Bei dem Corneal Cross-Lining (CXL) wird die Strukturschicht der Hornhaut – das Stroma – nicht nur mit Riboflavin gesättigt, sondern auch mit ultraviolettem (UV) Licht bestrahlt. Dadurch wird im Stroma eine photochemische Reaktion ausgelöst, die die Stromamoleküle miteinander vernetzt, wodurch das Stroma steifer und fester wird. Obwohl das Stroma im Wesentlichen nur aus Kollagen und Proteoglykanen besteht (und sich dort fast keine lebenden Zellen befinden), gibt es auch zelldichte Schichten darüber und darunter, die durch UV-Licht geschädigt werden können.

 

Warum Standard-CXL bei dünnen Hornhäuten Risiken birgt

Die Epithelzellschicht über dem Stroma dient als Barriere, um die Hornhaut vor der Umwelt zu schützen. Bei herkömmlichen CXL-Protokollen werden üblicherweise Epithelzellen verwendet, um Riboflavin in das Stroma eindringen zu lassen. Diese Zellen wachsen jedoch schnell nach und besiedeln die Hornhaut in den Tagen nach dem Eingriff neu.

Es folgten mehrere Modifikationen des Dresdner Protokolls: Anschwellen der Hornhaut mit hypoosmolarem Riboflavin, um sie künstlich zu verdicken; Hinzufügen einer mit Riboflavin getränkten Kontaktlinse und auch das Belassen einiger Epithelzellen an den dünnsten Stellen der Hornhaut. Alle hatten Nachteile. Diese waren: unvorhersehbare Schwellungseffekte, geringe Versteifungswirkung und Probleme mit UV-Lichtstreuung an der Schnittstelle zwischen Bereichen mit und ohne Epithelzellen.

ELZA-sub400-Protokoll im Vergleich zu anderen CXL-Protokollen für dünne Hornhaut
ELZA-sub400-Protokoll im Vergleich zu anderen CXL-Protokollen für dünne Hornhaut
ELZA-sub400-Protokoll im Vergleich zu anderen CXL-Protokollen für dünne Hornhaut
ELZA-sub400-Protokoll im Vergleich zu anderen CXL-Protokollen für dünne Hornhaut

ELZA-sub400: Ein fluenzangepasster Ansatz

ELZA entwickelte das ELZA-sub400 Protokoll, das einen anderen Ansatz verfolgte. Anstatt die Hornhaut so zu modifizieren, dass sie für die Technik geeignet ist, wie dies bei allen früheren Ansätzen der Fall war, haben wir die Technik mit einem wunderbar einfachen Konzept an die Hornhaut angepasst: Wir haben einfach das Stroma bis zur Sicherheitsgrenze von 70 µm vernetzt. In der Realität bedeutete dies jahrelange Arbeit, um ein mathematisches Modell der Interaktion zwischen UV-Licht, Riboflavin, Stromagewebe und Sauerstoff zu erstellen, und dann präklinische Arbeit, um es zu validieren, bevor die ersten Patienten ELZA-sub400 CXL erhalten konnten. Und um fair zu sein: ELZA-sub400 CXL funktioniert. Eine Frage musste jedoch noch beantwortet werden: Hat es irgendwelche Auswirkungen auf das Hornhautendothel?

 

Bewertung der Auswirkungen auf das Endothel

Eine neu veröffentlichte klinische Studie in der Journal of Refractive Surgery bestätigt nun die langfristige sub400 endotheliale Sicherheit des ELZA-sub400-Protokolls, eines fluenzangepassten, pachymetriegesteuerten CXL, die speziell für ultradünne Hornhäute entwickelt wurde.

Diese vom Prüfarzt initiierte, einzentrische Studie wurde am Universitätsspital Zürich in Zusammenarbeit mit dem ELZA-Institut durchgeführt. Siebzehn Augen mit dokumentierter Progression und einer minimalen Stromadicke von nur 210 µm wurden mit dem ELZA-sub400-Protokoll einer CXL unterzogen. Die Fluenz wurde anhand der intraoperativen Pachymetrie angepasst, um eine minimale Pufferzone zwischen dem vernetzten Stroma und dem Endothel sicherzustellen.

Sicherheit des Endothels über 24 Monate bestätigt

Das Team untersuchte die Hornhautendothelzelldichte (ECD) mit Hilfe der konfokalen Mikroskopie bei der Erstuntersuchung und bei Nachuntersuchungen über 24 Monate. Die Studie ergab keine klinischen Anzeichen einer endothelialen Dekompensation. Die mittlere ECD-Veränderung (56,4 Zellen/mm², 95% CI: -9,6 bis 122,4; P = 0,09) war statistisch nicht signifikant, was das sub400 endotheliale Sicherheitsprofil von ELZA-sub400 direkt unterstützt. Die Bildgebung der Demarkationslinie (DL) mit OCT des vorderen Augensegments bestätigte, dass die Vernetzungstiefe die Sicherheitsgrenze einhielt, mit einem medianen DL-Endothel-Abstand von 80 µm.

Das ELZA-sub400-Protokoll basiert auf physikalischen Prinzipien, nämlich dem Lambert-Beer’schen Gesetz der UV-Abschwächung und der Fickschen Diffusion von Riboflavin und Sauerstoff. Anstatt zu versuchen, die Hornhaut künstlich anschwellen zu lassen oder das Verfahren komplizierter zu machen, passt ELZA-sub400 die UV-A-Bestrahlungszeit an die tatsächliche Stromadicke des Patienten an, wodurch die biomechanische Wirksamkeit erhalten bleibt und die Endothelzellen geschützt werden.

Eine standardisierte Lösung für Hochrisiko-Hornhäute?

In der Vergangenheit gab es für Patienten mit dünnen Hornhäuten Optionen wie Kontaktlinsen-unterstützte Techniken oder hypo-osmolare Riboflavin-Quellung, die entweder zu suboptimalen Vernetzungsverstärkungseffekten oder zu Unvorhersehbarkeit in Bezug auf die erzielte Quellung führten. ELZA-sub400 bietet eine standardisierte, evidenzbasierte Alternative. Das Protokoll sieht eine kontinuierliche UV-A-Bestrahlung von 3 mW/cm² und eine individuelle Behandlungsdauer vor, wobei die Gesamtfluenz innerhalb biomechanisch wirksamer, aber endothelial sicherer Grenzen gehalten wird.

Diese klinischen Daten folgen auf frühere Ex-vivo- und Modellierungsstudien und stellen die erste langfristige Bestätigung der endothelialen Sicherheit von ELZA-sub400 in einer realen Population dar. Insbesondere wurden keine intra- oder postoperativen Komplikationen gemeldet, und die strukturelle Integrität des Hornhautendothels blieb über alle Nachuntersuchungsintervalle hinweg intakt.

 

Was dies für die klinische Praxis bedeutet

Während grössere Studien mit umfangreicheren morphometrischen Analysen noch erforderlich sind, stellen die Ergebnisse einen Meilenstein für CXL bei Hochrisikohornhäuten dar. ELZA-sub400 erweitert die Behandlungsmöglichkeiten, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, und bietet Patienten mit ultradünnen Hornhäuten eine datengestützte, strukturerhaltende Option.
 

Referenz

Blaser F, Torres-Netto EA, Gatzioufas Z, Perschak P, Hafezi F, Said S. Assessing endothelial integrity in patients with progressive keratoconus and thin corneas treated with the sub400 corneal cross-linking protocol. J Refract Surg. 2025;41(7):e682-e689. PMID: 40626429