Analyse von Einflussfaktoren auf die Eignung von kornealem Spendergewebe in der LIONS Hornhautbank Saar-Lor-Lux, Trier/Westpfalz von 2006 bis 2016

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziel der Studie Vor dem Hintergrund des Missverhältnisses zwischen Hornhautverfügbarkeit und -bedarf war das Ziel der Studie, signifikante Einflussfaktoren auf die Eignung sowie die Verwerfungsgründe von kornealem Spendergewebe zu eruieren und damit die Rate verworfener Hornhäute langfristig zu reduzieren.

Patienten und Methoden 4140 Hornhäute von 2083 Spendern wurden zwischen 2006 und 2016 analysiert. Die untersuchten Einflussgrößen umfassten das Alter, das Geschlecht und die medizinische Vorgeschichte der Spender und Prozessierungsfaktoren wie die Post-mortem-Zeit. Die Daten wurden in eine Microsoft-Access-Datenbank übertragen und mittels logistischer Regressionsanalysen mit SPSS 20.0 statistisch ausgewertet. In einem multiplen Regressionsmodell wurden 6 Einflussfaktoren auf die Eignung des Spendergewebes analysiert. Alle Hornhäute, die nicht für eine elektive Keratoplastik infrage kamen, galten hierbei als ungeeignet.

Ergebnisse Ein hohes Spenderalter > 80 Jahre erwies sich im Vergleich zur Referenzgruppe der Spender < 40 Jahre als signifikant negative Einflussgröße auf die Eignung der Hornhaut (p = 0,001). Auch eine vorangegangene Kataraktoperation minderte signifikant die Eignung (p < 0,001). Männliche Hornhäute waren signifikant weniger geeignet als weibliche Hornhäute (p = 0,028). Ein Hypertonus in der Spendervorgeschichte (p = 0,612), eine vorangegangene Chemotherapie (p = 0,745) oder ein Diabetes mellitus (p = 0,321) zeigten keinen Einfluss auf die Eignung. Sepsis (p = 0,026) und Multiorganversagen (MOV; p < 0,001) als Todesursachen des Spenders resultierten in signifikant höheren Verwerfungsraten aufgrund von Kontamination des Kulturmediums. Hornhäute, bei denen die Blutentnahme mehr als 12 h seit Versterben des Spenders zurücklag, mussten signifikant häufiger wegen einer positiven Spenderserologie verworfen werden (p < 0,001).

Schlussfolgerungen Faktoren wie eine vorangegangene Kataraktoperation und ein hohes Spenderalter verringerten die Eignung des Spendergewebes. Ein Diabetes, ein Hypertonus und eine Chemotherapie in der Spendervorgeschichte zeigten keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die Eignung. Todesursachen wie Sepsis und Multiorganversagen erhöhten die Kontaminationsrate des Kulturmediums. Eine postmortale Blutentnahme nach mehr als 12 h geht mit einem erhöhten Risiko für ein positives Serologieergebnis einher.

Abstract

Background and Purpose With the discrepancy between availability and demand for corneal donors, the purpose of our study was to identify significant factors influencing the suitability and affecting the main reasons for discarding organ-cultured corneas. We thus aimed to minimise the percentage of unsuitable corneas in the long term.

Patients and Methods 4140 corneas of 2083 donors were analysed between 2006 and 2016. The factors included age, gender and medical history of the donors as well as storage factors such as post-mortem times. The data was recruited in a Microsoft Access database and evaluated with SPSS 20.0, using logistic regression analyses. In a multiple regression model, six factors influencing the suitability of the donor tissue were analysed. All corneas that did not meet the criteria for elective keratoplasty were considered unsuitable.

Results A high donor age of > 80 years was found to be a significantly negative factor on the suitability of the cornea (p = 0.001) compared to the reference group of donors < 40 years. Previous cataract surgery (p < 0.001) also significantly reduced suitability. Male corneas were significantly less suitable than female corneas (p = 0.028). Hypertension (p = 0.612), chemotherapy (p = 0.745) or diabetes mellitus (p = 0.321) did not significantly affect the suitability. Sepsis (p = 0.026) and multiorgan failure (p < 0.001) as cause of death resulted in significantly higher discarding rates due to contamination of the culture medium. Corneas in which the blood sample collection took more than 12 h from death of the donor had to be discarded significantly more frequently due to a positive donor serology.

Conclusions Factors such as a history of cataract surgery and high donor age reduced the suitability of corneal donor tissue in organ culture. Diabetes, arterial hypertension and chemotherapy in the donor history did not statistically significantly affect the suitability of donor tissue. Causes of death such as sepsis or multi-organ failure increased the contamination rate of the medium. Post-mortem blood collection after more than 12 h should be avoided due to increased positive serology results.

Schlüsselwörter

Hornhautbank - Hornhauttransplantation - Hornhautspender - Eignung von kornealem Spendergewebe - Organkultur

Key words

eye bank - corneal transplantation - corneal donor - suitability of donor tissue - corneal organ culture

Publication History

Received: 26 December 2019

Accepted: 24 February 2020

Article published online:
20 May 2020

• Literatur

• 1 World Health Organization (WHO). Blindness and vision impairment. 2018. Im Internet (Stand: 15.08.2019): https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/blindness-and-visual-impairment
• 2 Bourne RRA, Flaxman SR, Braithwaite T. et al. Magnitude, temporal trends, and projections of the global prevalence of blindness and distance and near vision impairment: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob Health 2017; 5: e888-e897 doi:10.1016/S2214-109X(17)30293-0
• 3 Lamm V, Hara H, Mammen A. et al. Corneal blindness and xenotransplantation. Xenotransplantation 2014; 21: 99-114 doi:10.1111/xen.12082
• 4 Bundesärztekammer. Montgomery FU, Cichutek K, Scriba PC. et al Richtlinie zur Gewinnung von Spenderhornhäuten und zum Führen einer Augenhornhautbank, Erste Fortschreibung. Dtsch Arztebl 2018; DOI: 10.3238/arztebl.2018.rl_augenhornhautbank_02.
• 5 Cursiefen C, Seitz B, Kruse FE. Hornhauttransplantation: Glänzende Bilanz und viele Perspektiven. Dtsch Arztebl 2005; 102: A3078-A3080
• 6 Seitz B, Blüthner K, Kruse FE. et al. Zu geringe Spendenbereitschaft. Dtsch Arztebl 2004; 101: A3326-A3330
• 7 Fasolo A, Capuzzo C, Fornea M. et al. Risk factors for graft failure after penetrating keratoplasty: 5-year follow-up from the Corneal Transplant Epidemiological Study. Cornea 2011; 30: 1328-1335 doi:10.1097/ICO.0b013e318206895a
• 8 Gain P, Jullienne R, He Z. et al. Global survey of corneal transplantation and eye banking. JAMA Ophthalmol 2016; 134: 167-173 doi:10.1001/jamaophthalmol.2015.4776
• 9 Reinshagen H, Maier P, Böhringer D. Aktivitäten der Sektion Gewebetransplantation und Biotechnologie der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft: Leistungsbericht 2016. Klin Monatsbl Augenheilkd 2018; 235: 1292-1295 doi:10.1055/a-0587-5575
• 10 Schaub F, Simons HG, Enders P. et al. Hornhautspende. Ein Dilemma zwischen wachsender Nachfrage und sinkender Spenderrate. Ophthalmologe 2016; 113: 1058-1065 doi:10.1007/s00347-016-0281-1
• 11 Reinshagen H, Boehringer D, Seitz B. et al. Aktivitäten der Sektion Gewebetransplantation und Biotechnologie der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft. 4. Leistungsbericht 2013. Ophthalmologe 2015; 112: 70-72 doi:10.1007/s00347-014-3213-y
• 12 Almeida de Freitas R, DellʼAgnolo CM, Augusto de Melo W. et al. Do donated corneas become transplanted corneas? The causes of discard in Southern Brazil. Cornea 2019; 38: 419-425 doi:10.1097/ICO.0000000000001856
• 13 Hofmann N, Derks M, Börgel M. et al. Einfluss des Donoralters auf das Transplantatüberleben. Ophthalmologe 2017; 114: 440-444 doi:10.1007/s00347-016-0381-y
• 14 Roels L, Rahmel A. The European experience. Transpl Int 2011; 24: 350-367 doi:10.1111/j.1432-2277.2011.01225.x
• 15 Uhlig CE, Promesberger J, Hirschfeld G. et al. Ergebnisse einer internetbasierten Umfrage zur Hornhautspendebereitschaft bei DOG-Mitgliedern. Ophthalmologe 2012; 109: 1198-1206 doi:10.1007/s00417-014-2796-y
• 16 Bundesärztekammer. Richtlinie zur Gewinnung von Spenderhornhäuten und zum Führen einer Augenhornhautbank. Dtsch Arztebl 2014; 111: 1-18 doi:10.3238/arztebl.2014.rl_augenhornhautbank_01
• 17 Kwon JW, Cho KJ, Kim HK. et al. Analyses of factors affecting endothelial cell density in an eye bank corneal donor database. Cornea 2016; 35: 1206-1210 doi:10.1097/ICO.0000000000000921
• 18 Armitage WJ, Easty DL. Factors influencing the suitability of organ-cultured corneas for transplantation. Invest Ophthalmol Vis Sci 1997; 38: 16-24
• 19 Röck T, Hofmann J, Thaler S. et al. Factors that influence the suitability of human organ-cultured corneas. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2016; 254: 135-141 doi:10.1007/s00417-015-3119-7
• 20 Gavrilov JC, Borderie VM, Laroche L. et al. Influencing factors on the suitability of organ-cultured corneas. Eye (Lond) 2010; 24: 1227-1233 doi:10.1038/eye.2009.312
• 21 Statistisches Bundesamt. Sterbefälle und Lebenserwartung in Deutschland (2018). Im Internet (Stand: 30.08.2019): https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Bevoelkerung/Sterbefaelle-Lebenserwartung/_inhalt.html%23sprg229094
• 22 Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung. Lebenserwartung bei Geburt in Deutschland nach Geschlecht, Sterbetafel 1871/1881 bis 2014/201 (2018). Im Internet (Stand: 30.08.2019): https://www.bib.bund.de/DE/Fakten/Fakt/S31-Lebenserwartung-Geburt-Geschlecht-ab-1871.html;jsessionid=99BCCB6846BF85153D61C0E3AB65F061.1_cid389?nn=9992060
• 23 Lapp T, Heinzelmann S, Böhringer D. et al. Use of donor corneas from pseudophakic eyes for Descemet membrane endothelial keratoplasty. Cornea 2018; 37: 859-862 doi:10.1097/ICO.0000000000001589
• 24 McGlumphy EJ, Margo JA, Haidara M. et al. Predictive value of corneal donor demographics on endothelial cell density. Cornea 2018; 37: 1159-1162 doi:10.1097/ICO.0000000000001664
• 25 Cunningham WJ, Moffatt SL, Brookes NH. et al. The New Zealand National Eye Bank Study. Cornea 2012; 31: 538-545 doi:10.1097/ICO.0b013e318222c3f2
• 26 Snellingen T, Rao GN, Shrestha JK. et al. Quantitative and morphological characteristics of the human corneal endothelium in relation to age, gender, and ethnicity in cataract populations of South Asia. Cornea 2001; 20: 55-58 doi:10.1097/00003226-200101000-00011
• 27 Margo JA, Munir WM, Brown CH. et al. Association between endothelial cell density and transplant suitability of corneal tissue with type 1 and type 2 diabetes. JAMA Ophthalmol 2017; 135: 124-130 doi:10.1001/jamaophthalmol.2016.5095
• 28 Liaboe CA, Aldrich BT, Carter PC. et al. Assessing the impact of diabetes mellitus on donor corneal endothelial cell density. Cornea 2017; 36: 561-566 doi:10.1097/ICO.0000000000001174
• 29 Scherer WJ. Corneal endothelial cell density and cardiovascular mortality. Clin Anat 2018; 31: 927-936
• 30 Liu CY, Francis JH, Pulido JS. et al. Ocular side effects of systemically administered chemotherapy. – UpToDate 2020. Im Internet (Stand: 06.02.2020): https://www.uptodate.com/contents/ocular-side-effects-of-systemically-administered-chemotherapy
• 31 Alfawaz AM, Holland GN, Yu F. et al. Corneal endothelium in patients with anterior uveitis. Ophthalmology 2016; 123: 1637-1645 doi:10.1016/j.ophtha.2016.04.036
• 32 Li X, Zhang Z, Ye L. et al. Acute ocular hypertension disrupts barrier integrity and pump function in rat corneal endothelial cells. Sci Rep 2017; 7: 6951 doi:10.1038/s41598-017-07534-9
• 33 Cupit-Link MC, Kirkland JL, Ness KK. et al. Biology of premature ageing in survivors of cancer. ESMO Open 2017; 2: e000250 doi:10.1136/esmoopen-2017-000250
• 34 Singh T, Arya SK, Handa U. et al. Usability of donor corneas harvested from the deceased having septicaemia or malignancy. QJM 2019; 112: 681-683 doi:10.1093/qjmed/hcz143
• 35 Li S, Bischoff M, Schirra F. et al. Korrelation zwischen mikrobiellem Wachstum in Bindehautabstrichen von Hornhautspendern und Kontamination des Organkulturmediums. Ophthalmologe 2014; 111: 553-559 doi:10.1007/s00347-013-2901-3
• 36 Challine D, Roudot-Thoraval F, Sabatier P. et al. Serological viral testing of cadaveric cornea donors. Transplantation 2006; 82: 788-793 doi:10.1097/01.tp.0000236572.27197.08
• 37 Röck T, Beck R, Jürgens S. et al. Factors influencing the virological testing of cornea donors. Medicine (Baltimore) 2017; 96: e8561 doi:10.1097/MD.0000000000008561
• 38 Raj A, Mittal G, Bahadur H. Factors affecting the serological testing of cadaveric donor cornea. Indian J Ophthalmol 2018; 66: 61-65 doi:10.4103/ijo.IJO_656_17
• 39 Heim A, Wagner D, Rothämel T. et al. Evaluation of serological screening of cadaveric sera for donor selection for cornea transplantation. J Med Virol 1999; 58: 291-295
• 40 Wilkemeyer I, Pruss A, Kalus U. et al. Comparative infectious serology testing of pre- and post-mortem blood samples from cornea donors. Cell Tissue Bank 2012; 13: 447-452 doi:10.1007/s10561-012-9326-0
• 41 Uhlig CE, Koch R, Promesberger J. et al. Attitudes toward postmortem cornea donation in Germany: a multicenter survey. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2014; 252: 1955-1962 doi:10.1007/s00417-014-2796-y
• 42 [Anonym] Abstractband DOG 2019. Ophthalmologe 2019; 116 (Suppl. 02) S25-S218 doi:10.1007/s00347-019-0940-0