Klin Monbl Augenheilkd 2001; 218(4): 239-242
DOI: 10.1055/s-2001-14920
KLINISCHE STUDIE

Georg Thieme Verlag Stuttgart ·New York

Quantitative Analyse der Tränenproteinmuster bei weichen Kontaktlinsen - Klinische Studie[1]

Quantitative analysis of tear film changes in soft contact lens wearers - a clinical studyFranz  H. Grus, Perihan Sabuncuo, Albert  J. Augustin
  • Universitäts-Augenklinik Mainz, Langenbeckstr. 1, 55101 Mainz (Direktor: Prof. Dr. N. Pfeiffer), E-mail: Fgrus@CSI.COM
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Publication Date:
31 December 2001 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund Weltweit tragen ungefähr 3 % der Patienten, die eine Visuskorrektur brauchen, Kontaktlinsen. Bisherige Studien erbrachten widersprüchliche Ergebnisse hinsichtlich der Veränderung des Tränenfilmes durch das Tragen von Kontaktlinsen. In der vorliegenden Studie soll der Einfluss von Kontaktlinsen auf die Verteilung der Tränenproteine untersucht werden. Dabei wird ein neues Verfahren zur quantitativen Analyse der Tränenproteine angewendet, das auf der digitalen Bildverarbeitung der Gelelektrophoresen mit nachfolgenden multivariaten Analysen beruht.

Methoden Es wurden zwei Untersuchungsgruppen gebildet: 121 Probanden (KO) und 66 Träger von weichen Kontaktlinsen (KL). Die Tränenproteine der Probanden wurden mittels Natrium-dodecylsulfat Polyacrylamidgelelektrophorese (SDS-PAGE) getrennt und in eine digitale Bildverarbeitung eingelesen. Von jeder elektrophoretischen Spur wurden Densitogramme gebildet und eine multivariate Diskriminanzanalyse durchgeführt.

Ergebnisse Es konnte eine leichte Erniedrigung der Tränenproteine Lactoferrin, sIgA, Lysozym und Albumin gefunden werden, die jedoch statistisch nicht signifikant war. Gleichzeitig konnte eine leichte Erhöhung der Konzentration von Lipocalin (p < 0,07) in den Tränen von Kontaktlinsenträgern gefunden werden. Bezieht man jedoch alle auf den elektrophoretischen Spuren vorhandenen Banden in die Analyse mit ein, so findet man in der multivariaten Diskriminanzanalyse einen signifikanten Unterschied zwischen den Tränen von Kontaktlinsenträgern und gesunden Probanden (Wilks' Lambda=0,88; p < 0,0001).

Schlussfolgerung Durch diese Studie konnte gezeigt werden, dass das Tragen von Kontaktlinsen zu signifikanten Änderungen der Zusammensetzung der Tränenproteine führen kann. Der Pathomechanismus dieser Veränderung des Tränenfilmes ist noch weitgehend unklar. Berücksichtigt man allerdings die große Zahl der Kontaktlinsenträger, so sollte eine mögliche pathologische Bedeutung dieser Veränderungen näher untersucht werden.

Purpose Approximately 3 % of the patients with refractive errors wear contact lenses. Recent studies revealed contradictory results regarding the changes of the tear film in contact lens wearers. The aim of this study was to analyze the influence of wearing contact lenses on the tear protein patterns. The study was performed using a new method to analyze quantitatively the tear proteins based on digital image analysis of electrophoretical separations followed by multivariate statistical calculations.

Methods Two groups were examined: 121 healthy volunteers (KO) and 66 wearers of soft contact lenses (KL). The tear proteins were separated by sodium dodecylsulfate polyacrylamide gelelectrophoresis (SDS-PAGE). For each electrophoretic lane, a densitograph was built by digital image analysis. Subsequently a multivariate analysis of discriminance was performed.

Results The concentration of the tear proteins lactoferrin, sIgA, lysozyme and albumin was slightly reduced. In contrast, the concentration of lipocalin was increased in the tears of contact lens wearers (p < 0.07). However, including all peaks found in each electrophoretic lane, the analysis of discriminance found a statistical significant difference between KO and KL (Wilks' Lambda=0.88; p < 0.0001).

Conclusions Wearing contact lenses leads to significant changes in the composition of tear-film proteins. However, the pathomechanism of this alteration of the tear film is still unclear. Because of the large number of contact lens wearers, these alterations should be examined further.

01 1 Manuskript erstmalig eingereicht am 18. 8. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 3. 11. 00.

Literatur

01 1 Manuskript erstmalig eingereicht am 18. 8. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 3. 11. 00.

  • 01 Lemp  M A. Report of the National Eye Institute/Industry workshop on clinical trials in dry eyes.  CLAO. 1995;;  21 221-232.
  • 02 Van Haeringen  N J. Clinical biochemistry of tears.  Curr Eye Res. 1981;;  26 84-96.
  • 03 Redl  B, Holzfeind  P, Lottspeich  F. cDNA cloning and sequencing reveals human tear prealbumin to be a member of the lipophilic-ligand carrier protein superfamily.  J Biol Chem. 1992;;  267 20282-20287.
  • 04 Molloy  M P, Bolis  S, Herbert  B R, Ou  K, Tyler  M I, v. Dyk  D D, Willcox  M P, Gooley  A A, Williams  K L, Morris  C A, Walsh  B J. Establishment of the human reflex tear two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis reference map: New proteins of potential diagnostic value.  Electrophoresis. 1997;;  18 2811-2815.
  • 05 Glasson  M J, Molloy  M P, Walsh  B J, Willcox  M D, Morris  C A, Williams  K L. Development of mini-gel technology in two-dimensional electrophoresis for mass-screening of samples: Application of tears.  Electrophoresis. 1998;;  19 852-855.
  • 06 Schein  O D, Munoz  B, Tielsch  J M, Bandeen-Roche  K, West  S. Prevalence of dry-eye among the elderly.  Am J Ophthalmol. 1997;;  124 723-728.
  • 07 Grus  F H, Augustin  A J, Evangelou  N G, Toth-Sagi  K. Analysis of tear-protein patterns as a diagnostic tool for the detection of dry-eyes in diabetic and non-diabetic dry-eye patients.  Eur J Ophthalmol. 1998;;  8, 2 90-97.
  • 08 Grus  F H, Augustin  A J. Analysis of tear protein patterns by a neural network as a diagnostical tool for the detection of dry eyes.  Electrophoresis. 1999;;  20 875-880.
  • 09 Grus  F H, Augustin  A J, Toth-Sagi  K, Evangelou  N, Schmitz  T. Analysis of tear protein patterns by means of HPLC.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;;  39, 4 536-536.
  • 10 Grus  F H, Augustin  A J. Proteinanalytische Methoden bei der Diagnostik des Sikka-Syndroms.  Der Ophthalmologe. 2000;;  97 54-61.
  • 11 Grus  F H, Augustin  A J. Analysis of Tear protein patterns in diabetic and non-diabetic dry-eye patients by means of HPLC.  Eur J Ophthalmol. 2000;;  in press -.
  • 12 Grus  F H, Zimmermann  C W. Identification and Classification of autoantibody repertoires (Western Blots) with a Pattern recognition algorithm by an artificial neural network.  Electrophoresis. 1997;;  18 1120-1125.
  • 13 Grus  F H, Augustin  A J. Analysis of the IgG autoantibody repertoire in endocrine ophthalmopathy using the MegaBlot technique.  Curr Eye Res. 1998;;  17 636-641.
  • 14 Grus  F H, Augustin  A J, Toth-Sagi  K. Diagnostic classification of autoantibody repertoires in endocrine ophthalmopathy using an artificial neural network.  Ocular Immunology and Inflammation. 1998;;  6, 1 43-50.
  • 15 Zimmermann  C W, Grus  F H, Dux  R. Multivariate statistical comparison of autoantibody repertoires (Western-blots) by discriminant analysis.  Electrophoresis. 1995;;  16 941-947.
  • 16 Holly  F J. Diagnosis and treatment of dry eyes in the United States. 1st international tear film symposium,. Lubbock, 1984. Dry Eye Inst, Inc. Lubbock; : -.
  • 17 Tripathi  R C, Tripathi  B J, Ruben  M. The pathology of soft contact lens spoilage.  Ophthalmology. 1980;;  87 365-380.
  • 18 Tripathi  R C, Tripathi  B J, Millard  C B. Physicochemical changes in contact lenses and their interactions with the cornea and tears: a review and personal observations.  CLAO. 1988;;  14 23-32.
  • 19 Grus  F H, Augustin  A J, Toth-Sagi  K, Koch  F. Detection and Evaluation of the IgG Autoantibody Repertoire Against Human Skeletal-Muscle Antigens in Graves' Disease.  Advances in Therapy. 1994;;  14, 1 8-13.
  • 20 Grus  F H. Ein schnelles und einfaches Verfahren zur Analyse komplexer Autoantikörper-Muster; Dissertation. Universität-Gesamthochschule Essen; 1994: -.
  • 21 Carney  F P, Morris  C A, Willcox  M D. Effect of hydrogel lens wear on the major tear proteins during extended wear.  Aust N Z J Ophthalmol. 1997;;  25, 1 36-38.
  • 22 Velasco  C MJ, Garcia  S J, Bermudez  R FJ. Lactoferrin in tears in contact lens wearers.  CLAO. 1997;;  23, 2 127-129.
  • 23 Guillon  M, Styles  E, Guillon  J P, Maissa  C. Preocular tear film characteristics of nonwearers and soft contact lens wearers.  Optom Vis Sci. 1997;;  74, 5 273-279.
  • 24 Pearce  D J, Demirci  G, Willcox  M D. Secretory IgA epitopes in basal tears of extended-wear soft contact lens wearers and in non-lens wearers.  Aust N Z J Ophthalmol. 1999;;  27 221-223.
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