Klin Monbl Augenheilkd 2017; 234(11): 1387-1395
DOI: 10.1055/s-0043-109694
Klinische Studie
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Notfallkeratoplastik mit porcinen Xenotransplantaten bei nekrotisierender Keratitis

Emergency Keratoplasty with Porcine Xenografts in Necrotizing Keratitis
Galyna I. Drozhzhyna
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Tetiana B. Gaidamaka
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Claus Cursiefen
2   Zentrum für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Köln
,
Björn O. Bachmann
2   Zentrum für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Köln
,
Olena V. Ivanovska
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Viktor L. Ostashevsky
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Boris M. Kogan
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Volodymyr J. Usov
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
,
Natalija V. Pasyechnikova
1   Abteilung für Pathologie der Hornhaut, Staatsinstitut „Filatov Institut für Augenkrankheiten und Gewebetherapie der Nationalen Akademie der medizinischen Wissenschaften der Ukraine“, Odessa, Ukraine
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

eingereicht 29 November 2016

akzeptiert 03 April 2017

Publication Date:
06 July 2017 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund Der große Mangel an Spendermaterial in der Ukraine macht es notwendig, zusätzliche Quellen von Transplantationsmaterial zu finden. Ein möglicherweise geeignetes Material ist die Hornhaut von Schweinen, weil sie in ihrer Struktur und ihren biomechanischen Parametern der menschlichen Hornhaut ähnlich ist. Das Ziel unserer Studie war, die Ergebnisse der therapeutischen Keratoplastik (KP) mit Keratoxenotransplantaten aus gefriergetrockneten porcinen Xenotransplantaten bei Patienten mit schwerer nekrotisierender Keratitis zu analysieren.

Material und Methoden Retrospektive Analyse von 32 Xenotransplantationen (32 Patienten) mit schwerer nekrotisierender Keratitis (17 lamelläre, 6 gestufte perforierende, 4 perforierende, 5 „biologische Deckungen“ nach Puchkovskaya).

Ergebnisse Alle Augen konnten erhalten werden, das Transplantat wurde jedoch in allen Augen abgestoßen. Ein semitransparentes Xenotransplantat (XT) wurde bei 9 Patienten (33,3%) erreicht. Die besten Ergebnisse wurden nach lamellärer XKP (Xenokeratoplastik) mit einem (XT) Durchmesser von 3,5 – 6,5 mm erreicht. Lamelläre XT mit größerem Durchmesser (7,0 – 10,0 mm) waren trüb. Postoperativ war die Intensität der entzündlichen Reaktion nach gestufter XKP etwas niedriger als nach der klassischen perforierenden XKP. Im Verlauf musste bei 5 Patienten eine erneute KP mit humaner Hornhaut durchgeführt werden, in einem Fall gleichzeitig mit einer antiglaukomatösen Operation und in einem anderen Fall mit Kataraktextraktion. Antiglaukomatöse Operationen mussten bei 5 Patienten durchgeführt werden (15,6%).

Schlussfolgerung Bei Abwesenheit von humanen Spenderhornhäuten kann im Notfall ein porcines Keratoxenoimplantat als temporäre therapeutische Keratoplastik verwendet werden, um den Entzündungsprozess zu stoppen und das Auge zu retten.

Abstract

Background The great shortage of donor material in Ukraine makes it necessary to find additional sources of transplant material. A possible suitable material are the porcine corneas, as they are similar in structure and biomechanical parameters to the human cornea. The purpose of our study was to analyze the results of therapeutic keratoplasty (KP) with keratoxenotransplants from cryolyophilized porcine corneas in patients with severe necrotizing keratitis.

Methods A retrospective analysis of 32 xenotransplantations patients with severe necrotizing keratitis (17 lamellar, 6 stepped perforating, 4 perforating, 5 “biological coverage” according to Puchkovskaya) was completed.

Results All eyes could be preserved, but the graft was rejected in all eyes. A semitransparent xenograft (XG) was achieved in 9 patients (33.3%). The best results were obtained after lamellar XKP with an XT diameter of 3.5 – 6.5 mm. Lamellar XTs with larger diameters (7.0 – 10.0 mm) were opaque. Postoperatively, the intensity of the inflammatory response after stepped XKP was slightly lower than that of the classical perforating XKP. A new KP with human corneas had to be performed in 5 patients, in one case combined with an antiglaucomatous operation and in another case with cataract extraction. Antiglaucomatous surgery had to be performed in 5 patients (15.6%).

Conclusion In the absence of human donor corneas, a porcine keratoxenoimplant can be used as temporary therapeutic keratoplasty in case of emergency stop the inflammation process and to save the eye. In cases of keratoxenoimplant, a poor visual outcome is expected.

 
  • Literatur

  • 1 Moroz Z, Takhchidi H, Kalinnikov Y. Moderne Aspekte der Keratoplastik. Fjodorow-Lesungen, Konferenz „Neue Technologien bei der Behandlung von Erkrankungen der Hornhaut“. Moskau: Dom Pechati; 2004: 280-287
  • 2 Lamm V, Hara H, Mammen A. et al. Сorneal blindness and xenotransplantation. Xenotransplantation 2014; 21: 99-114
  • 3 Rachwalik D, Pleyer U. Bakterielle Keratitis. Klin Monatsbl Augenheilkd 2015; 232: 738-744
  • 4 Ahn M, Yoon K, Ryu S. et al. Clinical aspects and prognosis of mixed microbial keratitis. Cornea 2011; 30: 409-413
  • 5 Amescua G, Miller D, Alfonso E. What is causing the corneal ulcer? Management strategies for unresponsive corneal ulceration. Eye (Lond) 2012; 26: 228-236
  • 6 Fleizig S, Evans D. Pathogenesis of contact lens-associated microbial keratitis. Optom Vis Sci 2010; 87: 225-232
  • 7 Volkovich T, Korolʼkova K, Khoroschenjkaja N. Bakterielle Keratitis: Ätiologie, Pathogenese. Bulletin Witebsk State Medical University 2011; 10: 5-10
  • 8 Sitnik G. Aktuelle Ansätze zur Behandlung von Hornhautgeschwüren. Med J 2007; 4: 100-104
  • 9 Gurko W, Fabrikantow S. Keratoplastik bei Hornhautperforation unterschiedlicher Genese. Prakt Med 2012; 59: 91-94
  • 10 Pierson R, Dorling A, Ayares D. et al. Current status of xenotransplantation and prospects for clinical application. Xenotransplantation 2009; 16: 263-280
  • 11 Cooper D, Dorling A, Pierson R. et al. Alpha1,3-galactosyltransferase gene-knockout pigs for xenotransplantation: where do we go from here?. Transplantation 2007; 84: 1-7
  • 12 Hara H, Cooper D. Xenotransplantation – the future of corneal transplantation?. Cornea 2011; 30: 371-378
  • 13 Cooper D. The case for xenotransplantation. Clin Transplant 2015; 29: 288-293
  • 14 Pasechnikova NV, Yakimenko SA, Biguniak VV. et al. Clinical and experimental results of application of amniotic membrane and cryolyophilized pig cornea as material for keratoplasty. Medicine Today and Tomorrow 2011; 1: 50-51
  • 15 Pasechnikova NV, Yakimenko SA, Biguniak VV. et al. Experimental study and first experience of xenotransplantat using at curative tectonic keratoplasty in patients with corneal ulcers with different etiology. News of medicine and pharmacy. Ophthalmology 2012; 417: 36-38
  • 16 Pasechnikova NV, Turchin MV, Biguniak VV. et al. Bioimplantat. Patent UA (11) 52278
  • 17 Biguniak VV. Preserved Auto- and Xenografts in restoring of lost Skin in Burn [Dissertation]. Moscow, Russia; 1995: 275.
  • 18 Pasechnikova NV, Turchin MV, Yakimenko SA. Method of evaluation of optical properties of bioimplantat – xenogenic cornea. Patent UA (11) 60284
  • 19 Pasechnikova NV, Turchin MV, Yakimenko SA. et al. Use of keratoxenoimplant for therapeutic and therapeutic-and-tectonic keratoplasty in severe ocular burns and corneal ulcerations of various etiologies. J Ophthalmol (Ukraine) 2015; 5: 14-17
  • 20 Lee HI, Kim MK, Ko JH. et al. The characteristics of porcine cornea as a xenograft. J Korean Ophthalmol Soc 2006; 47: 2020-2029
  • 21 Niederkorn JY. The immune privilege of corneal allografts. Transplantation 1999; 67: 1503-1508
  • 22 Chong EM, Dana MR. Graft failure IV. Immunologic mechanisms of corneal transplant rejection. Int Ophthalmol 2008; 28: 209-222
  • 23 Tai HC, Ezzelarab M, Hara H. et al. Progress in xenotransplantation following the introduction of gene-knockout technology. Transpl Int 2007; 20: 107-117
  • 24 Qian Y, Dana MR. Molecular mechanisms of immunity in corneal allotransplantation and xenotransplantation. Expert Rev Mol Med 2001; 3: 1-21
  • 25 Cozzi E, White DJ. The generation of transgenic pigs as potential organ donors for humans. Nat Med 1995; 1: 964-966
  • 26 Phelps CJ, Ball SF, Vaught TD. et al. Production and characterization of transgenic pigs expressing porcine CTLA4-Ig. Xenotransplantation 2009; 16: 477-485
  • 27 Oropeza M, Petersen B, Carnwath JW. et al. Transgenic expression of the human A20 gene in cloned pigs provides protection against apoptotic and inflammatory stimuli. Xenotransplantation 2009; 16: 522-534