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Norrin is a secreted signaling molecule activating the Wnt/β-catenin pathway. Since Norrin protects retinal neurons from experimental acute injury, we were interested to learn if Norrin attenuates chronic damage of retinal ganglion cells (RGC) and their axons in a mouse model of glaucoma. Transgenic mice overexpressing Norrin in the retina (Pax6-Norrin) were generated and crossed with DBA/2J mice with hereditary glaucoma and optic nerve axonal degeneration. One-year old DBA/2J/Pax6-Norrin animals had significantly more surviving optic nerve axons than their DBA/2J littermates. The protective effect correlated with an increase in insulin-like growth factor (IGF)-1 mRNA and an enhanced Akt phosphorylation in DBA/2J/Pax6-Norrin mice. Both mouse strains developed an increase in intraocular pressure during the second half of the first year and marked degenerative changes in chamber angle, ciliary body and iris structure. The degenerations were slightly attenuated in the chamber angle of DBA/2J/Pax6-Norrin mice, which showed a β-catenin increase in the trabecular meshwork. We conclude that high levels of Norrin and the subsequent constitutive activation of Wnt/β-catenin signaling in RGC protect from glaucomatous axonal damage via IGF-1 causing increased activity of PI3K-Akt signaling. Our results identify components of a protective signaling network preventing degeneration of optic nerve axons in glaucoma.
We investigated whether trabeculopuncture (TP) could detect distal outflow resistance to predict the outcome of canal-based glaucoma surgery such as ab interno trabeculectomy (AIT). These procedures have a high utilization in open angle glaucoma, but fail in eyes with an unidentified distal outflow resistance. We assigned 81 porcine eyes to two groups: trial (n = 42) and control (n = 39). At 24 h, four YAG-laser trabeculopunctures were placed nasally, followed by a 180° AIT at the same site at 48 h. The proportion of TP responders between both AIT groups was compared. Histology and outflow canalograms were determined. Both post-TP and post-AIT IOPs were lower than baseline IOP (p = 0.015 and p < 0.01, respectively). The success rates of TP and AIT were 69% and 85.7%, respectively. Sensitivity and specificity values of TP as predictive test for AIT success were 77.7% and 83.3%, respectively. The positive and negative predictive values were 96.6% and 38.5%, respectively. We conclude that a 10% reduction in IOP after TP can be used as a predictor for the success (> 20% IOP decrease) of 180° AIT in porcine eyes.
Abstract
Purpose: To compare ab interno trabeculectomy by trabecular meshwork excision to plasma-mediated ablation in primary open-angle glaucoma.
Methods: Retrospectively collected data of TrabEx+ (n=56) and Trabectome (n=99) were compared by coarsened exact matching to reduce confounding and matched based on baseline intraocular pressure and age. Primary outcomes were intraocular pressure and the number of glaucoma medications. Complications and the need for additional glaucoma surgery were assessed. Patients were followed for up to one year.
Results: 53 TrabEx+ could be matched to Trabectome. Baseline intraocular pressure was 16.5 ± 4.6 mmHg in both; age was 73.7 ± 8.8 years and 71.5 ± 9.9 years in TrabEx+ and Trabectome, respectively. TrabEx+ were taking more medications than Trabectome (p<0.001). Intraocular pressure was reduced to 14.8±4.3 in TrabEx+ and 13.4±3.4 in Trabectome at 6 months, and to 14.9±6.0 (p=0.13) in TrabEx+ and to 14.1±3.8 mmHg (all p<0.05) in Trabectome at 12 months. Medications were reduced at both 6 and 12 months (p< 0.05). No differences were seen between both groups at 6 and 12 months. In TrabEx+, only one serious complication occurred, and two patients required further glaucoma surgery.
Conclusion: Although both groups had a baseline intraocular pressure considered low for ab interno trabeculectomy, intraocular pressure and medications were reduced further at 6 and 12 months. Intraocular pressure reduction did not reach significance in TrabEx+ at 12 months. The inter-group comparison did not reveal any significant differences. Both had a low complication rate.
Purpose: To evaluate quality of life (QoL) with a new questionnaire after canaloplasty (CP) and trabeculectomy (TE).
Patients and methods: We assessed outcomes of surgery, rate of revision surgeries, patients’ mood, and influence of postoperative care on QoL, surgery interference with daily activities, and postsurgical complaints. Patients completed the QoL questionnaire 24 months after surgery.
Results: Patients who underwent CP (n=175) were compared to TE patients (n=152). In the CP group, 57% of patients expressed high satisfaction, while 41% of patients in the TE group said they were highly satisfied. The satisfaction difference was statistically significant (P=0.034). Significantly fewer second surgeries were needed after CP (8% CP versus 35% TE, P<0.001). Patients were more positive in the CP group (54% CP versus 37% TE, P<0.009). Stress related to postoperative care was lower in the CP group compared to the TE group (14% versus 46%). Difficulties with activities of daily living, such as reading, were much lower or even nonexistent after CP, and complaints like eye burning or stinging were significantly lower in the CP group.
Conclusions: Compared with TE, CP is associated with less QoL impairment and higher patient satisfaction after surgery. However, long-term data on intraocular pressure reduction after surgery are needed to confirm long-term patient satisfaction with this surgery.
Primary open-angle glaucoma (POAG) is a leading cause of blindness due to chronic degeneration of retinal ganglion cells and their optic nerve axons. It is associated with disturbed regulation of intraocular pressure, elevated intraocular levels of TGF-β2, aberrant extracellular matrix (ECM) deposition and increased outflow resistance in the trabecular meshwork (TM). The mechanisms underlying these changes are not fully understood. Cell-matrix interactions have a decisive role in TM maintenance and it has been suggested that TGF-β-induced inhibition of matrix metalloproteases may drive aberrant ECM deposition in POAG. Invadopodia and podosomes (invadosomes) are distinct sites of cell-matrix interaction and localized matrix-metalloprotease (MMP) activity. Here, we report on the effects of TGF-β2 on invadosomes in human trabecular meshwork cells. Human TM (HTM) cells were derived from donor tissue and pretreated with vehicle or TGF-β2 (2 ng/ml) for 3d. Invadosomes were studied in ECM degradation assays, protein expression and MMP-2 activity were assessed by western blot and zymography and ECM protein transcription was detected by RT-qPCR. HTM cells spontaneously formed podosomes and invadopodia as detected by colocalization of Grb2 or Nck1 to sites of gelatinolysis. Pretreatment with TGF-β2 enhanced invadosomal proteolysis and zymographic MMP-2 activity as well as MMP-2, TIMP-2 and PAI-1 levels in HTM cell culture supernatants. Rho-kinase inhibition by H1152 blocked the effects of TGF-β2. Concomitant transcription of fibronectin and collagens-1, -4 and -6 was increased by TGF-β2 and fibrillar fibronectin deposits were observed in areas of invadosomal ECM remodelling. In contrast to a current hypothesis, our data indicate that TGF-β2 induces an active ECM remodelling process in TM cells, characterized by concurrent increases in localized ECM digestion and ECM expression, rather than a mere buildup of material due to a lack of degradation. Invadosomal cell adhesion and signaling may thus have a role in POAG pathophysiology.
Glaukomerkrankungen verlaufen progressiv und sind weltweit die zweithäufigste Ursa-che für Erblindung. Die einzig wirksame Therapie ist bisher die Senkung des IODs un¬ter eine individuelle Grenze. Dabei ist die Trabekulektomie diejenige Therapie mit dem stärksten drucksenkenden Effekt. Intraokulare Druckspitzen scheinen im Zusammen-hang mit progressiven Gesichtsfeldverlusten zu stehen. Die erfolgreiche Trabekulekto-mie senkt in dieser Arbeit den maximalen IOD nach einem Nachbeobachtungsintervall von 2,1 ± 1,7 Jahre auf durchschnittlich 16,0 ± 4,4 mmHg im Tagprofil und 16,0 ± 5,4 mmHg im Nachtprofil. Im Tagprofil bewirkt sie eine signifikante Senkung des maxi-malen IODs von 40 % vom präoperativen maximalen IOD (26,5 ± 5,9 mmHg), im Nachtprofil eine signifikante Senkung von 32 % des entsprechenden präoperativen Werts (23,4 ± 5,2 mmHg). Damit liegt der maximale IOD nach 2,1 ± 1,7 Jahren im Tagprofil bei 80 % der Patien-ten (bei 71 % ohne Medikamente) und im Nachtprofil bei 69 % (63 % ohne Medika-mente) unter oder bei 21 mmHg mit einer Reduktion gegenüber dem präoperativen IOD-Wertes von mindestens 20 %. Bei 60 % (54 % ohne Medikamente) im Tagprofil und bei 63 % (57 %) im Nachtprofil liegt der maximale IOD 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie unter 18 mmHg. Der erhöhte IOD ist nachweislich ein Risikofaktor für die Entstehung und die Progres-sion von Glaukomen. In den letzten Jahren zeigten einige Studien, dass die Fluktuation des IODs ein unabhängiger Risikofaktor für die Progression von Gesichtsfeldausfällen zu sein scheint. Die Auswirkung der erfolgreichen Trabekulektomie auf die Fluktuation ist bisher wenig untersucht. Die präoperative Fluktuation von 12,1 ± 4,2 mmHg im Tagesprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 5,6 ± 2,2 mmHg, das entspricht einer signifikanten Senkung von 54 % (6,5 ± 4,6 mmHg). Im Nachtprofil wurde eine Untergruppe betrachtet. Die präoperative Fluktuation von 7,1 ± 4,5 mmHg im Nachtprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 3,9 ± 4,1 mmHg, das entspricht einer nicht signifikanten Senkung von 46 % (3,3 ± 6,8 mmHg). Die Signifikanz in der Untergruppe wurde durch die geringe Fallzahl in der Untergruppe beeinträchtigt. Der IOD folgt einem circadianen Rhythmus. Einige Studien berichten von Unterschie-den im Tag-Nacht-Verhalten, weshalb in der vorliegenden Arbeit das Tagprofil und das Nachtprofil getrennt ausgewertet wurden. Der präoperative maximale IOD des Tagpro-fils lag 3,1 ± 6,1 mmHg (12 %) signifikant höher als der des Nachtprofils und wurde durch die erfolgreiche Trabekulektomie um 3,1 ± 6,6 mmHg (30 %) signifikant stärker gesenkt als der des Nachtprofils. Der postoperative maximale IOD war im Tag- und Nachtprofil im Durchschnitt fast identisch. In allen weiteren Auswertungen konnte kein signifikanter Unterschied im Tag-Nacht-Verhalten des IODs festgestellt werden. Antimetaboliten werden im Rahmen fistulierender Operationen zur Verminderung der natürlichen Wundheilung eingesetzt und erhöhen nachweislich die Erfolgsrate der Operation. Einige Studien haben festgestellt, dass die subkonjunktivale Applikation von Antimetaboliten ohne weitere Intervention drucksenkende Eigenschaften hat. In der vorliegenden Studie konnte dieser Effekt nicht bestätigt werden. Diese Studie liefert interessante Erkenntnisse zum Verhalten des IODs, insbesondere der Fluktuation des IODs nach erfolgreicher Trabekulektomie bei einer relativ langen Nachbeobachtungszeit. Über die Auswirkung der Trabekulektomie in Bezug auf die Fluktuation des IODs ist bisher wenig bekannt. Die Signifikanz der Ergebnisse könnte durch eine prospektive Studie mit größeren Fallzahlen erhöht werden. Eine wichtige Beschränkung der Aussagekraft der Ergebnisse liegt darin, dass das Verhalten des IODs bisher nicht an einem kontinuierlich erfassten IOD untersucht werden kann.
Purpose: To evaluate quality of life (QoL) with a new questionnaire after canaloplasty (CP) and trabeculectomy (TE).
Patients and methods: We assessed outcomes of surgery, rate of revision surgeries, patients’ mood, and influence of postoperative care on QoL, surgery interference with daily activities, and postsurgical complaints. Patients completed the QoL questionnaire 24 months after surgery.
Results: Patients who underwent CP (n=175) were compared to TE patients (n=152). In the CP group, 57% of patients expressed high satisfaction, while 41% of patients in the TE group said they were highly satisfied. The satisfaction difference was statistically significant (P=0.034). Significantly fewer second surgeries were needed after CP (8% CP versus 35% TE, P<0.001). Patients were more positive in the CP group (54% CP versus 37% TE, P<0.009). Stress related to postoperative care was lower in the CP group compared to the TE group (14% versus 46%). Difficulties with activities of daily living, such as reading, were much lower or even nonexistent after CP, and complaints like eye burning or stinging were significantly lower in the CP group.
Conclusions: Compared with TE, CP is associated with less QoL impairment and higher patient satisfaction after surgery. However, long-term data on intraocular pressure reduction after surgery are needed to confirm long-term patient satisfaction with this surgery.
Purpose: Scarring after glaucoma filtering surgery remains the most frequent cause for bleb failure. The aim of this study was to assess if the postoperative injection of bevacizumab reduces the number of postoperative subconjunctival 5-fluorouracil (5-FU) injections. Further, the effect of bevacizumab as an adjunct to 5-FU on the intraocular pressure (IOP) outcome, bleb morphology, postoperative medications, and complications was evaluated.
Methods: Glaucoma patients (N = 61) who underwent trabeculectomy with mitomycin C were analyzed retrospectively (follow-up period of 25 ± 19 months). Surgery was performed exclusively by one experienced glaucoma specialist using a standardized technique. Patients in group 1 received subconjunctival applications of 5-FU postoperatively. Patients in group 2 received 5-FU and subconjunctival injection of bevacizumab.
Results: Group 1 had 6.4 ± 3.3 (0–15) (mean ± standard deviation and range, respectively) 5-FU injections. Group 2 had 4.0 ± 2.8 (0–12) (mean ± standard deviation and range, respectively) 5-FU injections. The added injection of bevacizumab significantly reduced the mean number of 5-FU injections by 2.4 ± 3.08 (P ≤ 0.005). There was no significantly lower IOP in group 2 when compared to group 1. A significant reduction in vascularization and in cork screw vessels could be found in both groups (P < 0.0001, 7 days to last 5-FU), yet there was no difference between the two groups at the last follow-up. Postoperative complications were significantly higher for both groups when more 5-FU injections were applied. (P = 0.008). No significant difference in best corrected visual acuity (P = 0.852) and visual field testing (P = 0.610) between preoperative to last follow-up could be found between the two groups.
Conclusion: The postoperative injection of bevacizumab reduced the number of subconjunctival 5-FU injections significantly by 2.4 injections. A significant difference in postoperative IOP reduction, bleb morphology, and postoperative medication was not detected.
Hintergrund dieser Arbeit ist eine Charakterisierung der zellulären Signalkaskaden innerhalb von Tenonfibroblasten, die an einer überschießenden Wundheilung mit Vernarbung nach filtrierender Glaukomchirurgie beteiligt sind. Ein besseres Verständnis der zellinternen Abläufe soll neue Ansatzpunkte zur Vernarbungshemmung nach Trabekulektomie eröffnen. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen auf eine zentrale Rolle des p38-Signalweges für die Übermittlung der TGF-β-induzierten Transdifferenzierung humaner Tenonfibroblasten hin. Die Transdifferenzierung der HTF ist durch die nach 48 Stunden einsetzende Expression von Markerproteinen wie αSMA, der vermehrten Synthese von Matrixproteinen wie Collagen Iα1 und Fibronectin sowie Veränderungen der Zellmorphologie charakterisiert. Im Rahmen der Arbeit wurde die Aktivierung der p38 MAPK im Zeitverlauf betrachtet und verschiedene Aktivierungsformen von p38 herausgearbeitet: Die schnell einsetzende Aktivierung einer „hohen“ schweren p38-Isoform war meist nicht durch TGF-β an sich, sondern vielmehr durch eine mechanische Stimulation der Zellen bei Mediumwechsel zur Zugabe des Wachstumsfaktors bedingt. Demgegenüber war eine späte nach etwa 12 Stunden zu beobachtende Aktivierung einer „tiefen“ leichten p38-Isoform streng von der TGF-β-Stimulation sowie einem funktionsfähigen TGF-β-Rezeptor Typ I abhängig. Diese p38-Spätaktivierung ist zeitlich mit der TGF-β-induzierten αSMA-Expression assoziiert. Da die TGF-β-induzierte αSMA-Transkription durch Blockade der Proteinbiosynthese verhindert wird und eine zeitliche Lücke bis zur relevanten p38-Spätaktivierung besteht, ist offenbar die Synthese eines Zwischenboten notwendig. Als möglicher Kandidat für einen solchen Intermediator kam nach Literaturlage GADD45β in Frage: GADD45β konnte schließlich sowohl qualitativ als auch quantitativ nach TGF-β-Exposition in HTF nachgewiesen werden: Es wird mit einem deutlichen Maximum innerhalb der ersten Stunde für einige Stunden synthetisiert. Die beobachtete rasche SMAD2-Aktivierung in HTF, die in keinem direkten zeitlichen Zusammenhang zur αSMA-Expression steht, könnte verantwortlich für die Induktion von GADD45β sein und damit über Aktivierung von p38 zur Transdifferenzierung der Tenonfibroblasten zu Myofibroblasten beitragen. Für den weitergehenden Nachweis der Bedeutung von GADD45β ist dessen spezifische Blockade durch antisense-Überexpression mittels viralen Vektoren oder RNA-Interferenz anzustreben. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass GADD45β neben der p38 MAPK ein potentielles Ziel zur therapeutischen Modulation der TGF-β-vermittelten Transdifferenzierung von humanen Tenonfibroblasten darstellen kann.
Glaukomerkrankungen verlaufen progressiv und sind weltweit die zweithäufigste Ursa-che für Erblindung. Die einzig wirksame Therapie ist bisher die Senkung des IODs un¬ter eine individuelle Grenze. Dabei ist die Trabekulektomie diejenige Therapie mit dem stärksten drucksenkenden Effekt. Intraokulare Druckspitzen scheinen im Zusammen-hang mit progressiven Gesichtsfeldverlusten zu stehen. Die erfolgreiche Trabekulekto-mie senkt in dieser Arbeit den maximalen IOD nach einem Nachbeobachtungsintervall von 2,1 ± 1,7 Jahre auf durchschnittlich 16,0 ± 4,4 mmHg im Tagprofil und 16,0 ± 5,4 mmHg im Nachtprofil. Im Tagprofil bewirkt sie eine signifikante Senkung des maxi-malen IODs von 40 % vom präoperativen maximalen IOD (26,5 ± 5,9 mmHg), im Nachtprofil eine signifikante Senkung von 32 % des entsprechenden präoperativen Werts (23,4 ± 5,2 mmHg). Damit liegt der maximale IOD nach 2,1 ± 1,7 Jahren im Tagprofil bei 80 % der Patien-ten (bei 71 % ohne Medikamente) und im Nachtprofil bei 69 % (63 % ohne Medika-mente) unter oder bei 21 mmHg mit einer Reduktion gegenüber dem präoperativen IOD-Wertes von mindestens 20 %. Bei 60 % (54 % ohne Medikamente) im Tagprofil und bei 63 % (57 %) im Nachtprofil liegt der maximale IOD 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie unter 18 mmHg. Der erhöhte IOD ist nachweislich ein Risikofaktor für die Entstehung und die Progres-sion von Glaukomen. In den letzten Jahren zeigten einige Studien, dass die Fluktuation des IODs ein unabhängiger Risikofaktor für die Progression von Gesichtsfeldausfällen zu sein scheint. Die Auswirkung der erfolgreichen Trabekulektomie auf die Fluktuation ist bisher wenig untersucht. Die präoperative Fluktuation von 12,1 ± 4,2 mmHg im Tagesprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 5,6 ± 2,2 mmHg, das entspricht einer signifikanten Senkung von 54 % (6,5 ± 4,6 mmHg). Im Nachtprofil wurde eine Untergruppe betrachtet. Die präoperative Fluktuation von 7,1 ± 4,5 mmHg im Nachtprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 3,9 ± 4,1 mmHg, das entspricht einer nicht signifikanten Senkung von 46 % (3,3 ± 6,8 mmHg). Die Signifikanz in der Untergruppe wurde durch die geringe Fallzahl in der Untergruppe beeinträchtigt. Der IOD folgt einem circadianen Rhythmus. Einige Studien berichten von Unterschie-den im Tag-Nacht-Verhalten, weshalb in der vorliegenden Arbeit das Tagprofil und das Nachtprofil getrennt ausgewertet wurden. Der präoperative maximale IOD des Tagpro-fils lag 3,1 ± 6,1 mmHg (12 %) signifikant höher als der des Nachtprofils und wurde durch die erfolgreiche Trabekulektomie um 3,1 ± 6,6 mmHg (30 %) signifikant stärker gesenkt als der des Nachtprofils. Der postoperative maximale IOD war im Tag- und Nachtprofil im Durchschnitt fast identisch. In allen weiteren Auswertungen konnte kein signifikanter Unterschied im Tag-Nacht-Verhalten des IODs festgestellt werden. Antimetaboliten werden im Rahmen fistulierender Operationen zur Verminderung der natürlichen Wundheilung eingesetzt und erhöhen nachweislich die Erfolgsrate der Operation. Einige Studien haben festgestellt, dass die subkonjunktivale Applikation von Antimetaboliten ohne weitere Intervention drucksenkende Eigenschaften hat. In der vorliegenden Studie konnte dieser Effekt nicht bestätigt werden. Diese Studie liefert interessante Erkenntnisse zum Verhalten des IODs, insbesondere der Fluktuation des IODs nach erfolgreicher Trabekulektomie bei einer relativ langen Nachbeobachtungszeit. Über die Auswirkung der Trabekulektomie in Bezug auf die Fluktuation des IODs ist bisher wenig bekannt. Die Signifikanz der Ergebnisse könnte durch eine prospektive Studie mit größeren Fallzahlen erhöht werden. Eine wichtige Beschränkung der Aussagekraft der Ergebnisse liegt darin, dass das Verhalten des IODs bisher nicht an einem kontinuierlich erfassten IOD untersucht werden kann.