Untersuchungen zur Verfestigung der Hornhaut am Kaninchen

Hintergrund: Eine mechanische Stabilisierung der Hornhaut beim Keratokonus könnte das Fortschreiten dieser Erkrankung verzögern. Die an der Hornhaut von enukleierten Schweineaugen optimierten Vernetzungsmethoden zur Erhöhung der Festigkeit wurden im Langzeitversuch am Kaninchenmodell auf Beständigkeit und biologische Verträglichkeit getestet.

Methode: Von 28 Kaninchen wurde das rechte Auge behandelt, das linke Auge diente jeweils als Kontrolle. Nach der mechanischen Entfernung des Epithels wurden 19 Augen mit Riboflavin-Dextranlösung getropft und anschließend mit UV-Strahlung (365 nm, Bestrahlungsstärke 2 mW/cm²) für 45 min exponiert. Auf 9 Augen wirkte ein Gemisch aus Methocel und 0,075% Glutaraldehyd für 20 min ein. Die Reaktion der Hornhaut wurde mit der Spaltlampenphotographie dokumentiert. Nach 1 Monat wurden 20 Tiere und nach 3 Monaten 8 Tiere getötet, die Augen enukleiert und von Streifen (Breite 5 mm, Länge 8 mm) der Hornhäute der Spannungs-Dehnungszusammenhang gemessen.

Ergebnisse: Vier Wochen nach der Vernetzung konnte eine signifikant höhere Festigkeit in den mit Riboflavin+UV behandelten Hornhäuten nachgewiesen werden. Die vernetzten und unvernetzten Hornhäute unterschieden sich bei einer Dehnung von 6% in der Spannung um den Faktor 1,61±0,75 (p=0,041). Nach 12 Wochen lag diese Festigkeitszunahme noch bei 1,3±0,48 (p=0,07). Es kam zu keiner sichtbaren Entzündungsreaktion oder Beeinträchtigung der Transparenz. Die mit Glutaraldehyd behandelten Hornhäute wiesen zwar auch eine Zunahme der Festigkeit auf (Faktor 1,3±0,66), aber der Effekt war statistisch nicht signifikant (p=0,319), sodass ein Langzeittest dieser Methode nicht gerechtfertigt war.

Schlussfolgerungen: Die Kombination von Riboflavin+UV-Strahlung ist geeignet zur Erzeugung von mindestens temporären Vernetzungen in der Hornhaut bei Kaninchen ohne klinische Zeichen für Nebenwirkungen wie Trübung oder Entzündung.

Background: The mechanical stabilization of the cornea in keratoconus may delay progression of this disease. The cross-linking techniques optimized in corneas of enucleated porcine eyes were investigated under in vivo conditions in rabbits to estimate the biocompatibility and duration of the stiffening effect.

Methods: Twenty-eight rabbits were treated monocularly, the fellow eye serving as control. The epithelium was mechanically removed and 19 eyes were treated with riboflavin plus ultraviolet irradiation (365 nm, 2 mW/cm²) for 45 min and 9 eyes with 0.075% glutaraldehyde for 20 min. After treatment, the eyelids were sutured for 3 days. The healing process was controlled by slit-lamp examination and photographically documented. After 1 month, 20 animals and after 3 months 8 animals were sacrificed, the eyes enucleated, and the stress-strain relation of the corneas measured and compared to the fellow eye.

Results: The epithelium was closed after 4–5 days. The transparency of the corneas remained clear during follow-up, and there were no signs of inflammatory reaction. Stress for a strain of 6% was higher in the treated corneas by a factor of 1.3±0.66 (P=0.319) in the glutaraldehyde group and by a factor of 1.6±0.75 (P=0.0408) in the riboflavin group at 1 month, and by 1.3±0.48 (P=0.07) at 3 months after treatment.

Conclusions: The cross-linking technique using riboflavin plus UV irradiation is suitable for at least temporarily stiffening the cornea in vivo and seems to be a promising method for conservative treatment of keratectasia.