Studien im Rahmen von ACTO-Projekten

EVEIT Test als echter Tierversuchsersatz

Mit dem EVEIT Test haben wir inzwischen für einige Hersteller Zulassunen für neue Medizinprodukte unterstüzt und arbeiten an der Pharmakokinetik von Augentherapeutika. So haben wir einen Anteil an der Vermeidung neuer Tierversuche. Hierfür unterstützt uns seit 2011 Die Stiftung SET in einem gemeinsamen Projekt von ACTO e.V. und IHT

Blaufilterlinsen, IOL's als Filter für blaues Licht

Viele Intraokularlinsenhersteller verkaufen sogenannte Blue Blocker oder Blaufilterlinsen. Aber welche Linse filtert wieviel aus. Wir haben Linsen verschiedener Hersteller untersucht und im Spektrometer verglichen. Unsere Ergebnisse finden Sie im ausführlichen Bericht im Ophthalmologen Dezember 2011 

Hornhautbiopsie bei Keratitis mit dem Mikrotrepan

Die Ätiologie der meisten Fälle von Keratitis bleibt unklar, weil die Erreger auf Breitbandantibiotika reagieren. Probleme treten dann auf, wenn sie gegenüber lokalen Therapien resistent werden. Dann sind weitere diagnostische Maßnahmen wie Hornhautabschabung oder Biopsie notwendig. Um frühzeitig und schonend eine Biopsie durchzuführen, gefolgt von einer effektiven Diagnose innerhalb von 24 Stunden, wurden bei 28 Patienten, die unter Hornhautinfiltrationen oder -geschwüren litten, mit einem Mikrotrepan Proben aus der Hornhaut entnommen.
Insgesamt wurden 110 Mikrobiopsien durchgeführt; dabei wurden 118 Proben gewonnen. Es kam zu keiner Perforation. In fünf von zehn Fällen, in denen Herpes Keratitis angenommen wurde, konnte Herpes DNA nachgewiesen werden. In den anderen fünf Fällen stellte sich heraus, dass andere Mikroben Verursacher waren.
In 15 von 18 Fällen konnte der bakterielle Krankheitsverursacher mittels Gram-Färbung nach der Mikrotrepanation bestimmt werden. Ein Hornhautabstrich war dagegen nur in sieben dieser Fälle positiv.

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PDF, 300 KB; Kompa, S., Langefeld, St., Kirchhof, B., Schrage, N.: Corneal biopsy in keratitis performed with the microtrephine. Graefe‘s Arch Clin Exp Ophthalmol (1999)

Effekte von Lösungen verschiedener Osmolarität auf die Oberfläche der Hornhaut

In dieser Studie wurde die Wirkung von Lösungen mit unterschiedlicher Osmolarität, die in der ophthalmologischen Behandlung eingesetzt werden, auf die Oberfläche der Hornhaut untersucht. Gesunde Corneas wurden einer hypoosmolaren, ausgewogenen Salzlösung (BSS), einer isoosmolaren Lösung und der hyperosmolaren Lösung Previn® ausgesetzt.
Die Spüllösungen – BSS von Opsia und Previn® von Prevor – wurden von den Herstellern zur Verfügung gestellt. Unser Labor stellte eine isocorneale Lösung aus einer Elektrolyt- und Aminosäuren-Mischung her, basierend auf unseren Messungen der Osmolarität der menschlichen Cornea.
Unter Anästhesie wurden je sechs gesunde Kaninchenaugen diesen Lösungen ausgesetzt. Die ausgewogene Salzlösung verursachte Veränderungen in der Oberfläche der Cornea mit Veränderungen der Zellform und Verlust von Mikrovilli. Isoosmolare Lösung und Previn® lösten keine Veränderungen bei den Mikrovilli aus, aber es zeigten sich innerhalb einer intakten Zellmembrane leicht hervortretende Zellkerne.
Im Gegensatz zur vorherrschenden Meinung glauben wir, dass der Einsatz von hyperosmolaren Lösungen am gesunden Auge keine Schädigung der Integrität der Hornhaut verursacht. Isocorneale Lösung und Previn® veränderten die Oberfläche der gesunden Kaninchencornea nicht.

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PDF 383 KB. Schrage, N., Wüstemeyer, H., Langefeld, S.: Do different osmolar solutions change the epithelial surface of the healthy rabbit cornea ? Graefe’s Arch Clin Exp Opthalmol (2004)

Augenspüllösungen im Vergleich

Die Langzeitprognose für Patienten mit chemischen Verätzungen am Auge hängt von der sofortigen Spülung nach dem Trauma ab. In dieser Studie wurden die chemischen Eigenschaften von gegenwärtig eingesetzten Spüllösungen untersucht.
NaCl 0,9 %, Ringerlactat, ausgewogene Salzlösung (AQSIA), Phosphatpuffer, Leitungswasser und Previn® wurden getestet.
Die Pufferkapazität wurde durch Titration mit HCl und NaOH bestimmt. Die Osmolarität der Lösung und die Osmolarität von 100 gesunden und 100 alkalisch verätzten Schweine-Corneas wurde durch Gefrierpunktabsenkung bestimmt.
56 explantierte Schweineaugen wurden verätzt und mit Spüllösungen behandelt; das unterschiedliche Anschwellen wurde durch pachymetrische Messungen bestimmt, und die nach der Spülung resultierende Osmolarität der Corneas wurde festgestellt.
Zudem wurde die Toleranz gegenüber Spüllösungen getestet. Die Wirkung von Previn® als hyperosmolarer Lösung im Vergleich zu isoosmolarem Phosphatpuffer wurde an zehn gesunden menschlichen Augen untersucht.

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PDF 155 KB. Kompa, S., Schareck, B., Tympner, J., Wüstemeyer, H., Schrage, N.: Comparison of emergency eye-wash products in burned porcine eyes. Graefe‘s Arch Clin Exp Ophthalmol (2002)

Spüllösungen bei Verätzungen müssen neu bewertet werden

Für die Frühversorgung von Augenverätzungen wird reflexhaft die sofortige Augenspülung mit Wasser oder qualifizierteren Augenspüllösungen propagiert. Bislang gab es wenige Daten zu diesem Vorgehen. Derzeitige Studien von N.F. Schrage, R. Rihawi, M. Frentz und M. Reim zu Veränderungen des pH-Wertes intrakameral wie auch Veränderungen der Zellen durch osmotische Effekte machen eine Neubewertung der meist verwendeten Spülsubstanzen notwendig.
Eine Pufferung zur Neutralisierung des pH-Wertes ist grundsätzlich sinnvoll. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Spülung mit Kochsalzlösung, Ringer-Lactat-Lösung und mit Wasser zum Zelltod in den betroffenen Regionen führt. Gute Neutralisationskapazität wurden für Phosphat bei Säure, für Borat bei Basen und für Previn/Diphoterin bei Säuren und Basen gefunden.

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PDF, 0,5 MB; Schrage, N. F., Rihawi, R., Frentz M., Reim M.: Neue Strategien bei der Erstversorgung von Augenverätzungen. Opthalmo Chirurgie 16 (2004)

Phosphatpuffer als Auslöser von Hornhaut-Verkalkung

Hornhaut-Verkalkung ist ein verbreitetes Problem bei starken Entzündungen, chronischem Glaukom, Nierenstörungen und anderen Krankheiten, die mit einem gestörten Kalzium- und Phosphorstoffwechsel einhergehen. Die Pathogenese der Hornhaut-Verkalkung bei Augenerkrankungen ist noch nicht vollständig erklärbar. Die Aachener Forschergruppe Schrage, Schloßmacher, Aschenbrenner, Langefeld präsentiert ein Modell einer durch lokale Behandlung herbeigeführten Hornhaut-Verkalkung.

In einem Experiment mit Kaninchen-Hornhäuten wurde nach einer alkalischen Verätzung mit einem isotonischen Phosphatpuffer oder Salzlösung gespült.
Im Ergebnis wiesen die mit dem Phosphatpuffer behandelten Hornhäute eine durch Verkalkung hervorgerufene Trübung, kombiniert mit corneoskleraler Ulzeration auf. Aus den Experimenten kann gefolgert werden, dass ein unangebrachter Einsatz von Phosphat nach einer schweren Verätzung zu unkontrollierter Verkalkung der Cornea führt. Darin spiegeln sich die klinischen Beobachtungen von Hornhaut-Verkalkungen nach Verätzungen wider und möglicherweise der gegenteilige Nebeneffekt von Phosphatpuffern in Augentropfen, wie sie in der Ophthalmologie gebräuchlich sind.

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Vollständige Publikation von Schrage N. F., Schloßmacher B., Aschenbrenner W., Langefeld S.: Phosphate buffer in alkali eye burns as an inducer of experimental corneal calcification. Burns 27 (2001), 459-464

Notfallversorgung bei Verätzungen mit Diphoterine®

Bei schweren Augenverätzungen ist die Aussicht auf Rehabilitation gering. Da die sofortige Notfallbehandlung ein entscheidender Faktor für die Aussicht auf Wiederherstellung ist, sollte der Einsatz von neuen Spüllösungen als Erste Hilfe in der klinischen Anwendung sorgfältig in Erwägung gezogen werden. In einem ersten Versuch wurde der neue Wirkstoff Diphoterine® bei alkalischen Verätzungen mit der Wirkung von Salzlösung verglichen.
Diphoterine® erwies sich dabei als wirkungsvoll bei der Erstversorgung von Verätzungen. Der pH-Wert in der vorderen Augenkammer konnte durch fünfminütiges Spülen gesenkt werden. Es wurden im Vergleich zur Salzlösung keine schädlichen Nebeneffekte durch Diphoterine® bei einer schweren alkalischen Hornhautverätzung festgestellt

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Vollständige Publikation von Schrage N. F., Kompa S., Haller W., Langefeld S.: Use of an amphoteric lavage solution for emergency treatment of eye burns. First animal type experimental clinical considerations. Burns 28 (2002), 782-786 

Veränderungen im Mineralhaushalt der Kaninchenhornhaut nach alkalischen Verätzungen

Ein ausgewogener Mineralhaushalt ist entscheidend für eine klare Hornhaut. In früheren Versuchen mit menschlichen Hornhäuten hat das Forscherteam an der RWTH Aachen Veränderungen in der Mineralkonzentration nach Verätzungen mit chemischen Substanzen gefunden. In dieser prospektiven Studie wurde der Mineralgehalt der Kaninchen-Hornhaut nach experimentellen Verätzungen mit Natriumhydroxid quantifiziert.
Die mineralische Zusammensetzung im Hornhaut-Stroma veränderte sich gravierend. So stiegen die Natrium- und die Chlorid-Konzentration signifikant an.
Daraus folgert, dass bei der Therapie von alkalischen Verätzungen entsprechende Lösungen eingesetzt werden müssen, um den normalen Mineralgehalt wiederherzustellen.

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PDF, 130 KB; Von Fischern T., Lorenz U., Burchard W.-G., Reim M., Schrage, N. F.: Changes in mineral composition of rabbit corneas after alkali burn. Graefe‘s Arch Clin Exp Opthalmol 1998; 236: 553-558)