Semmelweis Egyetem Doktori Iskola, Klinikai Orvostudományok, Szemészet Program Programvezeto: Dr. Süveges Ildikó az orvostudomány doktora, egyetemi tanár Témavezeto: Dr. Süveges Ildikó az orvostudomány doktora, egyetemi tanár SZARUHÁRTYA DYSTROPHIÁK VIZSGÁLATA DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Dr. Szentmáry Nóra Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar I.sz. Szemészeti Klinika Budapest, 2005.
BEVEZETÉS A cornea szövete az elso töroközeg, melyen a szembe jutó fénysugarak áthaladnak. A nagy töroereju szövet átlátszóságának elvesztése és felszíni egyenetlensége a látásfunkció nagymértéku romlásához vezethet. A szaruhártya átlátszóságának elvesztéséhez vezeto folyamatok közül kiemelem a szaruhártya dystrophiás folyamatait, melyek kutatómunkánk célpontját képezték. Ezekben a ritka, örökletes, nem gyulladásos eredetu folyamatokban a szaruhártya szövetei közé egyre fokozódó mennyiségben kóros anyagcsere termékek rakódhatnak le, ilyen módon látásromláshoz vezetve. A dystrophiás folyamatok pathomechanizmusát, kialakulásuk okát mind a mai napig pontosan nem ismerjük. Amennyiben a szaruhártya átlátszóságát elveszíti, a betegek jó látását szaruhártya átültetés adhatja vissza. A cornea transzplantáció napjainkban a legsikeresebben végrehajtott szöveti átültetések között szerepel, ugyanakkor nem kockázatmentes. Az elmúlt évek során a perforáló keratoplasztikák (PKP) indikációi világszerte jelentos változásokon mentek keresztül, tükrözve a különbözo szaruhártya betegségek kezelésében és a szemmegnyitó mutétek területén bekövetkezett változásokat. Újnak tekintheto megoldás a szaruhártya betegségek kezelésében az excimer lézeres kezelés. Az 1980-as években kezdodött meg a cornea mind refraktív, mind terápiás célú excimer lézerrel történo kezelése. A fototerápiás keratectomia (PTK) elonye, hogy a keratoplasztikánál sokkal kevésbé invazív módon érhet el látásfunkció javulást szaruhártya betegségekben. A lézersugár a szaruhártya megbetegedett, átlátszóságukat elveszített felso rétegeinek eltávolítását végzi. 2
Tudományos munkánkban szaruhártya dystrophiás betegeknél a következok vizsgálatát tuztük ki célul: 3
CÉLKITUZÉSEK 1. Megvizsgálni a Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinikáján az elmúlt 11 év (1992-2003) folyamán végzett perforáló keratoplasztikák indikációt. Ezzel együtt meghatározni a szaruhártya dystrophia miatt perforáló keratoplasztikára kerülo betegek arányát és eredményeinket más országokkal összevetni. 2. Megvizsgálni klinikánkon stroma dystrophiás betegeknél a perforáló keratoplasztikák eredményeit, valamint azok összehasonlítását primer excimer lézeres fototerápiás keratectomiák eredményeivel. (Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinika) 3. Megvizsgálni, hogy a fototerápiás keratectomia befolyásolja-e a késobbi szaruhártya átültetés funkcionális eredményeit stroma dystrophiás betegeknél (Friedrich-Alexander Egyetem, Erlangen). 4. Megvizsgálni reticularis dystrophiás betegeink (Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinika) PTK-kezelést követo látásfunkcióját és recidiváló cornea eróziós panaszaikat (elsodleges beavatkozásként és perforáló keratoplasztikát követoen). 5. Meghatározni, hogy a sejtek apoptosisának és proliferációjának lehet-e szerepe a granuláris, maculáris és reticuláris dystrophia pathogenesisében. 6. Meghatározni, hogy a sejtek apoptosisának lehet-e szerepe a Fuchsdystrophia pathogenesisében. Mindemellett, egy a Fuchs-dystrophiához hasonlóan szaruhártya oedemával járó állapotban, pseudophakiás bullosus keratopathiában megvizsgálni a genetikailag programozott sejthalál esetleges szerepét. 4
MÓDSZEREK 1. 1992 december és 2003 január között a Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinikáján perforáló keratoplasztikán átesett 1274 beteg szövettani vizsgálati eredményének összesített retrospektív értékelése. A betegek csoportba sorolását illetoen a Mamalis és munkatársai által használt beosztást alkalmaztuk. 2. Retrospektív vizsgálatunkban PKP-t követoen 7 beteg 11 szeme szerepelt: 1, PKP 1992 január és 2004 január között; 2, Granuláris (9%), maculáris (45%) vagy reticuláris (45%) dystrophia diagnózisa a szövettani vizsgálat szerint; 3, Klinikánkon egy tapasztalt operator által végzett PKP. Mutét elott, PKP-t követo varratszedést megelozoen és azt követoen vizsgáltuk a legjobb korrigált látásélességet (BCVA), a szférikus ekvivalens (SEQ) és refraktív cylinder (Canon, auto refkeratometer RK-3) értékeket. Az eredményeket granuláris (1 szem) és reticuláris dystrophiás (1 beteg 2 szeme) szemek esetében végzett primer PTK-kezelések eredményeivel (ld. 4. pont) vetettük össze. 3. Retrospektív, klinikai tanulmány a Friedrich-Alexander Egyetem Szemklinikáján. Mind a vizsgált és kontroll betegcsoportban 38% volt a granuláris és 62% a maculáris dystrophia aránya. Mindét csoportban phakiás betegeknél, nem kombinált mutétként, primer homológ perforáló keratoplasztika történt. Vizsgált betegpopuláció: 5 olyan beteg 8 szemének vizsgálata, akiknél 3,7? 2,3 évvel fototerápiás keratectomiát követoen perforáló keratoplasztika történt. Kontroll csoportként 10 beteg 13 szemének vizsgálata perforáló keratoplasztika után. A fototerápiás keratectomiát 193 nm-es MEL-60 excimer lézerrel végezték. A 5
keratoplasztikák nonmechanikus excimer lézeres perforáló keratoplasztikák voltak, melyek ugyanezzel a lézerrel történtek. Szubjektív refraktometria (próba lencsék), standard keratometria (Ophthalmometer type H 190071; Zeiss, Jena, Németország) és cornea topográfia (TMS-1 topográf, Tomey, Erlangen, Németország) történt a mutét elott, 6 hónappal keratoplasztika után, valamint az elso és második tovafutó varratsor eltávolítását (1,1? 0,2 év (0,9-1,8 év); és 1,6? 0,2 (1,3-2,1 év)) követoen. Vizsgált paraméterek: keratometrikus, topografikus és refraktív cylinder; keratometrikus és topografikus cornea töroero; legjobb korrigált látásélesség (BCVA); és a TMS-1 által meghatározott úgynevezett felszíni regularitási index (SRI), felszíni aszimmetria index (SAI) és várható látásélesség (PVA). 4. Két reticuláris dystrophiás beteg négy szemének retrospektív vizsgálata. A betegek 1998 október és 2001 május között recidiváló eróziók és csökkent látásélesség miatt PTK-kezelést kaptak a Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinikáján. Két szem esetében (egy beteg) a PTK kezelés elott 15 évvel perforáló keratoplasztika történt, két szem esetében nem volt korábbi beavatkozás. Vizsgált paraméterek: PTKkezelés elotti és azt követo legjobb korrigált látásélesség (BCVA), a szférikus ekvivalens értékek változása, a mutétet követo panaszok és a dystrophia esetleges recidivája. 5. A vizsgált stroma dystrophiás csoportba 33 beteg 39 szeme tartozott perforáló keratoplasztikát követoen. Közülük 12 szem (8 beteg) esetében granuláris, 13 szem (12 beteg) esetében maculáris és 14 szem (12 beteg) esetében reticuláris dystrophia miatt történt szaruhártya átültetés a Semmelweis Egyetem I. számú Szemészeti Klinikáján és a Debreceni 6
Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Szemészeti Klinikáján. Kontroll csoportként 4 chorioidea melanoma miatt enucleált bulbusból származó cornea korongot használtunk (életkor 67,2? 15,9 év (57-91 év); 2 férfi). Proliferáló sejtek jelenlétét az egyes szaruhártyákban a Ki67 (DNAcon Kit, DakoCytomation A/A, Glostrup, Dánia) immunhisztokémiai festés, az apoptosist a TUNEL-próba (terminal deoxyribonucleotidyl transferase-mediated dutp-digoxigenin nick-end labelling) segítségével vizsgáltuk. Az átlagos látóterenkénti sejtszámot (125x eredeti nagyítás, 5 mérés átlaga) az epitheliális, stromális és endotheliális rétegben külön-külön meghatároztuk. 6. Perforáló keratoplasztikát követoen 21 cornea korong szövettani vizsgálata: a mutéti indikációt 14 esetben Fuchs-dystrophia (13 beteg, életkor 70,8 ± 10,0 év) és 7 esetben pseudophakiás bullosus keratopathia (7 beteg, életkor 69,6 ± 10,2 év) jelentette. Kontrollként 4 chorioidea melanoma miatt enucleált bulbusból származó cornea korongot használtunk. Haematoxilyn-eosin festést követoen szövettani vizsgálatot végeztünk, valamint látóterenként (125x eredeti nagyítás mellett) meghatároztuk az apoptotikus sejtek átlagos számát az egyes minták epitheliális, stromális és endotheliális rétegében (15 mérés átlaga) TUNEL próbát követoen. 7
EREDMÉNYEK, KÖVETKEZTETÉSEK 1. A Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinikáján a perforáló keratoplasztikák leggyakoribb indikációja az elmúlt 11 évben a szaruhártya pseudophakiás/aphakiás bullosus keratopathiája volt, melynek incidenciája az Egyesült Államok, Kanada és Dánia eredményihez hasonló. Szövettani diagnózisok között pseudophakiás/aphakiás bullosus keratopathia 43,4%, re keratoplasztika 14,2%, ulcus/keratitis 14,2%, keratoconus 9,4%, cornea hegek 8,8%, Fuchs dystrophia 5,7% és szaruhártya dystrophiák 2,0% arányban szerepeltek. A Fuchs-dystrophia és egyéb cornea dystrophiák elofordulása más országokhoz hasonló volt és az évek során jelentosen nem változott. 2. A PKP-t követoen stroma dystrophiás betegekben a követési ido alatt (9,5? 3,2 hónap) a donor corneákban gyulladás, borrússág nem alakult ki. A varratszedést követoen az átlagos BCVA (0,3? 0,1/0,8? 0,1; p < 0,01) szignifikánsan javult. Az átlagos SEQ érték (-1,6? 3,3/ -1,5? 1,5) jelentosen nem változott, a refraktív cylinder értékek átlaga (-0,2? 1,4/- 3,5? 2,3; p = 0,1) növekedett. Szaruhártya stroma dystrophiában a PKP biztonságos és korai szövodmények nélkül elvégezheto látásélesség javító beavatkozás, mely szemben a PTK-kezeléssel, a betegek számára teljes látásélességet is biztosíthat. 3. Stroma dystrophiás betegeknél nem találtunk különbséget a szaruhártya átültetés eredményességében attól függoen, hogy a perforáló 8
keratoplasztikát megelozte-e fototerápiás lézerkezelés. Korábbi PTKkezelés esetén ill. anélkül a keratoplasztikás második varratsor eltávolítása után sem a keratometriás, topográfiás és refraktív cylinder, sem a keratometriás és topográfiás szaruhártya töroero, sem a legjobb korrigált látásélesség, felszíni regularitási index (SRI), felszíni aszimmetria index (SAI) és potenciális látásélesség (PVA) értékek a két csoport között szignifikáns különbséget nem mutattak. A PTK-kezelés nem befolyásolja a késobbi szaruhártya átültetés funkcionális eredményeit stroma dystrophiás betegeknél. 4. A 20-63 hónapos követési ido alatt reticuláris dystrophiás betegeinknél a legjobb korrigált látásélesség értékek meghaladták a PTK-kezelés elotti értékeket, két beteg esetében a szem fénytörése kis mértékben hypermetropia irányába tolódott. Ismételt recidiváló erózió és kezelést igénylo szövodmények nem alakultak ki. A fototerápiás keratectomia - korábbi tanulmányokkal megegyezoen- primer beavatkozásként és perforáló keratoplasztikát követo recidíva esetén biztonságos és hatásos beavatkozás a recidiváló eróziós panaszok megszüntetésére, valamint a látásélesség javítására reticuláris dystrophiában. 5. Proliferáló sejteket a stroma dystrophiás betegekben nem igazoltunk. Granuláris és reticuláris dystrophiában emelkedett apoptotikus keratocyta számot találtunk, szignifikáns különbség nélkül (p = 0,36; 0,63). Maculáris dystrophiában szignifikánsan emelkedettnek találtuk a keratocyták számát kontroll csoportunkkal összehasonlítva (p = 0,01). Feltételezzük, hogy maculáris dystrophiában a sejtek fokozott apoptosisa a kórfolyamat kísérojelensége, esetlegesen pathogenetikai faktor lehet. A 9
fokozott apoptosishoz vezeto folyamatok és a genetikai háttér további kutatásra várnak mindhárom dystrophia típusban. 6. Vizsgálatunkban kontroll egészséges humán szaruhártyákkal összehasonlítva statisztikailag szignifikánsan emelkedettnek találtuk az apoptotikus sejtek számát mindhárom sejtrétegben a Fuchs-dystrophiás corneákban (p = 0,01 minden esetben). Pseudophakiás bullosus keratopathiában a stromában találtunk szignifikánsan emelkedett apoptotikus sejtszámot (p? 0,01), míg az epitheliumban és endotheliumban az apoptotikus sejtek száma emelkedett volt, de szignifikáns különbséget nem mutatott (p = 0,07 mindkét esetben) a kontroll csoporthoz képest. Feltételezzük, hogy az apoptosisnak szerepe lehet a Fuchs-dystrophia pathogenesisében, valamint a pseudophakiás bullosus keratopathiában zajló sejtpusztulásban. A molekuláris genetikai háttér és a szabályozó folyamatok pontos muködése tisztázásra várnak. 10
ÚJ EREDMÉNYEK 1. A Semmelweis Egyetem I. sz. Szemészeti Klinikáján a perforáló keratoplasztikák leggyakoribb indikációja az elmúlt 11 évben a szaruhártya pseudophakiás/aphakiás bullosus keratopathiája volt, melynek incidenciája az Egyesült Államok, Kanada és Dánia eredményihez hasonló. A Fuchs-dystrophia és egyéb cornea dystrophiák elofordulása más országokhoz hasonló volt és az évek során jelentosen nem változott. 2. Szaruhártya stroma dystrophiában a PKP biztonságos és korai szövodmények nélkül elvégezheto látásélesség javító beavatkozás, mely szemben a PTK-kezeléssel, a betegek számára teljes látásélességet is biztosíthat. 3. A PTK-kezelés nem befolyásolja a késobbi szaruhártya átültetés funkcionális eredményeit stroma dystrophiás betegeknél. 4. A fototerápiás keratectomia klinikánkon primer beavatkozásként és perforáló keratoplasztikát követo recidíva esetén biztonságos és hatásos beavatkozás volt a recidiváló eróziós panaszok megszüntetésére, valamint a látásélesség javítására reticuláris dystrophiában. 5-6. Proliferáló sejteket a stroma dystrophiás betegekben nem igazoltunk. Granuláris és reticuláris dystrophiában emelkedett apoptotikus keratocyta számot találtunk, melyet a dystrophiák 11
progresssziójával hoztunk összefüggésbe. Maculáris és Fuchsdystrophiában a sejtek fokozott apoptosisa a kórfolyamat kísérojelensége, esetlegesen pathogenetikai faktor lehet. A fokozott apoptosishoz vezeto folyamatok és a genetikai háttér további kutatásra várnak. 12
KÖZLEMÉNYEK LISTÁJA Az értekezés témájához kapcsolódó közlemények 1. Szentmáry N, Langenbucher A, Hafner A, Seitz B. Impact of phototherapeutic keratectomy on the outcome of subsequent penetrating keratoplasty in patients with stromal corneal dystrophies. Am J Ophthalmol 2004; 137: 301-307. IF: 2,258 2. Szentmáry N, Szende B, Süveges I. Epithelial cell, keratocyte and endothelial cell apoptosis in Fuchs dystrophy and in pseudophakic bullous keratopathy. Eur J Ophthalmol 2005; 15: 17-22. IF: 0,519 3. Szentmáry N, Bausz M, Tóth J, Süveges I. Tizenegy év keratoplasztika indikációi az I. sz. Szemészeti Klinikán (1992-2003). Szemészet 2004; 141: 387-93. 4. Szentmáry N, Nagy ZZ, Süveges I. Fototerápiás keratectomia I. típusú Haab-Dimmer dystrophiában. Szemészet 2005; közlésre elfogadva. 13
Egyéb közlemények 1. Szentmáry N, Resch M, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Apoptosis a corneában fotorefraktív keratectomia után. Szemészet 2003; 140: 169-172. 2. Resch M, Szentmáry N, Nagy ZZ, Czumbel N. Repülo ponttechnikával végzett fotorefraktív keratectomia és lézer in situ keratomileusis módszerek összehasonlítása a hypermetropia kezelésében. Orvosi Hetilap 2004; 145; 573-578. 3. Szentmáry N, Kraszni M, Nagy ZZ. Interaction of indomethacin and ciprofloxacin in the cornea following phototherapeutic keratectomy. Graefe s Arch Clin Exp Ophthalmol 2004; 242 (7): 614-6. IF: 1,279 4. Resch M, Nagy ZZ, Szentmáry N, Máthé M, Kovalszky I, Süveges I. A glükózaminoglikánok és a keratán szulfát eloszlása és szerepe a nyúl cornea sebgyógyulásában fotorefraktív keratectomia (PRK) után. Szemészet 2004; 141: 393-400. 5. Resch M, Nagy ZZ, Szentmáry N, Máthé M, Kovalszky I, Süveges I. Spatial distribution of keratan sulfate in the rabbit cornea following photorefractive keratectomy (PRK). J Refr Surg 2005; in press. IF: 1,877 6. Szentmáry N, Seitz B, Langenbucher A, Naumann GOH. Repeat keratoplasty for correction of high or irregular postkeratoplasty astigmatism in clear corneal grafts. Am J Ophthalmol 2005; in press. IF: 2,258 14
Citálható absztraktok 1. Szentmáry N, Resch M, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Apoptosis in the cornea following photorefractive keratectomy. Der Ophthalmologe 2002; 99 (suppl 1): 194. 2. Resch M, Szentmáry N, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Histological examination on rabbit corneas following photorefractive keratectomy (PRK). Der Ophthalmologe 2002; 99 (suppl 1): 212. 3. Szentmáry N, Nagy ZZ, Süveges I. Interaction of indomethacin and ciprofloxacin in the cornea following phototherapeutic keratectomy. Der Ophthalmologe 2003; (suppl 1): P182. ELOADÁSOK, POSZTEREK 1. Szentmáry N, Resch M, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Apoptosis a corneában fotorefraktív keratectomia után. 2002 augusztus; Magyar Szemorvos Társaság Kongresszusa, Miskolc. 2. Resch M, Szentmáry N, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. A fotorefraktív keratectomia (PRK) szövettani hatásainak vizsgálata nyúl corneán. 2002 augusztus; Magyar Szemorvos Társaság Kongresszusa, Miskolc. 15
3. Szentmáry N, Resch M, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Apoptosis in the cornea following photorefractive keratectomy. 2002 szeptember; DOG, Berlin. 4. Resch M, Szentmáry N, Nagy ZZ, Szende B, Süveges I. Histological examination on rabbit corneas following photorefractive keratectomy (PRK). 2002 szeptember; DOG, Berlin. 5. Szentmáry N, Nagy ZZ, Resch M, Süveges I. Phototherapeutic keratectomy (PTK) in Haab-Dimmer dystrophy. 2003 június; SOE, Madrid. 6. Resch M, Nagy ZZ, Szentmáry N, Süveges I. Ultrasound pachymetric evaluation of corneal stroma and flap edema in myopic LASIK. 2003 június; SOE, Madrid. 7. Szentmáry N, Szende B, Süveges I. Apoptosis a corneában Fuchsdystrophiában. 2003 augusztus; Magyar Szemorvos Társaság Kongresszusa, Budapest. 8. Szentmáry N, Nagy ZZ, Süveges I. Interaction of indomethacin and ciprofloxacin in the cornea following phototherapeutic keratectomy. 2003 szeptember; DOG, Berlin. 9. Szentmáry N, Nagy ZZ, Resch M, Szende B, Süveges I. Apoptosis cornea folyamatokban. 2004 február; Magyar Szemorvos Társaság tudományos napja, Budapest. 16
10. Szentmáry N, Szende B, Süveges I. Apoptosis a corneában Fuchsdystrophiában. 2004 április ; Semmelweis Egyetem, Ph.D. Tudományos Napok, Budapest. 11. Szentmáry N, Nagy ZZ, Süveges I: Phototherapeutic keratectomy (PTK) in type I. Haab-Dimmer dystrophy. 2004 szeptember; DOG, Berlin. 12. Szentmáry N, Papp A, Süveges I: Blickdiagnose - Consilium diagnosticum. 2004 szeptember; DOG, Berlin. 13. Papp A, Szentmáry N, Domsa P, Módis L, Süveges I: Kasuistik Consilium diagnosticum. 2004 szeptember; DOG, Berlin. 14. Resch M, Nagy ZZ, Szentmáry N, Máthé M, Kovalszky I, Süveges I: Correlation of post-prk inflammation and keratan-sulfate distribution in the rabbit cornea. 2004 szeptember; DOG, Berlin. 15. Nagy ZZ, Szabó V, Szentmáry N, Resch M: Comparison of hyperopic refractive treatments with different types of excimer lasers and different surgical techniques. 2004 október; AAO-SOE; New Orleans. 17