Forschungsprojekt: Stammzellen-Transplantation
Stammzelltherapie der Hornhaut
Eine Schädigung des Hornhautrandbereiches kann zu schwersten Hornhauttrübungen führen, da hier die Stammzellen der Hornhaut sitzen. In diesem Fall kann auch eine klassische Hornhauttransplantation nicht helfen. Denn ohne die sogenannten Limbusstammzellen würde auch die neue Hornhaut zugrunde gehen. Die Lösung: Eine Stammzellen-Transplantation vom gesunden Auge.
Wussten Sie schon?
Schwerste Hornhauterkrankungen, z.B. nach Verbrennung oder Laugen-Verätzung können in vielen Fällen nur mit einer neuen Stammzell-Transplantation behandelt werden.
Die Rolle der Limbus-Stammzellen
Den Übergangsbereich zwischen der Hornhaut und der Lederhaut des Auges nennt man Limbus corneae. Der ringförmige Gewebestreifen enthält Stammzellen. Limbusstammzellen dienen als eine Art Zellreservoir für Regenerations- und Reparaturprozesse des Hornhautepithels. Die Stammzellen können zu Epithelzellen heranreifen. So regeneriert sich das Epithel von außen nach innen.
Rechts: Schnittbild durch den Limbus mit rot gefärbten natürlichen Stammzellen. Gehen diese zugrunde, verliert die Hornhaut ihre oberflächliche Epithel-Zellschicht (links) und trübt ein.
Was bei zerstörtem Limbus passiert
Werden die Stammzellen des Limbus zerstört, geht die Oberfläche der Hornhaut zugrunde, was bis zur Erblindung führen kann. Es genügt schon eine teilweise Zerstörung des Ringes, zum Beispiel durch eine Verätzung. Dann breitet sich der Untergang des Epithels von dieser Lücke aus und führt zumindest zu einer teilweisen Eintrübung der Hornhaut.
Warum das ein kritischer Sonderfall ist
Im Gegensatz zu anderen Ursachen von Hornhauttrübung ist bei zerstörten Limbusstammzellen eine Hornhauttransplantation nicht ausreichend. Das Transplantat würde zugrunde gehen, da der Limbus nicht mittransplantiert wird. Transplantiert wird nur eine klare Scheibe aus der Mitte der Hornhaut. Diese enthält aber keine Limbusstammzellen. Im Bild unten zeigen sich die 4 Hauptgründe, warum eine normale Hornhaut-Transplantation ohne gleichzeitige Stammzell-Transplantation nicht sinnvoll ist.
Autologe Stammzelltherapie: Neue Hilfe durch eigene Stammzellen
Mit einer Stammzelltransplantation kann in diesen schweren Fällen geholfen werden. Ist nur ein Auge betroffen, dient das andere Auge als Quelle des Spendergewebes. Es genügt ein Quadratmillimeter Gewebe. Die Entnahme schadet dem Auge nicht. Die darin enthaltenen autologen (eigenen) Limbusstammzellen können mit verschiedenen Techniken in das kranke Auge eingesetzt werden. Ziel unseres Forschungsvorhabens ist es die die autologen Limbusstammzellen aus der Gewebebiopsie zu isolieren und unter strengen Reinraumbedingungen zu vermehren. Danach werden ins kranke Auge eingesetzt, wo sie anwachsen und für die Regeneration des Epithels sorgen. Noch ist diese Therapie nicht einsatzfähig, aber wir versprechen uns davon bahnbrechende Möglichkeiten für die Therapie schwerer Hornhauterkrankungen.
Autologe Stammzell-Transplantation bei einem jungen Mann nach einer schweren Laugen-Verätzung (links oben). Nach Entnahme einer sehr kleinen kreisrunden (1mm) Limbus-Stanze vom gesunden anderen Auge (rechts oben) werden daraus in unserer Reinraum-Gewebebank die Stammzellen isoliert und kultiviert, anschließend mit einer dünnen Trägermembran auf das kranke Auge aufgebracht (links unten). Nach 6 Wochen ist die Hornhaut wieder klar, es ist keine Hornhaut-Transplantation mehr nötig.
Wussten Sie schon?
Bitte beachten Sie: Bei der Therapie mit Limbusstammzellen handelt es sich um die unbedenkliche Nutzung von körpereigenem Gewebe des Patienten. Nicht zu verwechseln mit der ethisch umstrittenen Forschung an embryonalen Stammzellen.
Stammzellkultur in unserer Reinraum-Gewebebank in Vorbereitung zur Transplantation: Die Stammzellen vermehren sich (links) und zeigen bis zum Schluss nachweislich Stammzelleigenschaften (Mitte), aber dennoch auch eine eindeutige Ausreifung zu Hornhaut-Zellen (rechts).
Oberflächenbehandlung
Oberflächenbehandlung der Hornhaut
Häufig sind Hornhauterkrankungen nur oberflächlich. Gerade hier liegt die Stärke der Laserbehandlung. Denn meist ist kein Austausch von Hornhautgewebe nötig; es genügt eine Glättung der oberflächlichen Hornhautschicht, eine sogenannte Laser-„Politur“. Mit dem Excimerlaser können wir viele oberflächliche Hornhauterkrankungen innerhalb von wenigen Minuten behandeln.
Besser polieren als transplantieren
Eine Glättung der Oberfläche bringt den Patienten eine sehr schonende Hilfe, wo früher noch eine Hornhauttransplantation nötig gewesen wäre.
So funktioniert das Laser-Smoothing: Der Laser trägt Ablagerungen und oberflächliche Narben ab und glättet auch „Berge und Täler“: Eine zerklüftete Oberfläche wird so wieder eben.
Wichtig:
Veränderungen bis maximal ¼ der Hornhautdicke sind mit der schonenden Technik behandelbar und umgehen so eine drohende Transplantation.
Excimerlaser-Smoothing – ein effektives Verfahren bei oberflächlichen Hornhaut-Trübungen
Bei vielen Hornhauterkrankungen entstehen Narben, Trübungen oder Ablagerungen unter der äußeren Hornhautschicht, dem Epithel. Hier ist eine Transplantation häufig nicht mehr notwendig. Mit dem Excimer-Laser und einem speziellen Laserprofil lässt sich das kranke Gewebe meist abtragen und die Hornhaut schonend „polieren“.
Besonders wichtig: Auch Zerklüftungen („Berge und Täler“) werden mit Hilfe bestimmter „maskierender Flüssigkeiten“ geglättet, die Oberfläche ist perfekt „poliert“.
24-jähriger Patient mit oberflächlichen Trübungen nach Virusinfektion der Hornhaut im Kindesalter (links). Nach Excimerlaser-Smoothing konnte innerhalb von wenigen Minuten wieder eine sehr gute Sehkraft hergestellt werden (rechts). Somit wurde eine Transplantation vermieden.
Wer kommt für ein Excimerlaser-Smoothing in Frage?
Patienten mit Ablagerungen, Trübungen oder Zerklüftungen nach…
- Verletzungen
- Viruserkrankungen (Nummuli nach Keratokonjunktivitis epidemica)
- „Haze“ nach Refraktiven Eingriffen (PRK, LASEK)
- Oberflächliche Hornhautnarben, zum Beispiel durch Verletzungen oder Entzündungen
- Hornhautdystrophie mit Ablagerungen in oder auf der Hornhaut
- Hornhautdegeneration im Alter oder nach Hornhautverletzungen (z.B. Salzmann Degeneration)
- Oberflächliche Hornhautirregularitäten
Makuläre Dystrophie vor und nach Excimer-Smoothing. Trotz der tiefer liegenden Trübungszonen lassen sich diese deutlich verbessern. Eine Transplantation ist nicht mehr nötig.
Schnyder cristalline corneale Dystrophie vor und nach Excimer-Smoothing. Früher ein klassischer Grund für eine Hornhauttransplantation, heute häufig mit Laser behandelbar.
Wussten Sie schon?
Die Hornhautchirurgie befindet sich derzeit in einem revolutionären Umbruch. Innerhalb von wenigen Jahren ist die klassische perforierende Keratoplastik zum großen Teil von deutlich schonenderen Laser-Techniken abgelöst worden.
PTK – Phototherapeutische Keratektomie
Auch wiederholt auftretende Hornhautabschürfungen („Rezidivierende Hornhauterosio“) können wir effektiv mit dem Laser behandeln. Ursache für diese sehr schmerzhaften Abschürfungen sind Verletzungen der oberflächlichen Zellschicht oder eine angeborene Hornhautdystrophie. Als Folge haftet die oberflächliche Zellschicht nicht mehr gut und löst sich immer wieder ab. Die Patienten bemerken plötzliche stechende Schmerzen. Nach einigen Tagen heilt die Wunde meist von selbst, kann aber immer wieder aufreißen. Mit dem Excimerlaser tragen wir die erkrankte Zellschicht ab und frischen die Unterlage mit dem Laser auf. Nachwachsende Zellen haften dann besser und die Zellschicht reißt nicht mehr auf. Die Behandlung dauert normalerweise eine Minute und verhindert in den meisten Fällen ein erneutes Auftreten.
Wichtig:
Unter bestimmten Voraussetzungen übernimmt Ihre Krankenkasse die Kosten für die Laserbehandlung. Wir beraten Sie gerne!
Epitheliale Dystrophie (Map-Dot-Fingerprint) mit wiederholter Erosio. Links langkartenartige Furchen in der oberflächlichen Epithelschicht, rechts mikrozystische Bläschen
Excimerlaser-Transplantation
Mit dem Excimer-Laser zur neuen Hornhaut
Heutzutage lassen sich die meisten Hornhauterkrankungen mit einer schonenden (lamellären) Teil-Transplantation (DMEK oder Femto-DALK) behandeln. Bei einigen Patienten sind aber alle Schichten der Hornhaut betroffen. Dann hilft nur der komplette, durchgehende Austausch der Hornhaut (Voll-Transplantation = perforierende Keratoplastik). Auch hier hat sich die Hornhautmedizin weiterentwickelt. Als erste Klinik führen wir die „perforierende Keratoplastik“ bereits seit 2011 mit der neuen PALK Excimerlaser-Technologie durch. Die Transplantation erfolgt nicht mehr mit Trepan und Skalpell, sondern hochpräzise und gewebeschonend mit dieser berührungsfreien Lasertechnik. Mit der Excimerlaser-Transplantation erreichen wir eine schnellere Heilung und bessere Sehkraft als mit der klassischen OP-Methode. Die Laserschnitte sind viel präziser als es manuelle Schnitte jemals sein können.
Wichtig:
Auch wenn eine Voll-Transplantation unumgänglich ist, sollte nicht auf die neueste Therapietechnik verzichtet werden. Durch den Einsatz moderner Augenlaser erzielen wir eine bisher unerreichte Präzision.
Präziser und schonender als je zuvor
Bei der Laser-Transplantation (genauer: Excimerlaser-Keratoplastik) werden sowohl die Spender - als auch die Empfängerhornhaut mit einem sogenannten Excimerlaser gewebeschonend ausgeschnitten, hochpräzise und exakt kreisförmig. Der Excimerlaser ist für diese OP am besten geeignet. Er arbeitet genauer und gewebeschonender als jedes mechanische Werkzeug, durchtrennt die Hornhaut feiner als die schärfste Klinge. Durch kurze, gezielte Impulse wird das benachbarte Gewebe nicht erwärmt. So erhalten wir ein Transplantat, das sich exakt einpassen lässt.
Die Vorteile der PALK Excimerlaser-Keratoplastik:
- Beschleunigter Heilungsverlauf durch weniger Gewebeverletzung
- Perfekte Passform
- Weniger Hornhautverkrümmung (Astigmatismus)
- Bessere Sehkraft
Warum ist die Präzision der Schnitte so entscheidend?
Natürlich kann eine kreisrund ausgestanzte Hornhaut auch mit einem manuellen Trepan erreicht werden. Allerdings wird das Gewebe durch den Anpressdruck während der Trepanation immer gestaucht. Die Schnittränder sind deshalb immer V-förmig, das Transplantat und die Empfänger-Hornhaut passen also nicht perfekt zusammen (linke Bildhälfte). Dieses Problem ist seit langem bekannt. Damit das manuell geschnittene Transplantat dennoch gut abdichtet, wird es absichtlich „zu groß“ gestanzt und die Nähte werden besonders straff angezogen. Das führt zu den bekannten Verziehungen und Stauchungen der Hornhautoberfläche und damit zu einer stärkeren Hornhautverkrümmung (Astigmatismus), was typisch für eine Standard-Keratoplastik ist.
Nur bei der Excimerlaser-Keratoplastik passen die Schnittränder von Transplantat und Empfänger ganz exakt zusammen (rechte Bildhälfte). Das minimiert die Verziehungen der Hornhaut, die Folge sind weniger Astigmatismus und ein besseres Sehen.
Info
Bereits als Kind bemerkte Sophie B. eine schleichende Sehverschlechterung. Diagnose: eine angeborene Hornhautschwäche. Mit 24 Jahren verlor sie die Lesefähigkeit. Ihr betreuender Augenarzt riet ihr, sich in der Augenklinik Sulzbach vorzustellen und eine moderne Laser-Transplantation vornehmen zu lassen. „Das schlimmste war die Wartezeit, bis endlich ein geeignetes Transplantat für mich da war“, erinnert sie sich. Der eigentliche Eingriff war kurz und schmerzlos. Heute kann Sophie B. wieder sehr gut sehen: „Dafür danke ich nicht nur der Augenklinik, sondern vor allem dem Hornhautspender für diese selbstlose Entscheidung“.
Wie läuft die Laser-Transplantation ab?
Die Operation erfolgt in Narkose, wobei die erkrankte Hornhaut per Laser entfernt und unter dem Mikroskop durch ein klares, ebenfalls Laser-geschnittenes Transplantat ersetzt wird. Dieses Transplantat kontrollieren wir vorher sorgfältig, wodurch wir eine mögliche Infektionsgefahr ausschließen. Die Transplantate werden in einem strengen qualitäts-zertifizierten Prozess unter modernsten Reinraum-Bedingungen in unserer eigenen Hornhautbank hergestellt. Das garantiert die beste Qualität. Dünne Fäden verankern die neue Hornhaut im Auge. Die stationäre Behandlung dauert nur einige Tage. Nach der OP werden entzündungshemmende Augentropfen für einige Wochen bis Monate angewendet. Die Betreuung erfolgt durch Ihren Augenarzt und durch unsere Spezialsprechstunde für Hornhauterkrankungen. Nach 12 bis 15 Monaten werden die Fäden (meistens 2 versetzte Sternnähte) in jeweils einer ambulanten Behandlung wieder entfernt. Die neue Hornhaut hält in der Regel 10 bis 20 Jahre.
Wer kommt für eine Excimer-PALK Keratoplastik in Frage:
- Durchgreifende Trübungen (alle Schichten)
- Tiefe Narben
- Akuter Keratokonus
- Post-LASIK Ektasie (Krankhafte Vorwölbung nach LASIK-Behandlung)
- Post-Radiäre Keratotomie Ektasie (Krankhafte Vorwölbung nach refraktiven Schnitten)
- Ektasien nach Keratoplastik (Irreguläre Vorwölbung nach früherer Hornhauttransplantation)
Ein akuter Keratokonus ist eine Komplikation des Keratokonus-Spätstadiums. Als Folge einer defekten Deszemetmembran kommt es zu einem akuten Wassereinstrom in die Hornhaut. Ein akuter Keratokonus heilt mit einer Narbe ab. Hier hilft nur eine Excimerlaser-Keratoplastik.
