Vom 27. bis 28. August 2020 nahmen einige Chirurgen und Forscher des ELZA-Instituts am 113. Jahreskongress der Schweizerischen Ophthalmologischen Gesellschaft (SOG) teil. Trotz social-distancing war das Treffen ein grosser Erfolg. Es war dem Team eine Ehre den anwesenden Delegierten auf dem Podium und auf E-Postern die Forschungsergebnisse präsentieren zu können.
Die Behandlung der infektiösen Keratitis mit CXL ist nicht wie die Behandlung des Keratokonus mit CXL. Wir mussten vor kurzem einen Brief an die Zeitschrift “Ophthalmology” schreiben, um auf die Mängel in einer kürzlich in der Zeitschrift erschienenen Publikation hinzuweisen.
In der vorliegenden Arbeit wurde einer der aufregendsten Aspekte der Hornhautvernetzung (CXL), ein als photoaktiviertes Chromophor für Keratitis-CXL oder PACK-CXL bezeichnetes Verfahren, als Methode zur Behandlung von Pilzkeratitis verwendet. In ihrer Studie erhielten 111 Patienten entweder topische Antimykotika (entweder Natamycin 5% oder Amphotericin 0,15%) mit oder ohne PACK-CXL. Am Ende kamen sie jedoch zu dem Schluss, dass “es keinen Nutzen eines adjuvanten CXL bei der Primärbehandlung von mittelgradigen fadenförmigen Pilzgeschwüren zu geben scheint und dass es zu einer verminderten Sehschärfe führen kann”.
Wir glauben, dass ihnen ein grundlegender Fehler unterlaufen ist, der dazu führte, dass während PACK-CXL eine unzureichende Menge an UV-Bestrahlung (Fluenz) zur Behandlung von Pilzinfektionen eingesetzt wurde.
Diese Publikation war fehlerhaft. Es fehlten grundlegende Details wie die Größe des Ulkus an der Basislinie und die applizierte UV-Fluenz. Im Abschnitt über die Methoden wurde jedoch das klassische Keratokonus-Crosslinking nach dem “Dresdener Protokoll” zitiert (30 Minuten 0,1% Riboflavin-Instillation, gefolgt von 30 Minuten UV-Beleuchtung mit 3 mW für eine Gesamtfluenz von 5,4 J/cm2), so dass wir davon ausgehen konnten, dass es hier verwendet wurde.
Das Dresdner Protokoll ist unzureichend für die Behandlung der infektiösen Keratitis, unabhängig davon, ob es sich um eine bakterielle oder fungale Keratitis handelt. Um zu erklären, warum, müssen wir untersuchen, was beim Hornhaut-Crosslinking passiert.
Wenn ein mit Riboflavin gesättigtes Stroma von einem Photon des UV-Lichts getroffen wird, wird das Riboflavin aktiviert, reagiert und erzeugt die reaktive Sauerstoffspezies (engl. Abkürzung”ROS”), die die Moleküle des Stromas miteinander vernetzen oder die Zellmembranen und Nukleinsäuren der vorhandenen Krankheitserreger zerstören kann. Aber es wird verbraucht. Es ist eine Herausforderung für das UV-Licht, viel tiefer einzudringen, da das Riboflavin auch als Schutzschild wirkt (das verbraucht wird), damit es nicht weiter eindringt. Dies ist in vielerlei Hinsicht gut, da es die cornealen Endothelzellen an der Basis der Hornhaut vor einer Schädigung durch UV-Strahlung schützt. Es bedeutet aber auch, dass die UV-Energieabsorption auf logarithmische Weise abklingt. Die Menge an UV-Energie, die durch das Dresdener Protokoll geliefert wird, vernetzt daher nur die vordere Hornhaut.
Wie tief waren also die Geschwüre dieser Patienten? Im Abschnitt “Methoden” heißt es, dass Augen mit “Beteiligung des hinteren Drittels des Stromas” und “zentraler Pachymetrie von weniger als 350 mm” ausgeschlossen wurden und dass 46% bzw. 68% der mit CXL behandelten Patienten (mit Natamycin bzw. Amphotericin) Ulkustiefen von 33-67% der Tiefe des Stromas aufwiesen.
Rechnen wir ein wenig nach, um die geringstmögliche Ulkustiefe zu finden (und hatten daher die grössten Chancen auf eine erfolgreiche Behandlung mit einem PACK-CXL-Protokoll, bei dem nur die obersten 100 µm der Hornhaut behandelt werden).
Wenn die dünnste Hornhaut in der Studie 350 µm und der flachste Ulkustiefenbereich 33-67% betrug, bedeutet dies, dass die Ulkustiefen im Bereich von 111,5-234,5 µm liegen – und somit dickere Hornhäute noch tiefere Ulzerationen aufweisen würden.
Schließlich setzt dies alles voraus, dass es sich um eine keratokonische Hornhaut handelt und nicht um eine Hornhaut mit einem Geschwür – die undurchsichtig ist, was bedeutet, dass es für UV-Licht noch schwieriger ist, in die Hornhaut einzudringen. Alles in allem bedeutet dies, dass selbst im besten Fall nicht genügend UV-Energie in die Hornhaut eingebracht wurde, um die gesamte Infektion zu behandeln.
Wir haben bereits gezeigt, dass PACK-CXL bei der Abtötung von Bakterien wirksamer ist, wenn höhere UV-Fluenzen verwendet werden, und wir sehen in unserer laufenden klinischen Studie, dass die Wirksamkeit von PACK-CXL mit einer Gesamtfluenz von 7,2 J/cm² der einer antimikrobiellen Therapie ähnlich ist. Aus diesen Gründen glauben wir, dass die Autoren dieser Studie zur Behandlung der Pilzgeschwüre dieser Patienten eine unzureichende Fluenz verwendet haben.
Die Behandlung der infektiösen Keratitis mit CXL ist nicht wie die Behandlung des Keratokonus mit CXL. Sie müssen mehr Energie liefern als herkömmliche Keratokonus CXL-Methoden, um den Crosslinking-Effekt tief genug zu erhalten, um tiefe Geschwüre zu behandeln.
Literatur
Hafezi F, Torres-Netto EA, Hillen MJP. Re: Prajna et al.: Cross-Linking–Assisted Infection Reduction: a randomized clinical trial evaluating the effect of adjuvant cross-linking on outcomes in fungal keratitis. Ophthalmology. 2020. Aug 13. Online ahead of print.
Prajna NV, Radhakrishnan N, Lalitha P, et al. A randomized clinical trial evaluating the effect of adjuvant cross-linking on outcomes in fungal keratitis. Ophthalmology. 2020;127: 159e166.
Kling S, Hufschmid FS, Torres-Netto EA, et al. High fluence increases the antibacterial efficacy of PACK cross-linking. Cornea. 2020;39:1020e1026.
Der Keratokonus ist eine Erkrankung, welche die Hornhaut kegelförmig verformt und ihre Biomechanik verändert. Die Prävalenz des Keratokonus ist bei Kindern und Jugendli- chen höher und nimmt mit zunehmendem Alter ab.
Einmal deformiert, wird die Hornhaut nicht mehr von selbst ihre Grundform wiedererlangen. Deshalb ist es wichtig, eine frühe Diagnose zu stellen, wenn die Erkrankung am progressivsten ist. Heutzutage kann nur ein Cross-Linking (CXL) die Krankheit stoppen. Das CXL verbessert die Sehkraft nicht. Hierfür sind Kontaktlinsen die beste Option.
In diesem Workshop zeigen wir Ihnen das ophthalmologische und optometrische Management des Keratokonus. Wir werden erklären, wann eine Behandlung notwendig ist und was zu tun ist, um die Sehschärfe zu verbessern.
Am 6. August 2020 hatte Prof. Dr. Farhad Hafezi die Ehre, von Seiner Königlichen Hoheit Prinz Abdulaziz Bin Ahmed des saudischen Königshauses eingeladen zu werden, um die Shield Lecture auf dem virtuellen Treffen Saudi Ophthalmology 2020 zu präsentieren.
Der Vortrag mit dem Titel “Keratokonus: Von der Prävention zur visuellen Rehabilitation” verdeutlichte, dass der Keratokonus eine weit verbreitete Erkrankung ist, von der Kinder stärker betroffen sind als Erwachsene, und welche verheerenden Folgen diese Krankheit für das Sehvermögen hat und wie sie mit einem Verfahren namens Corneal Crosslinking (CXL) behandelt wird.
Etwas so Einfaches wie das Augenreiben kann einen Keratokonus beschleunigen. Die Hornhaut wird geschwächt, sie beginnt sich zu wölben und die Sehkraft nimmt dramatisch ab. Aber CXL kann ihn bekämpfen, indem die Hornhaut mit einem Vitamin (Riboflavin, auch Vitamin B2 genannt) gesättigt und 10-30 Minuten lang mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird. Prof. Hafezi hat sich von Anfang an mit der CXL-Technologie beschäftigt, und er und seine Forschungsgruppe haben viele Durchbrüche mitCXL erzielt, angefangen von der Behandlung ultradünner Hornhäute mit CXL (die sonst eine Hornhauttransplantation erfordern würden), über die Demonstration der wesentlichen Rolle von Sauerstoff bei der photochemischen Cross-linking-reaktion, die Aufdeckung der wahren Prävalenz des Keratokonus bis hin zur Verlegung des CXL aus den Operationssälen in die Praxen der Augenärzte an ihre Spaltlampen.
Über die Shield Lecture
Die Shield Lecture ist eine der höchsten Ehrungen, die von der Saudi Ophthalmologic Society verliehen werden kann, wie die königliche Einladung von Prinz Abdulaziz Bin Ahmed vom saudischen Königshaus zeigt.
Über Prof. Dr. Hafezi
Prof. Dr. Hafezi MD, PhD, FARVO ist Forschungsgruppenleiter am Zentrum für Biologie und Molekulare Medizin (CABMM) der Universität Zürich, Professor für Augenheilkunde an der Universität Genf, Adjunct Clinical Professor an der University of Southern California Los Angeles, USA, und Gastprofessor an der Universität Wenzhou in Wenzhou, China, sowie medizinischer Direktor des ELZA-Instituts, Dietikon, Schweiz (www.elza-institute.com).
Eine typische Corneal Crosslinking (CXL) Behandlung wird im Operationssaal durchgeführt – aber wie Prof. Farhad Hafezi in Cataract and Refractive Surgery Today schreibt, kostet dies Zeit und Geld.
CXL ist eine chirurgische Technik, und wie die meisten chirurgischen Verfahren wird Corneal Cross-linking im Operationssaal durchgeführt. Operationssäle müssen im Voraus gebucht werden und erfordern vor jedem Eingriff eine umfangreiche Reinigung und Sterilisation, um dem Chirurgen eine sterile Umgebung zu bieten. Aus diesen Gründen sind Corneal-Crosslinking-Verfahren sowohl mit einem organisatorischen Aufwand als auch mit den mit der Nutzung eines Operationssaals verbundenen finanziellen Belastungen verbunden.
Aber CXL stärkt die Hornhaut nicht nur, sondern sterilisiert sie auch. Dementsprechend machten Prof. Hafezi und sein Team einen einfachen Vorschlag: CXL sollte man nicht im OP, sondern an der Spaltlampe (in der Arztpraxis) durchführen. In diesem Artikel erklärt er die Schritte, die er unternehmen musste, um der Welt zu zeigen, dass CXL an der Spaltlampe nicht nur sicher und effektiv, sondern auch praktisch ist.
Es wurden drei Fragen gestellt:
1. Besteht das Risiko einer Hornhautinfektion?
Nein, das mit Riboflavin wechselwirkende UV-Licht erzeugt reaktive Sauerstoffverbindungen. Dies vernetzt (bindet) nicht nur die strukturellen Moleküle in der Hornhaut miteinander, sondern es greift auch die Zellwände und Nukleinsäuren von Krankheitserregern an und tötet sie ab (ähnlich wie es Immunzellen tun). Die Hornhaut wird am Ende des Eingriffs steril belassen, und unmittelbar danach werden Antibiotika verabreicht.
2. Ist das Verfahren nicht zu lang, um eine Person die ganze Zeit an der Spaltlampe sitzen zu lassen?
Es stimmt, dass das klassische “Dresdner Protokoll” CXL-Protokoll 30 Minuten Beleuchtung erfordert, was eine lange Zeit ist, um an der Spaltlampe zu sitzen. Aufgrund eines Phänomens der “Reziprozität” kann man jedoch, wenn man die Beleuchtungsintensität verdreifacht, die Dauer auf nur 10 Minuten verkürzen – und es ist immer noch genauso sicher und effektiv wie das traditionelle halbstündige Protokoll.
3. Wenn Menschen in der Praxis aufrecht auf einem Stuhl sitzen, anstatt sich auf den Stuhl zu legen, bedeutet das, dass sich das Riboflavin, das sich in der Hornhaut befindet, am unteren Bereich des Auges absetzt?
Nein. Die von Prof. Hafezi’s Forschungsteam durchgeführten Experimente haben keine signifikante Absetzung oder Verschiebung der Riboflavin-Konzentration im Stroma gezeigt, auch nicht nach 1 Stunde aufrechtem Sitzen nach Sättigung.
Es gibt einen zweiten, grossen Vorteil, Cross-linking ausserhalb des OPs durchzuführen. Die sterilisierende Wirkung des Cross-linking kann zur Behandlung von Hornhautinfektionen genutzt werden, und zwar in einem Prozess, der photoaktiviertes Chromophor für Keratitis CXL (PACK-CXL) genannt wird. Man sollte nie eine Infektion in einen Operationssaal bringen, da es eine grosse Belastung für das Personal darstellt, den pathologischen Organismus danach aus dem Raum zu beseitigen. Wenn das CXL jedoch ausserhalb des OP-Saals durchgeführt werden kann, entweder an der Spaltlampe oder in Rückenlage, dann macht dies die Arbeit wesentlich einfacher. In dem Artikel untersucht Prof. Hafezi das Potenzial von PACK-CXL an der Spaltlampe, die Behandlung von Hornhautinfektionen, die auch als “infektiöse Keratitis” bezeichnet werden, grundlegend zu verändern.
Um den ganzen Artikel zu lesen, klicken Sie hier, oder klicken Sie hier, um die PDF-Datei zu lesen.
Eine der besten Möglichkeiten, Menschen mit Keratokonus besser sehen zu lassen, ist die Herstellung massgeschneiderter Sklerallinsen. Beim Keratokonus wölbt sich die Hornhaut unregelmässig, wobei jede Unregelmässigkeit das Bild, das auf die Netzhaut trifft, verzerrt. Dies führt dazu, dass Menschen mit „Geistererscheinungen“, verschwommenes Sehen oder sogar doppeltes, dreifaches oder vierfaches Sehen leben müssen.
Sklerallinsen verdanken ihren Namen der Tatsache, dass sie auf dem weissen Teil des Auges, der Sklera, aufliegen und ein tränengefülltes Gewölbe über der Hornhaut bilden (aber die Hornhaut nicht berühren). Dies führt zu einer glatten statt unregelmässigen optischen Oberfläche, was die Sehfähigkeit dramatisch verbessern kann. Sklerallinsen sollten auch bequem zu tragen sein: Jede Sklerallinse wird individuell für das Auge des Patienten hergestellt, und Sklerallinsen werden manchmal auch zur Behandlung trockener Augen verwendet: Das Reservoir mit Tränenflüssigkeit, das das Auge umspült, ist therapeutisch und befeuchtet die Hornhaut.
Um ein Beispiel dafür zu liefern, wie erfolgreich Sklerallinsen zur Korrektur der Sehkraft bei Menschen mit Keratokonus sein können, hier ein Fallbericht eines kürzlich am ELZA-Institut behandelten Patienten.
Ein Patient mit Keratokonus stellte sich im Dezember 2019 beim ELZA-Institut vor, nahm einen Notfalltermin in Anspruch und klagte über rote Augen und Schmerzen. Die Patientin hatte in den letzten 10 Jahren täglich Sklerallinsen getragen.
Die Patientin klagte über rote Augen und Schmerzen. Sklerallinse in situ.
Wir verschrieben topische Antibiotika und Schmiermittel für die Augen. Trotz des Rates, die Sklerallinsen nicht mehr zu tragen, während sie die verschriebenen Medikamente einnahm, weigerte sie sich und trug sie während der gesamten Behandlungszeit weiter.
Während des Termins am ELZA-Institut, führten wir einen OCT-Scan des Auges durch, mit und ohne Linse. Wir stellten fest, dass die Linse des linken Auges gegen die Hornhaut drückte. Nach einigen Untersuchungen stellten wir fest, dass die Patientin eine alte rechte Augenlinse auf dem linken Auge trug, weshalb sie so schlecht auf das Auge passte. Mit diesen Linsen konnte ihr linkes Auge nur 20/80 sehen. Der Kmax-Wert (der steilste Teil der Hornhaut) bei dieser Patientin betrug 115 D unmittelbar nach dem Entfernen der Kontaktlinse und 144 D nach einem Tag ohne Linse. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Kmax-Wert einer Person ohne Keratokonus in Europa liegt bei etwa 44 D. Dieser Patient hatte die steilste Hornhaut, die wir an unserem Institut gemessen haben.
Die alte Sklerallinse - die die Hornhaut berührt
Die alte Sklerallinse - die die Hornhaut berührt
Dieser Patient hatte einen fortgeschrittenen Keratokonus: Ihre Stromadicke betrug am dünnsten Punkt 128 um.
Dieser Patient hatte einen fortgeschrittenen Keratokonus: Ihre Stromadicke betrug am dünnsten Punkt 128 um.
Die Steilheit der Patientin (Kmax) betrug 144 D, einen Tag nachdem sie ihre alten Sklerallinsen entfernt hatte. Eine normale Hornhaut liegt bei 43-44 D.
Die Steilheit der Patientin (Kmax) betrug 144 D, einen Tag nachdem sie ihre alten Sklerallinsen entfernt hatte. Eine normale Hornhaut liegt bei 43-44 D.
Die neue Sklerallinse - die die Hornhaut unberührt lässt.
Die neue Sklerallinse - die die Hornhaut unberührt lässt.
Anhand der Scans, die wir vom Auge der Patientin gemacht haben, haben wir eine neue massgefertigte Sklerallinse anfertigen lassen, und jetzt sieht die Patientin auf ihrem linken Auge 0.6 statt 0.25.
Eine neue angepasste Sklerallinse verbesserte die Sehkraft von 20/80 auf 20/30
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