Augenklinik und Poliklinik
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Institute
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.
Background: Granulomatosis with polyangiitis, also known as Wegener’s granulomatosis, is a chronic systemic inflammatory disease that can also involve the eyes. We report a case of massive retinal and preretinal hemorrhages with perivascular changes as the initial signs in granulomatosis with polyangiitis (Wegener’s granulomatosis).
Case presentation: A 39-year-old Caucasian male presented with blurred vision in his right eye, myalgia and arthralgia, recurrent nose bleeds and anosmia. Fundus image of his right eye showed massive retinal hemorrhages and vasculitis-like angiopathy, although no fluorescein extravasation was present in fluorescein angiography. Laboratory investigations revealed an inflammation with increased C-reactive protein, elevated erythrocyte sedimentation rate and neutrophil count. Tests for antineutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA) were positive for c-ANCA (cytoplasmatic ANCA) and PR3-ANCA (proteinase 3-ANCA). Renal biopsy demonstrated a focal segmental necrotizing glomerulonephritis. Granulomatosis with polyangiitis (Wegener’s granulomatosis) was diagnosed and a combined systemic therapy of cyclophosphamide and corticosteroids was initiated. During 3 months of follow-up, complete resorption of retinal hemorrhages was seen and general complaints as well as visual acuity improved during therapy.
Conclusion: Vasculitis-like retinal changes can occur in Wegener’s granulomatosis. Despite massive retinal and preretinal hemorrhages that cause visual impairment, immunosuppressive therapy can improve ocular symptoms.
Mechanical cues such as extracellular matrix stiffness and movement have a major impact on cell differentiation and function. To replicate these biological features in vitro, soft substrata with tunable elasticity and the possibility for controlled surface translocation are desirable. Here we report on the use of ultra-soft (Young's modulus <100 kPa) PDMS-based magnetoactive elastomers (MAE) as suitable cell culture substrata. Soft non-viscous PDMS (<18 kPa) is produced using a modified extended crosslinker. MAEs are generated by embedding magnetic microparticles into a soft PDMS matrix. Both substrata yield an elasticity-dependent (14 vs. 100 kPa) modulation of alpha-smooth muscle actin expression in primary human fibroblasts. To allow for static or dynamic control of MAE material properties, we devise low magnetic field (approximate to 40 mT) stimulation systems compatible with cell-culture environments. Magnetic field-instigated stiffening (14 to 200 kPa) of soft MAE enhances the spreading of primary human fibroblasts and decreases PAX-7 transcription in human mesenchymal stem cells. Pulsatile MAE movements are generated using oscillating magnetic fields and are well tolerated by adherent human fibroblasts. This MAE system provides spatial and temporal control of substratum material characteristics and permits novel designs when used as dynamic cell culture substrata or cell culture-coated actuator in tissue engineering applications or biomedical devices.
Hintergrund:
In dieser retrospektiven Studie soll der Einfluss von Rauchen, Alter und systemischer Medikation auf den Behandlungserfolg einer Anti-VEGF Therapie bei altersbedingter Makuladegeneration (AMD) über einen Zeitraum von 24 Monaten untersucht werden.
Patienten und Methode:
100 Patienten mit choroidalen Neovaskularisationen bei AMD wurden in die Studie eingeschlossen. Best korrigierter Visus (BV), Anzahl der Injektionen in 24 Monaten sowie Rauchgewohnheiten und systemische Medikation wurden für die Analysen berücksichtigt. Ausschlusskriterium war ein BV < 0,1 zu Beginn der Behandlung.
Resultate:
42 Raucher (inkl. 31 Exraucher) mit 23,5 Packyears (Py) im Median wurden identifiziert. Je mehr Py ein Patient rauchte, umso niedriger war sein BV nach der letzten Injektion (p = 0,009). Je mehr Zigaretten pro Tag ein Raucher rauchte, umso mehr Injektionen erhielt er in 24 Monaten (p = 0,0042). Bluthochdruckpatienten hatten einen niedrigeren BV nach der letzten Injektion (p = 0,045).
Schlussfolgerungen
Rauchen ist nicht nur ein Risikofaktor für die Entwicklung einer AMD, sondern auch für die Effektivität der Anti-VEGF Therapie. Auch unter sozioökonomischen Gesichtspunkten ist dies ein weiterer Grund, Patienten zur Aufgabe des Rauchens aufzufordern.
Einleitung:
Steady-State- Muster-ERGs (PERGs) werden in der Glaukomfrühdiagnostik angewandt. Da die transienten PERG-Komponenten N35, P50 und N95 unter schnellen Reizbedingungen nicht zu erkennen sind, können bisher keine Aussagen über die Beteiligung einzelner Retinaschichten an der Reizantwort gemacht werden. Mit der Deconvolution-Methode (CLAD) wurden 2004 akustisch evozierte transiente Antworten aus hochfrequenten Messungen entfaltet. In dieser Arbeit wird CLAD beim PERG validiert um herauszufinden, ob bei Messungen mit hohen Reizfrequenzen deutliche transiente Antworten entfaltet werden.
Methodik:
Es wurden 3 Reizbedingungen mit nicht-isochronen Stimuli der mittleren Frequenz 16,7 rps verglichen. Der Abstand zwischen 2 Stimuli variierte zwischen 15 und 105 ms, 30 und 90 ms oder 45 und 75 ms, der mittlere Abstand betrug jedoch immer 60 ms. Als Referenz wurden konventionelle transiente (1,4 rps) und Steady-State-Messungen (16,7 rps) durchgeführt. Um sie zu validieren, wurden in einem zweiten Schritt aus den transienten CLAD-Steady-State-Antworten synthetisiert und diese mit der Steady-State-Referenzmessung verglichen.
Ergebnisse:
Die große Übereinstimmung der synthetisierten Steady-State-Antworten mit der Referenzmessung im Bezug auf Amplitude und –Kurvenform bestätigte, dass die entfalteten transienten Antworten „trotz“ Abweichungen von konventionellen PERG-Antworten plausibel sind. Allerdings hatte der konkrete Stimulusabstand Einfluss auf die PERG-Antwort: die Amplituden der 3 CLAD-Reizbedingungen wichen signifikant voneinander ab.
Diskussion:
Diese Studie zeigte, dass durch CLAD transiente Reizantworten aus Messungen hoher Frequenz gewonnen werden können. Ob der Einsatz von CLAD Vorteile in der Glaukomfrühdiagnostik erbringt und der exakte retinale Ursprung der Antwortkomponenten ist in künftigen Studien zu validieren. Durch CLAD könnte es in Zukunft möglich werden, auf elektrophysiologischem Wege den Beitrag einzelner Retinaschichten bei Retinapathologien genauer aufzuzeigen.
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.
Background
Cataract and glaucoma are both common comorbidities among older patients. Combining glaucoma surgery with minimal invasive phacoemulsification (phaco) is a considerable option to treat both conditions at the same time, although the combination with filtration surgery can produce a strong inflammatory response. Combined non-penetrating procedures like canaloplasty have shown to reduce intraocular pressure (IOP) comparable to trabeculectomy without the risk of serious bleb-related complications. The purpose of this retrospective study was to compare the outcomes of phacotrabeculectomy and phacocanaloplasty.
Methods
Thirty-nine eyes with concomitant cataract and glaucoma who underwent phacotrabeculectomy (n = 20; 51.3%) or phacocanaloplasty (n = 19; 48.7%) were included into this trial on reduction of IOP, use of medication, success rate, incidence of complications and postsurgical interventions. Complete success was defined as IOP reduction by 30% or more and to 21 mmHg or less (definition 1a) or IOP to less than 18 mmHg (definition 2a) without glaucoma medication.
Results
Over a 12-month follow-up, baseline IOP significantly decreased from 30.0 ± 5.3 mmHg with a mean of 2.5 ± 1.2 glaucoma medications to 11.7 ± 3.5 mmHg with a mean of 0.2 ± 0.4 medications in eyes with phacotrabeculectomy (P < .0001). Eyes with phacocanaloplasty had a preoperative IOP of 28.3 ± 4.1 mmHg and were on 2.8 ± 1.1 IOP-lowering drugs. At 12 months, IOP significantly decreased to 12.6 ± 2.1 mmHg and less glaucoma medications were necessary (mean 1.0 ± 1.5 topical medications; P < .05). 15 patients (78.9%) with phacotrabeculectomy and 9 patients (60.0%) in the phacocanaloplasty group showed complete success according to definition 1 and 2 after 1 year (P = .276). Postsurgical complications were seen in 7 patients (36.8%) of the phacocanaloplasty group which included intraoperative macroperforation of the trabeculo-Descemet membrane (5.3%), hyphema (21.1%) and bleb formation (10.5%). Although more complications were observed in the phacotrabeculectomy group, no statistically significant difference was found.
Conclusions
Phacocanaloplasty offers a new alternative to phacotrabeculectomy for treatment of concomitant glaucoma and cataract, although phacotrabeculectomy yielded in better results in terms of IOP maintained without glaucoma medications.
Einleitung Die zytotoxische Wirkung von 5-Fluorouracil auf Bindehaut-Fibroblasten wird gezielt eingesetzt, um die Vernarbung des Sickerkissens zu reduzieren. Zu den dabei auftretenden Nebenwirkungen zählen Epitheliopathien der Hornhaut. Deren Inzidenz und Verlauf sind Gegenstand dieser Arbeit, ebenso wie der Einfluss von 5-FU auf OP-Erfolg und damit vergesellschaftet die Drucksenkung, den Visus, die Sickerkissenentwicklung und die notwendige Medikation. Methoden 103 nicht voroperierte Augen mit präoperativ gesunder Hornhaut wurden eingeschlossen. Alle Augen erhielten während der Trabekulektomie 5mg 5-FU und wurden anhand ihrer postoperativen Behandlung ohne oder mit 5-FU einer unbehandelten Kontrollgruppe, einer Niedrigdosisgruppe (bis max. 35mg) oder einer Hochdosisgruppe (über 35mg) zugeteilt. Dokumentiert wurden Auftreten, Ausdehnung und Dauer von postoperativen Erosionen und das Auftreten und Ausmass von Stippungen während der 5-FU-Serien. Sickerkissenbefund, Visus, IOD und Medikation wurden präoperativ, drei und zwölf Monate postoperativ ausgewertet, ebenso der Hornhautbefund nach drei und zwölf Monaten. Ergebnisse Die Erosioinzidenz war in der Hochdosisgruppe mit 81% signifikant höher als in der Niedrigdosis- (63%) und in der Kontrollgruppe (10%; p=0,046 bzw. p=0,002). Die Erosiones traten durchschnittlich am 21. postoperativen Tag auf, waren durchschnittlich bei 44% der Patienten kleiner als die halbe Hornhaut und nach durchschnittlich zehn Tagen ausgeheilt. Es zeigte sich, dass die Erosionsdauer moderat positiv mit der bis zum Auftritt injizierten 5-FU-Dosis korrelierte (p=0,009). Hornhautstippungen traten bei 90% der Patienten mit postoperativer 5-FU-Gabe während der Injektionsserien auf. Drei Monate postoperativ hatte die Hochdosisgruppe signifikant mehr Hornhaut-Epitheliopathien (59%, davon 9% Erosiones) als die Niedrigdosis- (29%) und die Kontrollgruppe (10%; p=0,001) zu verzeichnen. Ein Jahr nach Trabekulektomie wies nur noch die Hochdosisgruppe noch einen Trend zu Epitheliopathien in Form von Stippungen auf (21%; p=0,09). Der Sickerkissenbefund war in der Niedrigdosisgruppe nach drei und nach zwölf Monaten am Besten (p=0,023 bzw. p=0,042). Der Visus unterschied sich an den Untersuchungszeitpunkten zwischen den Gruppen nicht, er wurde in allen drei Gruppen insgesamt postoperativ schlechter, zeigte jedoch nach einem Jahr eine Besserungstendenz zum Drei-Monatswert, in der Hochdosisgruppe in signifikantem Ausmass (p=0,012). Der Augeninnendruck wurde von präoperativ zu drei Monate postoperativ durchschnittlich um 43% und von präoperativ zu zwölf Monate postoperativ durchschnittlich um 35% gesenkt, letzteres in der Niedrigdosisgruppe (um 45,4%) signifikant stärker als in der Hochdosisgruppe (um 27,9%; p=0,031). Gute und sehr gute OP-Erfolge wurden nach drei Monaten bei durchschnittlich 76% (70%, 80% und 78% in Kontroll-, Niedrig- und Hochdosisgruppe) beobachtet und nach zwölf Monaten bei durchschnittlich 66% der Patienten (60%, 87% und 50% in Kontroll-, Niedrig- und Hochdosisgruppe). Die topische Gesamtmedikation, d.h. Glaukommedikation zuzüglich Oberflächenpflege, war nach drei Monaten in der Hochdosisgruppe signifikant höher als in der Niedrigdosis- und Kontrollgruppe (p=0,003 bzw. p=0,04). Dies galt insbesondere für die Oberflächenpflege (p=0,01 bzw. p=0,041). Eine systemische medikamentöse Drucksenkung war nach drei Monaten nur noch in der Hochdosisgruppe erforderlich (3,45%) und ein Jahr postoperativ war allein die Niedrigdosisgruppe frei von antiglaukomatösen Tropfen. Schlussfolgerung Unerwünschte Komplikationen durch 5-FU-Anwendung treten mit zunehmender Dosierung häufiger auf. Höhere 5-FU-Dosen sind jedoch in Abhängigkeit von der Sickerkissenentwicklung teilweise erforderlich. Bei Hochdosis-Therapie mit 5-FU kann bei erhöhter Nebenwirkungsrate dennoch bei bis zu 50% der Patienten (nach einem Jahr) ein OP-Erfolg gesichert werden. Eine Langzeitschädigung des Epithels durch 5-FU konnte, unabhängig von der Dosis, nicht nachgewiesen werden. Damit ist der postoperative Einsatz von 5-FU nach individueller Abwägung des Risiko-Nutzen-Faktors gerechtfertigt.