Verkalkung von Zusatz-IOLs

Variation der IOL-Verkalkung in Augen mit zusätzlichen sulkusgestützten Linsen

Heidelberg, 27. Juli 2020. Beitrag von Dr. Timur Yildirim. Wir freuen uns, die Veröffentlichung unserer Arbeit zur IOL-Verkalkung bei Patienten mit Zusatz-IOLs in der kommenden September-Ausgabe 2020 der American Journal of Ophthalmology Case Reports zu berichten.

Variation in intraocular lens calcification under different environmental conditions in eyes with supplementary sulcus-supported lenses Timur M. Yildirim, Ramin Khoramnia, Sonja K. Schickhardt, Donald J. Munro, Patrick R. Merz, Hyeck-Soo Son, Ingo Lieberwirth, Gerd U. Auffarth. https://doi.org/10.1016/j.ajoc.2020.100797

Der Bericht kann angesehen und heruntergeladen werden unter https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S245199362030133X

Was wir getan haben

Gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz analysierten wir in einer Laboruntersuchung IOLs, die aus polypseudophaken Augen mit zusätzlichen sulkusgestützten IOLs explantiert worden waren. Wir untersuchten sowohl die Zusatzlinsen als auch die Kapselsack-IOLs.

Alle Linsen gingen zwischen Januar 2012 und März 2018 in unserem Labor ein. Wir untersuchten jede Linse zunächst mit dem Lichtmikroskop (und erfassten die Morphologie der Trübung), anschließend mit histologischen und elektronenmikroskopischen Techniken, und wir werteten die Krankengeschichte der Patienten aus.

Die Analyse offenbart Kristalle

Elf Linsen wurden wegen IOL-Trübung aus sieben polypseudophaken Augen explantiert: In drei Fällen war die Zusatzlinse verkalkt, in weiteren drei Fällen lag die Trübung in der Kapselsack-IOL (beide Linsen analysiert), und in einem Fall waren beide IOLs getrübt (wir erhielten nur die Zusatz-IOL). Für jeden Fall betrachteten wir die zusätzlichen chirurgischen Eingriffe, die seit der IOL-Implantation durchgeführt worden waren; dazu gehörten die Pars-plana-Vitrektomie oder die Descemet-Stripping-Endothelkeratoplastik. Die häufigste Komorbidität war Diabetes mellitus.

Fotos von vier Fällen verkalkter sulkusgestützter IOLs; die obere Reihe zeigt Übersichtsaufnahmen der Linsen bei 12,5-facher Vergrößerung. Die zweite Reihe – nach Anfärbung oberflächlicher Ablagerungen mit Alizarinrot. Die dritte Reihe – sagittale Querschnitte, nach Anfärbung mit von Kossa. Diese Aufnahmen der drei Reihen entstanden mit einer Kamera an einem Lichtmikroskop. Die unterste Reihe zeigt rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Linsenquerschnitte und offenbart unterschiedliche Verkalkungsmuster.

Wir nutzten eine in diesem Bereich neue Technik: die Transmissionselektronenmikroskopie und die Analyse von Elektronenbeugungsmustern, um die Struktur der trübenden Kristalle im Detail zu untersuchen.

Für jede getrübte Linse fanden wir eine unterschiedlich dicke Schicht aus Kalziumphosphat unter der Oberfläche der Linsenoptik. Die Kristallcharakterisierung ergab als Zusammensetzung Hydroxylapatit. Die detaillierte Morphologie bis hinunter zu 50 nm zeigt trübende Kristallstrukturen, die wie Blütenblätter gruppiert sind.

In verschiedenen Vergrößerungen betrachtet – die Mikrostruktur des Hydroxylapatit-Kristalls. Diese Kristalle befanden sich innerhalb des Polymermaterials.

Schlussfolgerungen.

Dies war eine Serie sekundärer Verkalkungen in Linsen, die aus polypseudophaken Augen explantiert wurden. In einigen Fällen trat die Verkalkung in der Kapselsacklinse auf, in anderen in der Zusatzlinse oder in beiden. Wir konnten den Schweregrad der morphologischen Veränderung mit den Komorbiditäten und dem Umstand in Verbindung bringen, dass nach den Linsenimplantationen weitere Augenoperationen erfolgten.

Die Verkalkung hydrophiler Acryllinsen ist ein anhaltendes Problem der IOL-Chirurgie. Linsen mit dieser Pathologie können eine verringerte optische Qualität aufweisen, und derzeit ist die einzige Behandlungsoption ein IOL-Austausch (der selbst zu weiteren Komplikationen führen kann). In unserer Serie trat die Verkalkung in Augen mit zwei IOLs auf, einer primären kapselfixierten und einer sulkusgestützten Linse. (Unseres Wissens ist dies die bislang umfangreichste Serie verkalkter Zusatz-IOLs.) Da beide IOLs derselben intraokularen Umgebung ausgesetzt waren, bringt uns die Untersuchung dieser Serie dem umfassenden Verständnis von Ursprung und Entwicklung der Trübung näher. Wir erwarten, dass wir durch die weitere Untersuchung explantierter verkalkter IOLs aus polypseudophaken Augen und den Vergleich der Ergebnisse mit den laufenden Modellierungsstudien zur Linsentrübung ein deutlich besseres Verständnis der IOL-Verkalkung gewinnen werden.

Zusammenfassung

• Intraokularlinsen zeigten in einer Serie polypseudophaker Augen Verkalkung.
• Die Pathologie trat in der Kapselsacklinse, in der Zusatzlinse oder in beiden auf.
• Die Verkalkung war mit verschiedenen Umweltfaktoren verbunden.
• Je nach Faktor unterschieden sich Morphologie und Muster der Trübung.
• Die Transmissionselektronenmikroskopie offenbart die Ultrastruktur der trübenden Kristalle.

Dieses Paper zitieren

• Timur M. Yildirim, Ramin Khoramnia, Sonja K. Schickhardt, Donald J. Munro, Patrick R. Merz, Hyeck-Soo Son, Ingo Lieberwirth, Gerd U. Auffarth, Variation in intraocular lens calcification under different environmental conditions in eyes with supplementary sulcus-supported lenses, American Journal of Ophthalmology Case Reports, Volume 19, 2020, 100797, ISSN 2451-9936
• https://doi.org/10.1016/j.ajoc.2020.100797.
• (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S245199362030133X)

Förderung und Unterstützung

T. Yildirim wird durch das Physician-Scientist-Programm der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg gefördert.

Das David J. Apple International Laboratory for Ocular Pathology erhält Unterstützung von der Klaus Tschira Stiftung, Heidelberg.

Diese beiden Förderorganisationen hatten keinen Einfluss auf die Konzeption oder Durchführung dieser Forschung.

Wir danken I. Vöhringer, die zur histologischen Färbeanalyse der Explantatlinsen beigetragen hat.