the cornea: structure, function, and development. Prog Mol Biol Transl Sci. 2015;134:7–23. doi: https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2015.04.001
  27. Tong CM, Iovieno A, Yeung SN. Topical insulin for neurotrophic corneal ulcers. Can J Ophthalmol. 2020;55(5):е170–е172. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcjo.2020.04.001
  28. Eli Lilly and Company. Prescribing Information Humulin R-Insulin Human Injection, Solution;2019.
  29. Balal S, Din N, Ashton C, et al. Healing of chemical injury-related persistent corneal epithelial defects with topical insulin. Cornea. 2023;42(8):1000–1004. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000003145
  30. Diaz-Valle D, Burgos-Blasco B, Gegundez-Fernandez JA, et al. Topical insulin for refractory persistent corneal epithelial defects. Eur J Ophthalmol. 2021;31(5):2280–2286. doi: https://doi.org/10.1177/1120672120958307
  31. Eleiwa TK, Khater AA, Elhusseiny AM. Topical insulin in neurotrophic keratopathy after diabetic vitrectomy. Sci Rep. 2024;14(1):10986. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-024-60699-y
  32. Galvis V, Niño CA, Tello A, et al. Topical insulin in neurotrophic keratopathy after resection of acoustic neuroma. Arch Soc Esp Oftalmol (Engl Ed). 2019;94(2):100–104. doi: https://doi.org/10.1016/j.oftal.2018.06.003
  33. Giannaccare G, Coco G, Rossi C, et al. Combined use of therapeutic hyper-CL soft contact lens and insulin eye drops for the treatment of recalcitrant neurotrophic keratopathy. Cornea. 2024;43(1):120–124. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000003361
  34. Khilji M, Tanveer S, Khan FZ, et al. Neurotrophic keratopathy and topical insulin therapy: a case report. Cureus. 2023;15(9):е46242. doi: https://doi.org/10.7759/cureus.46242
  35. Krolo I, Behaegel J, Termote K, et al. The role of topical insulin in ocular surface restoration: A review. Surv Ophthalmol. 2024;69(5):805–817. doi: https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2024.04.003
  36. Moreker MR, Thakre N, Gogoi A, et al. Insulin eye drops for neurotrophic keratitis. Indian J Ophthalmol. 2023;71(7):2911–2912. doi: https://doi.org/10.4103/IJO.IJO_872_23
  37. Soares RJDSM, Arêde C, Sousa Neves F, et al. Topical insulin-utility and results in refractory neurotrophic keratopathy in stages 2 and 3. Cornea. 2022;41(8):990–994. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000002858
  38. Wang AL, Weinlander E, Metcalf BM, et al. Use of topical insulin to treat refractory neurotrophic corneal ulcers. Cornea. 2017;36(11):1426–1428. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000001297
  39. Aniah Azmi N, Bastion MC. Short-term results of trial of topical insulin for treatment of dry eyes in diabetics. Eye Contact Lens. 2020;46(Suppl 1):S25–S32. doi: https://doi.org/10.1097/ICL.0000000000000623
  40. Burgos-Blasco B, Diaz-Valle D, Rego-Lorca D, et al. Topical insulin a novel corneal epithelial regeneration agent in dry eye disease. Eur J Ophthalmol. 2024;34(3):719–725. doi: https://doi.org/10.1177/11206721231206790
  41. Dasrilsyah AM, Wan Abdul Halim WH, Mustapha M, et al. Randomized clinical trial of topical insulin versus artificial tears for healing rates of iatrogenic corneal epithelial defects induced during vitreoretinal surgery in diabetics. Cornea. 2023;42(11):1395–1403. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000003308
  42. Fai S, Ahem A, Mustapha M, et al. Randomized controlled trial of topical insulin for healing corneal epithelial defects induced during vitreoretinal surgery in diabetics. Asia Pac J Ophthalmol (Philos). 2017;6(5):418–424. doi: https://doi.org/10.22608/APO.201780
  43. Quiroz-Mendoza JGR, Marlon RGR, Romero Morales V, et al. Clinical trial of topical insulin and sodium hyaluronate in the treatment of epithelial defects produced by intraoperative corneal epithelial debridement during pars plana vitrectomy in diabetics. Revista Mexicana de Oftalmología (English Edition). 2021;95(2):63–70. doi: https://doi.org/10.24875/RMOE.M21000157
  44. Cuartero-Martínez A, Hermelo-Vidal G, Castro-Balado A, et al. Stability of insulin eye drops in the treatment of refractory corneal ulcers. Farm Hosp. 2022;46(6):335–339.
  45. Le Nguyen MH, Naoum MS, Andre C, et al. Physicochemical and microbiological stability of insulin eye drops in an artificial tear vehicle used in the treatment of refractory neurotrophic keratopathy. J Fr Ophtalmol. 2022;45(8):860–871. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfo.2022.04.008
  46. Hinds KD, Kim SW. Effects of PEG Conjugation on Insulin Properties. Adv Drug Deliv Rev. 2002;54(4):505–530. doi: https://doi.org/10.1016/s0169-409x(02)00025-x
  47. Tessmar J, Kellner K, Schulz MB, et al. Toward the Development of Biomimetic Polymers by Protein Immobilization: PEGylation of Insulin as a Model Reaction. Tissue Eng. 2004;10(3–4):441–453. doi: https://doi.org/10.1089/107632704323061807
  48. Zhang Y, Lu XY, Hu RJ, et al. Evaluation of Artificial Tears on Cornea Epithelium Healing. Int J Ophthalmol. 2018;11(7):1096–1101. doi: https://doi.org/10.18240/ijo.2018.07.04
  49. Bastion ML, Ling KP. Topical insulin for healing of diabetic epithelial defects? A retrospective review of corneal debridement during vitreoretinal surgery in Malaysian patients. Med J Malaysia. 2013;68(3):208–216.
  50. Esmail A, Ibrahim M, Nage S. Efficacy of topical insulin for recurrent epithelial corneal erosions. Ir J Med Sci. 2023;192(6):3117–3123. doi: https://doi.org/10.1007/s11845-023-03373-y
  51. Serrano-Giménez R, Contreras-Macías E, García-Bernal A, et al. Insulin eye drops for treating corneal ulcer in a non-diabetic patient: regarding a case. Farm Hosp. 2020;44(6):297–299. doi: https://doi.org/10.7399/fh.11521
  52. Jeng BH, Dupps WJ Jr. Autologous serum 50% eyedrops in the treatment of persistent corneal epithelial defects. Cornea. 2009;28(10):1104–1108. doi: https://doi.org/10.1097/ICO.0b013e3181a2a7f6
  53. Tsubota K, Goto E, Shimmura S, et al. Treatment of persistent corneal epithelial defect by autologous serum application. Ophthalmology. 1999;106(10):1984–1989. doi: https://doi.org/10.1016/S0161-6420(99)90412-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 "Paediatrician" Publishers LLC

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».