Seit Jahren folgt die Hornhautvernetzung (CXL) einem genau definierten biochemischen Drehbuch: Riboflavin, UV-A-Licht und - ganz wichtig - Sauerstoff. Nimmt man den Sauerstoff aus der Gleichung heraus, wird genau die Reaktion unterbrochen, die die Hornhaut steif macht. So viel ist bekannt. Aber CXL bewirkt mehr als nur eine Versteifung der Hornhaut - es erhöht auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber enzymatischer Verdauung, und genau hier wird es interessant.
Warum CXL Forschung in Enzymatische Resistenz ist wichtig
Entzündungen, die beim Keratokonus eine wichtige Rolle spielen, können die Konzentration proteolytischer Enzyme in der Hornhaut erhöhen, was deren Abbau beschleunigen kann. Bei infektiöser Keratitis ist das Problem sogar noch direkter: Die Erreger scheiden Proteasen aus, um das Hornhautgewebe als Nahrungsquelle abzubauen. Glücklicherweise hat die CXL-Forschung gezeigt, dass die Vernetzung die Widerstandsfähigkeit der Hornhaut gegen enzymatischen Abbau erhöht. Aber ist Sauerstoff für diese Wirkung erforderlich?
Eine neue Studie unter der Leitung von M. ELZA Enes Aydemir und veröffentlicht in „Translational Vision Science & Technology“liefert eine verblüffende Antwort: Nein, das ist nicht der Fall. Diese bahnbrechende CXL-Forschung zeigt, dass die Widerstandsfähigkeit der Hornhaut gegen enzymatische Verdauung auch ohne Sauerstoff erhöht werden kann.
Sauerstoff bei CXL: Eine Annahme in Frage gestellt
Dies steht im Widerspruch zu den herkömmlichen Weisheiten. Das Dresdner Standardprotokoll für CXL war schon immer sauerstoffabhängig. Das Verfahren beruht auf einer photochemischen Reaktion, bei der UV-A Riboflavin anregt und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) erzeugt, die den Vernetzungsprozess vorantreiben. Frühere CXL-Forschungen, wie die Studie von Richoz et al. aus dem Jahr 2013, belegen eindeutig, dass Sauerstoff für die biomechanische Versteifung unerlässlich ist. Die Annahme war klar: kein Sauerstoff, keine Vernetzung.
Aydemir et al. haben dieses Modell jedoch grundlegend verändert. In ihrer Studie wurden drei verschiedene CXL-Protokolle getestet:
- Herkömmliches Riboflavin/UV-A-CXL (Dresdner Protokoll)
- Bengalrosa/Grünlicht CXL
- Ein kombinierter Ansatz mit Riboflavin/UV-A und Rosenbengalen/Grünlicht
Anschließend setzten die Forscher die Hornhäute einem enzymatischen Verdauungsprozess aus und maßen die Zeit des Abbaus.
Bahnbrechende Erkenntnisse in der CXL-Forschung
Die wichtigsten Ergebnisse:
- Alle drei CXL-Protokolle erhöhten die Widerstandsfähigkeit der Hornhaut gegenüber enzymatischer Verdauung im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen signifikant.
- Das Rosenbengalen/Grünlicht-CXL allein war wirksam bei der Verbesserung der Widerstandsfähigkeit, ohne dass Sauerstoff benötigt wurde.
- Das Kombinationsprotokoll (Riboflavin/UV-A + Rosenbengalen/grünes Licht) steigerte die Resistenz noch weiter, was auf einen synergistischen Effekt zwischen den beiden Methoden schließen lässt.
- Die traditionelle Riboflavin/UV-A-Methode blieb erwartungsgemäß sauerstoffabhängig, was die enzymatische Resistenz betrifft.
Diese CXL-Forschung deutet darauf hin, dass die enzymatische Resistenz und die biomechanische Versteifung durch unterschiedliche Mechanismen angetrieben werden können. Während das herkömmliche Riboflavin/UV-A-CXL für die strukturelle Verstärkung Sauerstoff benötigt, ist dies bei der Vernetzung auf der Basis von Rosenbengalen nicht der Fall, was neue Möglichkeiten für Behandlungsansätze eröffnet.
Wie diese CXL-Forschung die klinische Praxis beeinflusst
Die Auswirkungen dieser CXL-Forschung könnten tiefgreifend sein. Die Sauerstoffabhängigkeit ist seit langem ein limitierender Faktor bei der Hornhautvernetzung. Sie erfordert eine strenge Umgebungskontrolle und schränkt die Verfügbarkeit der Behandlung in bestimmten Umgebungen ein, etwa in hochgelegenen Regionen oder in Kliniken mit geringen Ressourcen.
Wenn CXL auf der Basis von Rosenbengalen dieses Erfordernis umgeht und gleichzeitig die enzymatische Resistenz verbessert, könnte das Verfahren leichter zugänglich und robuster gegenüber externen Variablen werden. Weitere Forschung ist jedoch erforderlich.
- Bietet die sauerstoffunabhängige CXL dieselbe langfristige strukturelle Verstärkung?
- Kann es die Haltbarkeit herkömmlicher Riboflavin-basierter Protokolle erreichen oder übertreffen?
- Was ist der genaue Mechanismus hinter der enzymatischen Resistenz bei sauerstoffunabhängiger CXL?
Dies sind die Fragen, die das nächste Kapitel der CXL-Forschung bestimmen werden.
CXL-Forschung: Was kommt als Nächstes?
Eines ist sicher: Diese Studie verändert nicht nur die Formel - sie zwingt uns, die Chemie von CXL von Grund auf neu zu untersuchen. Wenn Sauerstoff bei einigen Formen der Vernetzung nicht essenziell ist, welche anderen biochemischen Annahmen warten dann darauf, umgeschrieben zu werden?
Diese CXL-Forschung öffnet die Tür zu neuen Vernetzungsstrategien, die die Keratokonusbehandlung und die Hornhauttherapie neu gestalten könnten. Die nächste Herausforderung? Zu verstehen, wie diese Erkenntnisse in die reale klinische Praxis umgesetzt werden können.
Referenz: Aydemir ME, Hafezi NL, Lu NJ, et al. Corneal resistance to enzymatic digestion after rose bengal and combined rose bengal/riboflavin cross-linking is oxygen independent. Trans Vis Sci Tech. 2025;14(3):1. Link
