Untersuchung der Netzhautverträglichkeit verschiedener synthetischer Glaskörperersatzstoffe an einem organspezifischen in vitro Modell der Netzhaut:
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2007
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1 Der Glaskörper 1
1.1.1 Zusammensetzung 2
1.1.2 Physiologische und pathophysiologische Bedeutung 2
1.2 Synthetische Glaskörperersatzstoffe 4
1.2.1 Historischer Oberblick 4
1.2.2 Ansprüche an einen Glaskörperersatzstoff. 4
1.2.3 Silikonöl 5
1.2.4 Fluoriertes Silikonöl: Fluorsilikonöl 8
1.2.5 Schweres Silikonöl: Mischungen aus Silikonöl und Alkenen 10
1.2.6 Fluorcarbonflüssigkeiten 12
1.3 In vitro Modelle in der Ophthalmologie 15
2. Materialien und Methoden 18
2.1 Materialien 18
2.2 Methode der Gewebepräparation 18
2.3 Perfusionskultur 21
2.4 Studiendesign 23
2.5 Verfahren am Versuchende 25
2.6 Histologie 25
2.6.1 Lichtmikroskopie 25
2.7 Morphologische Beurteilungskriterien 28
3. Ergebnisse 29
3.1 Beurteilung des Perfusionsverlaufs 29
3.2 Makroskopische Befunde 29
3.2.2 Makroskopische Bilder der pRPEC nach der Perfusion 33
3.2.3 Makroskopische Bilder vom pRPE 35
3.3 Mikroskopische Befunde 37
3.3.1 Histologische Beurteilung der pRPEC Präparate 37
3.3.1.1 Kriterien der histologischen Beurteilung der pRPEC-Präparate 37
3.3.1.2 Ergebnisse der lichtmikroskopischen Bewertung 41
3.3.1.3 Lichtmikroskopische Bilder der pRPEC nach der Perfusion 45
3.3.2 Histologische Beurteilung der pRPE-Präparate 47
3.4 Elektronenmikroskopische Beurteilung der pRPE-Präparate 47
n
4. Diskussion 52
4.1 Eignung des Systems zur Untersuchung der Toxizität von
Glaskörperersatzstoffen 53
4.1.1 Zellkulturmodelle zur Untersuchung von synthetischen
Glaskörperersatzstoffen 53
4.1.2 Voraussetzungen für die Etablierung des Systems 55
4.2 Vergleich von in vitro und in vivo Veränderungen der Netzhaut 56
4.3 Makroskopisch sichtbare Veränderungen der Glaskörperersatzstoffe
aufpRPECundpRPE 57
4.4 Lichtmikroskopische und elektronenmikroskopische Veränderungen der
Glaskörperersatzstoffe aufpRPECundpRPE 61
4.5 Vergleich der klinischen Erfahrungen von Fluorsilikonöl und Oxane HD®
mit den Ergebnissen dieser Arbeit 66
5. Zusammenfassung 69
6. Anhang 71
6.1 Materialien und Geräte 71
6.1.1 Schweinebulbi 71
6.1.2 Transportflüssigkeit 71
6.1.3 Perfusionskultur 71
6.1.4 Medium 72
6.1.5 Glaskörperersatzstoffe 73
6.2 Histologie 73
6.2.1 HE-Färbung 73
6.3 Mikroskope 73
6.3.1 Mikroskope 73
6.3.2 Semidünnschnitte 74
6.3.3 Ultradünnschnitte 74
7. Literatur 75
8. Abbildungsverzeichnis 81
9. Tabellenverzeichnis 84
10. Danksagung 85
11. Lebenslauf 86
81_
8. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: 1
a) Augenquerschnitt
b) Glaskörper mit Iris {aus: J. Sebag: The Vitreous, Springer Verlag)
Abbildung 2: 3
a) Fundusaufnahme: proliferative Vitreoretinopathie im Bereich
des zentralen Augenhintergrunds mit dicken membranösen
Auflagerungen
b) Vitrektomie: Entfernung des Glaskörpers mit einem
Saug-Schneid-Gerät; anschließend Eingabe eines Glaskörperersatz¬
stoffes
c) Katarakt nach Anwendung von Glaskörperersatzstoffen
d) Emulsifikation in die Vorderkammer
Abbildung 3: 6
Strukturformel Polydimethylsiloxane
Abbildung 4: 9
Struktur von Silikon-Fluorsilikon Kopolymer Öl
(Polymethyl-3, 3, 3-trifluoropropyIsiloxane-50%dimethylsiloxane
Kopolymer)
Abbildung 5: 13
Strukturformel von Decalin
(Perfluorocarbonflüssigkeit; Ci0H,8)
Abbildung 6: 20
a) Präparation des Netzhautgewebes: Trennung
der Choroidea von der fixierten Sklera
b) Gewebeträger bestehend aus einem Doppelring,
hier ohne Gewebe
b) Einlegen des präparierten Gewebes in den
Gewebeträger. Sichtbar ist der untere Ring des
Gewebeträgers, daneben das päparierte pRPEC,
darunter die gelöste Sklera
c) pRPEC geglättet und zwischen den Doppelringen des
Gewebeträgers fixiert
Abbildung 6: 20
a) Retina im Gewebeträger vor der Perfusion
b) Kammer mit Gewebeträgem
c) Perfusionslinie
Abbildung?: 21
a) Retina im Gewebeträger vor der Perfusion
b) Kammer mit Gewebeträgern
c) Perfusionslinie
Abbildung 8: 23
pRPEC mit zentral anliegender Netzhaut im Gewebeträger
vor (a) und nach (b) der Perfusion über 10 Tage
Abbildung 9: 33
Ölnachweis auf dem pRPEC nach der Perfusion; 10 d
fü
Abbildung 10: 33
Präp. 8; Kontrolle ohne Öl; 4 d
Abbildung 11: 33
Präp. 5; Kontrolle ohne Öl; 4d
Abbildung 12: 33
Präp. 12; Kontrolle ohne Öl; lOd
Abbildung 13: 33
Präp. 12; Kontrolle ohne Öl; lOd
Abbildung 14: 34
Präp. 21; FS; 4 d
Abbildung 15: 34
Präp. 21; FS; 4 d
Abbildung 16: 34
Präp. 13;FS;10d
Abbildung 17: 34
Präp. 13; FS; 10 d
Abbildung 18: 34
Präp. 46; Oxane HD*; 4d
Abbildung»: 34
Präp. 46; Oxane HD*; 4d
Abbildung 20: 35
Präp. 50; Oxane HD*, lOd
Abbildung 21: 35
Präp.44; Oxane HD*; lOd
Abbildung 22: 35
Präp. 34; Oxane HD*; lOd
Abbildung 23: 35
Präp. 34; Oxane HD*; lOd
Abbildung 24: 35
Ölnachweis auf pRPE nach der Perfusion über 10 d
Abbildung 25: 36
Präp. 51; pRPE von unten; FS; 10 d
Abbildung 26: 36
Präp.29; RPE von oben; Oxane HD1; 10 d
Abbildung 27: 36
Präp. 29; RPE von unten; Oxane HD*; 10 d
Abbildung 28: 45
Frischkontrolle vor der Perfiision; Präp. 49 ohne Öl (HE 20x)
Abbildung 29: 46
Präp. 24; Kontrolle FS; 4d (HE 20x)
83_
Abbildung 30: 46
Präp. 23;FS;4d(HE20x)
Abbildung 31: 46
Präp. 10; Kontrolle FS; lOd (HE 20x)
Abbildung 32: 46
Präp. 49; FS; 10d(HE20x)
Abbildung.«: 46
Präp. 2; Kontrolle; 4d (HE 20x)
Abbildung 34: 46
Präp. 46; Oxane HD*; 4 d (HE 20x)
Abbildung 35: 47
Präp. 39; Kontr. Oxane HD1; lOd (HE 20x)
Abbildung 36: 47
Präp. 50; Oxane HD*; lOd (HE 20x)
Abbildung 37: 47
Präp. 10; Kontrolle lOd ; Darstellung von Pyknosen (HE 40x)
Abbildung 38: 48
Präparat 51; pRPE; Fluorsilikonöl; 10 d (HE, 20x)
Abbildung 39: 49
Präparat 52; pRPE; Oxane HD*; 10 d (HE, 20x)
Abbildung 40: 50
a) Präparatnr. 24: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d (HE 20x)
b) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d
(Elektronenmikroskopischer Ausschnitt der pILM)
d) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronen-
mikroskopischer Ausschnitt des Photorezeptor-Zellkernbereichs)
e) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d
(Elektronenmikroskopischer Ausschnitt des pRPE)
e) Präparatnr. 23: Fluorsilikonöl; 4 d (HE 20x)
0 Präparatnr. 26: Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronenmikroskopischer
Ausschnitt der pILM)
g) Präparatnr. 26: Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronenmikroskopischer
Ausschnitt des Photorezeptor-Zellkernbereichs)
h) Präparatnr. 26: Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronenmikroskopischer
Ausschnitt des pRPE) d=Tage
|
| adam_txt |
V
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1 Der Glaskörper 1
1.1.1 Zusammensetzung 2
1.1.2 Physiologische und pathophysiologische Bedeutung 2
1.2 Synthetische Glaskörperersatzstoffe 4
1.2.1 Historischer Oberblick 4
1.2.2 Ansprüche an einen Glaskörperersatzstoff. 4
1.2.3 Silikonöl 5
1.2.4 Fluoriertes Silikonöl: Fluorsilikonöl 8
1.2.5 Schweres Silikonöl: Mischungen aus Silikonöl und Alkenen 10
1.2.6 Fluorcarbonflüssigkeiten 12
1.3 In vitro Modelle in der Ophthalmologie 15
2. Materialien und Methoden 18
2.1 Materialien 18
2.2 Methode der Gewebepräparation 18
2.3 Perfusionskultur 21
2.4 Studiendesign 23
2.5 Verfahren am Versuchende 25
2.6 Histologie 25
2.6.1 Lichtmikroskopie 25
2.7 Morphologische Beurteilungskriterien 28
3. Ergebnisse 29
3.1 Beurteilung des Perfusionsverlaufs 29
3.2 Makroskopische Befunde 29
3.2.2 Makroskopische Bilder der pRPEC nach der Perfusion 33
3.2.3 Makroskopische Bilder vom pRPE 35
3.3 Mikroskopische Befunde 37
3.3.1 Histologische Beurteilung der pRPEC Präparate 37
3.3.1.1 Kriterien der histologischen Beurteilung der pRPEC-Präparate 37
3.3.1.2 Ergebnisse der lichtmikroskopischen Bewertung 41
3.3.1.3 Lichtmikroskopische Bilder der pRPEC nach der Perfusion 45
3.3.2 Histologische Beurteilung der pRPE-Präparate 47
3.4 Elektronenmikroskopische Beurteilung der pRPE-Präparate 47
n
4. Diskussion 52
4.1 Eignung des Systems zur Untersuchung der Toxizität von
Glaskörperersatzstoffen 53
4.1.1 Zellkulturmodelle zur Untersuchung von synthetischen
Glaskörperersatzstoffen 53
4.1.2 Voraussetzungen für die Etablierung des Systems 55
4.2 Vergleich von in vitro und in vivo Veränderungen der Netzhaut 56
4.3 Makroskopisch sichtbare Veränderungen der Glaskörperersatzstoffe
aufpRPECundpRPE 57
4.4 Lichtmikroskopische und elektronenmikroskopische Veränderungen der
Glaskörperersatzstoffe aufpRPECundpRPE 61
4.5 Vergleich der klinischen Erfahrungen von Fluorsilikonöl und Oxane HD®
mit den Ergebnissen dieser Arbeit 66
5. Zusammenfassung 69
6. Anhang 71
6.1 Materialien und Geräte 71
6.1.1 Schweinebulbi 71
6.1.2 Transportflüssigkeit 71
6.1.3 Perfusionskultur 71
6.1.4 Medium 72
6.1.5 Glaskörperersatzstoffe 73
6.2 Histologie 73
6.2.1 HE-Färbung 73
6.3 Mikroskope 73
6.3.1 Mikroskope 73
6.3.2 Semidünnschnitte 74
6.3.3 Ultradünnschnitte 74
7. Literatur 75
8. Abbildungsverzeichnis 81
9. Tabellenverzeichnis 84
10. Danksagung 85
11. Lebenslauf 86
81_
8. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: 1
a) Augenquerschnitt
b) Glaskörper mit Iris {aus: J. Sebag: The Vitreous, Springer Verlag)
Abbildung 2: 3
a) Fundusaufnahme: proliferative Vitreoretinopathie im Bereich
des zentralen Augenhintergrunds mit dicken membranösen
Auflagerungen
b) Vitrektomie: Entfernung des Glaskörpers mit einem
Saug-Schneid-Gerät; anschließend Eingabe eines Glaskörperersatz¬
stoffes
c) Katarakt nach Anwendung von Glaskörperersatzstoffen
d) Emulsifikation in die Vorderkammer
Abbildung 3: 6
Strukturformel Polydimethylsiloxane
Abbildung 4: 9
Struktur von Silikon-Fluorsilikon Kopolymer Öl
(Polymethyl-3, 3, 3-trifluoropropyIsiloxane-50%dimethylsiloxane
Kopolymer)
Abbildung 5: 13
Strukturformel von Decalin
(Perfluorocarbonflüssigkeit; Ci0H,8)
Abbildung 6: 20
a) Präparation des Netzhautgewebes: Trennung
der Choroidea von der fixierten Sklera
b) Gewebeträger bestehend aus einem Doppelring,
hier ohne Gewebe
b) Einlegen des präparierten Gewebes in den
Gewebeträger. Sichtbar ist der untere Ring des
Gewebeträgers, daneben das päparierte pRPEC,
darunter die gelöste Sklera
c) pRPEC geglättet und zwischen den Doppelringen des
Gewebeträgers fixiert
Abbildung 6: 20
a) Retina im Gewebeträger vor der Perfusion
b) Kammer mit Gewebeträgem
c) Perfusionslinie
Abbildung?: 21
a) Retina im Gewebeträger vor der Perfusion
b) Kammer mit Gewebeträgern
c) Perfusionslinie
Abbildung 8: 23
pRPEC mit zentral anliegender Netzhaut im Gewebeträger
vor (a) und nach (b) der Perfusion über 10 Tage
Abbildung 9: 33
Ölnachweis auf dem pRPEC nach der Perfusion; 10 d
fü
Abbildung 10: 33
Präp. 8; Kontrolle ohne Öl; 4 d
Abbildung 11: 33
Präp. 5; Kontrolle ohne Öl; 4d
Abbildung 12: 33
Präp. 12; Kontrolle ohne Öl; lOd
Abbildung 13: 33
Präp. 12; Kontrolle ohne Öl; lOd
Abbildung 14: 34
Präp. 21; FS; 4 d
Abbildung 15: 34
Präp. 21; FS; 4 d
Abbildung 16: 34
Präp. 13;FS;10d
Abbildung 17: 34
Präp. 13; FS; 10 d
Abbildung 18: 34
Präp. 46; Oxane HD*; 4d
Abbildung»: 34
Präp. 46; Oxane HD*; 4d
Abbildung 20: 35
Präp. 50; Oxane HD*, lOd
Abbildung 21: 35
Präp.44; Oxane HD*; lOd
Abbildung 22: 35
Präp. 34; Oxane HD*; lOd
Abbildung 23: 35
Präp. 34; Oxane HD*; lOd
Abbildung 24: 35
Ölnachweis auf pRPE nach der Perfusion über 10 d
Abbildung 25: 36
Präp. 51; pRPE von unten; FS; 10 d
Abbildung 26: 36
Präp.29; RPE von oben; Oxane HD1; 10 d
Abbildung 27: 36
Präp. 29; RPE von unten; Oxane HD*; 10 d
Abbildung 28: 45
Frischkontrolle vor der Perfiision; Präp. 49 ohne Öl (HE 20x)
Abbildung 29: 46
Präp. 24; Kontrolle FS; 4d (HE 20x)
83_
Abbildung 30: 46
Präp. 23;FS;4d(HE20x)
Abbildung 31: 46
Präp. 10; Kontrolle FS; lOd (HE 20x)
Abbildung 32: 46
Präp. 49; FS; 10d(HE20x)
Abbildung.«: 46
Präp. 2; Kontrolle; 4d (HE 20x)
Abbildung 34: 46
Präp. 46; Oxane HD*; 4 d (HE 20x)
Abbildung 35: 47
Präp. 39; Kontr. Oxane HD1; lOd (HE 20x)
Abbildung 36: 47
Präp. 50; Oxane HD*; lOd (HE 20x)
Abbildung 37: 47
Präp. 10; Kontrolle lOd ; Darstellung von Pyknosen (HE 40x)
Abbildung 38: 48
Präparat 51; pRPE; Fluorsilikonöl; 10 d (HE, 20x)
Abbildung 39: 49
Präparat 52; pRPE; Oxane HD*; 10 d (HE, 20x)
Abbildung 40: 50
a) Präparatnr. 24: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d (HE 20x)
b) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d
(Elektronenmikroskopischer Ausschnitt der pILM)
d) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronen-
mikroskopischer Ausschnitt des Photorezeptor-Zellkernbereichs)
e) Präparatnr. 27: Kontrolle Fluorsilikonöl; 4 d
(Elektronenmikroskopischer Ausschnitt des pRPE)
e) Präparatnr. 23: Fluorsilikonöl; 4 d (HE 20x)
0 Präparatnr. 26: Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronenmikroskopischer
Ausschnitt der pILM)
g) Präparatnr. 26: Fluorsilikonöl; 4 d (Elektronenmikroskopischer
Ausschnitt des Photorezeptor-Zellkernbereichs)
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