Projekt-Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeitsgruppe ist die Evaluierung unterschiedlicher Einflussgrößen auf die Strukturen des Kammerwinkels, vor allem auf das Trabekelmaschenwerk, das eine wichtige Rolle in der Glaukom-Pathogenese spielt. Mit einem eigenentwickelten Vorderkammer-Glaukommodell (MoVoKaGaAu) kann die Wirkung von neuen Glaukommedikamenten und experimentellen Glaukomoperationen auf die Abflussleichtigkeit (Fazilität) des Trabekelmaschenwerks untersucht werden. Der Kurzzeitverlauf des Augeninnendruckes wird im Rahmen einer kontinuierlichen Druckaufzeichnung unter möglichst physiologischen Bedingungen mittels einer modifizierten Vorderkammer, mit künstlicher Kammerwasserzirkulation, erfasst.
Wussten Sie schon?
Das Trabekelmaschenwerk ist zeitlebens unterschiedlichsten Stressoren ausgesetzt. Dabei scheinen unterschiedlichste Faktoren wie phagozytäre, oxidative, mechanische und metabolische Prozesse Einfluss zu nehmen. Das juxtakanalikuläre Trabekelmaschenwerk ist dabei 2-20µm dick und besteht aus einer extrazellulären Matrix mit integrierten Trabekelmaschenwerkszellen. Veränderungen der Zellen (etwa deren Aktin-Zytoskelette) sind über Signalkaskaden (z.B. Integrin-Kaskade) eng mit dem Zustand der extrazellulären Matrix verknüpft und vice versa. Unterschiedliche Einflussfaktoren können somit zum Remodelling der Extrazellularmatrix mit Veränderung der Abflussfazilität und folglich Veränderung der Augeninnendruckregulation führen.
Klinischer Hintergrund
In das Auge eingebrachte Substanzen können je nach deren physikalischen und pharmakologischen Eigenschaften unterschiedliche Effekte auf die Zirkulation des Kammerwassers ausüben und dadurch zu Druckveränderungen führen oder auch toxische Auswirkungen auf die Zellen des Kammerwinkels besitzen. Somit können Substanzen und Implantate anhand dieses Modells, bevor sie am Menschen verwendet werden, vorab auf deren Biokompatibilität und möglichen Einfluss auf die Kurzzeitvarianz des Augeninnendruckes untersucht werden. Zusätzlich versuchen wir mit diesem Tierersatzmodell einen Betrag zur Vermeidung von Tierversuchen zu leisten.
Abbildung: Aufbau des modifizierten Vorderkammermodelles unter Laborbedingungen im Inkubator mit zusätzlicher Perfusion mit einem Nährmedium.
Warum sind bestehende Standardtherapien nicht ausreichend?
In vivo ist die kontrollierte Identifizierung eines einzigen Einflussfaktors bzw. der Effekt einer einzelnen Substanz auf das Auge und den Bereich des Kammerwinkels nur schwer möglich. Meist handelt es sich um eine Kombination unterschiedlicher Einflussfaktoren, die durch unterschiedliche Operationsverfahren, mehrere eingesetzte Substanzen und individuell verschiedene Gegebenheiten zu einem multifaktoriellen Verlauf führen.
Zielsetzung
Im Rahmen eines standardisierten Modells untersuchen wir gezielt den Verlauf des Augeninnendruckes unter kontrollierten Bedingungen gezielt. Zusätzlich erfolgt je nach Untersuchung im Anschluss eine Evaluierung der Biokompatibilität mittels histologischer Auswertung mit unterschiedlichen Färbungen, um zusätzlich zur Druckentwicklung etwaig toxische Effekte und Einflussgrößen auf den Kammerwinkel zu identifizieren.
Wie ist der Projektstand?
Nach der Etablierung der Versuchsmethode erfolgt die Testung unterschiedlicher Substanzen und deren Einfluss auf die Kurzzeitvariabilität des Augeninnendruckes. Es wurden bereits unterschiedliche Endotamponaden sowie Glaskörperersatzsubstanzen auf deren postoperative Druckentwicklung und deren Biokompatibilität untersucht. Ebenso arbeiten wir stetig an weiteren Optimierungsmöglichkeiten des Modells um ein breiteres Einsatzgebiet als Tierersatzmodell zu erreichen.
Arbeitsgruppenleiter
Prof. Dr. med. Kai Januschowski
Dr. med. Anna-Maria Seuthe
