Scleral Cross-linking שימוש ריבופלבין ו-סגול-קרינה למניעת Axial קוצר ראיה במודל הארנב
Summary
אנו מדגימים את השפעת crosslinking scleral עם ריבופלאבין ו UVA על עין ארנב התארכות צירית. התארכות Axial הושרה 13 יום בן ארנבי ניו זילנד (זכר ונקבה) על ידי תפירת עפעפי עין זכותם (tarsorrhaphy).
Abstract
אנשים קצרי רואי, במיוחד אלו עם אטימות רבה, נמצאים בסיכון גבוה יותר מהרגיל של קטרקט, גלאוקומה, היפרדות רשתית וחריגות chorioretinal. בנוסף, קוצר ראיית פתולוגי הוא גורם בלתי הפיך משותף של לקות ראייה ועיוורון 1-3. המחקר שלנו מדגים את ההשפעה של crosslinking scleral באמצעות ריבופלאבין סגול-A קרינה על התפתחות קוצר ראיה צירית במודל הארנב. האורך הצירי של גלגל העין נמדד על ידי אולטרסאונד A-סריקת הארנבים לבנים ניו זילנד בגילאי 13 ימים (זכר ונקבה). העין ואז עברו 360 ° peritomy הלחמית עם crosslinking scleral, ואחריו tarsorrhaphy. התארכות Axial הושרה 13 יום בן ארנבי ניו זילנד על ידי תפירת עפעפי עין זכותם (tarsorrhaphy). העיניים חולקו רביעים, וכל ברבע היה שני אזורי הקרנת scleral, כל אחד עם שטח של 0.2 סמ"ר וברדיוס של 4 מ"מ. Crosslinking בוצע על ידי הטלת 0.1%dextran ללא-פוספט-ריבופלבין 5 שניות על 20 אזורי קרינה אולטרה סגולה לפני-A הקרנה וכל 20 שניות בזמן הקרנה 200 שניות. קרינת UVA (370 ננומטר) יושמה בניצב בלובן העין ב 57 mW / cm² (כמות ההארה UVA הכולל, 57 J / cm²). Tarsorrhaphies הוסר ביום 55, ואחריו מדידות אורך ציריות חזרו. מחקר זה מוכיח כי crosslinking scleral עם ריבופלאבין סגול-A קרינה מונע ביעילות התארכות צירית הנגרמת חסימה במודל הארנב.
Introduction
קוצר ראייה היא הנפוצה ביותר של הפרעות השבירות. השכיחות של קוצר ראייה בארה"ב ובאירופה מדווחת להיות סביב 30%, ובמדינות אסיה זה משפיע עד 60% של 1,2 האוכלוסייה הכללי. התקדמות קצר ראיה מתרחשת עד 50% של myopes, בדרך כלל בשיעור של כ -0.5 dioptres מעל מרווח לשנתיים 3. עלויות הבריאות שהטילה קוצר ראיה הם ניכרים, לרבות הוצאות למשקפיים, עדשות מגע ניתוח לתיקון הראייה בלייזר ועלויות הקשורות הסיכונים הבריאותיים מוגבר גלאוקומה, קטרקט, היפרדות רשתית ועל הראייה 4-6.
במחקרים שנעשה בבעלי החיים של קוצר ראיה, הפחתת מראה היא מושרה על ידי עפעף התפירה 7-10, מיקום של occluder במרחק קצר מן העין ומן הקעקוע קרני 11. עם זאת, עבור קוצר ראיה מלאכותית להתרחש במחקרים אלה, תהליך החסימה צריכה להתבצע על בעלי חיים צעירים מאוד, כמו שום ניסויי קיפוח ראיית קארמטען על דגימות מבוגרות הוכתר בהצלחה.
אחת התכונות החשובות של אטימות רבות שינוי פתולוגי של בלובן העין עם שחיקה מתמדת של בלובן העין, ככל הנראה בשל מנגנון משוב מופרע של emmetropization לאחר החסך ויזואלי 12 או בשל הפרעה מטבולית של בלובן העין, כגון Ehlers- Danlos תסמונת 13. בסופו של דבר, הוא המנגנונים להוביל מתיחה ודילול של בלובן העין, הרשתית דמתה בשל מומים מבניים של בלובן העין הקצר הראיה כגון קוטר סיב קולגן ירד 14,15 והפרעות fibrillogenesis 16.
מספר מחקרים הראו כי crosslinking קולגן הלקוי הוא גורם חשוב בתהליך ההיחלשות בלובן העין הקצרה ראית 17-18. Wollensak et al. 19-21 המושרה crosslinking קולגן על ידי יישום פוטוסנסיטייזר ריבופלאבין ו-אולטרה סגול A (UVA) הקרנה (370 ננומטר)וציין גידול משמעותי, 157% ב הנוקשות של החזיריות בלובן העין האנושית במבחנה 19 ועלייה 465% ב ארנב קשיחות scleral in vivo (מודולוס של יאנג) 20. Crosslinking היתה גם השפעה ארוכת טווח על בלובן העין ארנב in vivo: קשיחות מוגברת על ידי 320.4% לאחר 3 ימים, 277.6% לאחר 4 חודשים, 502% לאחר 8 חודשים (מודולוס של יאנג) 22.
ניסיונות טיפוליים לעצור התקדמות קצרה ראיה פורסמו 23-26 אך שיעור ההצלחה של שיטות אלה שנויים במחלוקת. אין אמצעי יעיל למניעת קוצר ראייה מתקדמת כבר מצא עד כה.
האטיולוגיה של קוצר ראיה היא עדיין שנויה במחלוקת, והטיפול בה מהווה אתגר. על בסיס ממצאים אלה, ההיפותיזה הוא crosslinking scleral יכולה לשמש כאמצעי לטיפול מבוסס בלובן עין של התקדמות קצרה רואי. מטרת מחקר זה היא לבחון את crosslinki קולגן scleralng השפעה על התפתחות קוצר ראיה צירית המושרה על ידי חסימת ציר ויזואלי.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מציגים את הראשון במחקר vivo של מניעת קוצר ראיה צירית במודל הארנב בטכנולוגיית cross-linking עם ריבופלאבין הקרנה UVA. למרות בחיות מעבדה שונות ניתן להשתמש בסוג זה של המחקר, בחרנו ארנבות בעיקר בשל גודלו של העיניים ואת הצורך בביצוע crosslinking על פני השטח scleral.
<p class="jove_content" styl…Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים לגב 'דלייה סלע ומר אמי שרון לעבודה טכנית המקצועית ומעולה במעבדה.
Materials
| 2-0 braided silk non-needled sutures | ETHICON | W193 | |
| 4-0 braided silk ivory color | ETHICON | W816 | |
| 0.1% dextran-free riboflavin-5-phosphate 1mg:1ml | Concept for Pharmacy Ltd | D2-5025 | |
| UV A (370nm) light source | O/E LAND Inc | NCSU033B | |
| Beveled down custom made fiber optic | Prizmatix Ltd | ||
| 26G lacrimal cannula | Beaver-visitec International Ltd. | REF581276 | |
| 25G tapered hydrodelineator [Blumenthal] | Beaver-visitec International Ltd. | REF585107 | |
| 13 days old rabbits | Harlan | 1NZWR40 | |
| Ultrasonic biometer | Allergan-Humphrey | 820-519 | |
| Skin marker | Devon | 4237101664X |
Referenzen
- McBrien, N. A., Gentle, A. Role of the sclera in the development and pathological complications of myopia. Prog. Retin. Eye Res. 22, 307-338 (2003).
- Saw, S. M., Gazzard, G., Au Eong, K. -. G., Tan, D. T. H. Myopia: attempts to arrest progression. Br. J. Ophthalmol. 86, 1306-1311 (2002).
- Bullimore, M. A., Jones, L. A., Moeschberger, M. L., Zadnik, K., Payor, R. E. A retrospective study of myopia progression in adult contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43, 2110-2113 (2002).
- Rose, K., Smith, W. E., Morgan, I., Mitchell, P. The increasing prevalence of myopia: implications for Australia. Clin. Exp. Ophthalmol. 29, 116-120 (2001).
- Saw, S. M., Gazzard, G., Shih-Yen, E. C., Chua, W. H. Myopia and associated pathological complications. Ophthal. Physiol. Opt. 25, 381-391 (2005).
- Tano, Y. Pathologic myopia – where are we now. Am. J. Ophthalmol. 134, 645-660 (2002).
- Greene, P. R., Guyton, D. L. Time course of rhesus lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 42, 529-534 (1986).
- McBrien, N. A., Norton, T. T. The development of experimental myopia and ocular component dimensions in monocularly lid-sutured tree shrews (Tupaia belangeri). Vision Res. 32, 843-852 (1992).
- McKanna, J. A., Casagrande, V. A. Reduced lens development in lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 26, 715-723 (1978).
- Shapiro, A. Experimental visual deprivation and myopia. Doc. Ophthalmol. Proc. Ser. 28, 193-195 (1981).
- Wiesel, T. N., Raviola, E. Increase in axial length of the macaque monkey eye after corneal opacification. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 1232-1236 (1979).
- Weiss, A. H. Unilateral high myopia: optical components, associated factors and visual outcomes. Br J Ophthalmol. 87, 1025-1031 (2003).
- Mechanic, G. Crosslinking of collagen in a heritable disorder of connective tissue: Ehlers-Danlos syndrome. Biochem. Biophys. Res. Com. 47, 267-272 (1972).
- Curtin, B. J., Iwamoto, T., Renaldo, D. P. Normal and staphylomatous sclera of high myopia. An electron microscopic study. Arch. Ophthalmol. 97, 912-915 (1979).
- Liu, K. R., Chen, M. S., Ko, L. S. Electron microscopic studies of the scleral collagen fibre in excessively high myopia. J. Formosan Med. Assoc. 85, 1032-1038 (1986).
- Funata, M., Tokoro, T. Scleral change in experimentally myopic monkeys. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 174-179 (1990).
- McBrien, N. A., Norton, T. T. Prevention of collagen cross-linking increases form deprivation myopia in tree shrew. Exp. Eye Res. 59, 475-486 (1994).
- Iomdina, E. N., Daragan, V. A., Ilyina, E. E. Certain biomechanical properties and cross linking of the scleral shell of the eye in progressive myopia. Proceedings of XIVth Congress on Biomechanics. Paris: International Society of Biomechanics. , 616-617 (1993).
- Wollensak, G., Spörl, E., Seiler, T. Riboflavin / ultraviolet-A-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am. J. Ophthalmol. 135, 620-627 (2003).
- Wollensak, G., Spörl, E. Collagencrosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 30, 689-695 (2004).
- Wollensak, G., Iomdina, E., Dittert, D. -. D., Salamatina, O., Stoltenburg, G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol. Scand. 83, 477-482 (2005).
- Wollensak, G., Iomdina, E. Long-term biomechanical properties of rabbit sclera after collagen crosslinking using riboflavin and ultraviolet (UVA). Acta Ophthalmol. 87, 193-198 (2009).
- Wildsoet, C. F., Norton, T. T. Toward controlling myopia progression. Optom. Vis. Sci. 76, 341-342 (1999).
- Avetisov, E. S., Tarutta, E. P., Iomdina, E. N., Vinetskaya, M. I., Andreyeva, M. I. Nonsurgical and surgical methods of sclera reinforcement in progressive myopia. Acta Ophthalmol. Scand. 75, 618-623 (1997).
- Thompson, F. B. A simplified sclera reinforcement technique. Am. J. Ophthalmol. 86, 782-790 (1978).
- Whitmore, W. G., Curtin, B. J. Scleral reinforcement: two case reports. Ophthalmic Surg. 18, 503-505 (1987).
- Dotan, A., Kremer, I., Livnat, T., Zigler, A., Weinberger, D., Bourla, D. Scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp Eye Res. 127, 190-195 (2014).
