Die Hydrogel-Expansion des suprachoroidalen Raums im Kaninchenmodell als neue innovative Therapieoption beim primären Offenwinkelglaukom

Jede 10. Bewohnerin bzw. jeder 10. Bewohner Deutschlands kann im Laufe ihres oder seines Lebens ein Glaukom entwickeln. Mit Hilfe der Gutenberg-Gesundheitsstudie kann eine Aussage zur definitiven Glaukomprävalenz in Deutschland für die Altersgruppe 35-74 Jahre gefällt werden.

Jede 10. Bewohnerin bzw. jeder 10. Bewohner Deutschlands kann im Laufe ihres oder seines Lebens ein Glaukom entwickeln. Mit Hilfe der Gutenberg-Gesundheitsstudie – diese ist global gesehen einer der umfangreichsten lokalen Gesundheitsstudien – kann eine Aussage zur definitiven Glaukomprävalenz in Deutschland für die Altersgruppe 35-74 Jahre gefällt werden. Sie liegt für diese Bevölkerungsgruppe bei 1,44%.1

Für Europa beträgt die Glaukomprävalenz für 40- bis 80-jährige Personen 2,93%.1,2 Es ist zu beobachten, dass die Glaukomprävalenz mit der Zunahme des Lebensalters korreliert. 10% der über 90-Jährigen leiden an einem Glaukom. Hochrechnungen zufolge könnten im Jahr 2040 rund 116 Millionen Menschen weltweit an einem Glaukom erkranken. Dies wäre im Vergleich zu den im Jahr 2013 erhobenen 64 Millionen Glaukompatientinnen und Glaukompatienten ein deutlicher Zuwachs. Im westlichen Europa ist das Glaukom der zweithäufigste Grund für eine irreversible Erblindung.3

Intraokuläre Drucksenkung auf unkonventionelle Art

Anfang Dezember letzten Jahres wurde eine Studie publiziert, die eine neue experimentelle Therapieoption für das primäre Offenwinkelglaukom untersucht hat. Diese neue, noch in der Erprobung befindliche Behandlungsmethode kommt für den Behandlungszeitraum von einigen Monaten ganz ohne pharmazeutische Substanzen und chirurgische Eingriffe aus. Therapeutisch zum Einsatz kommt hierbei eine biologisch abbaubare Substanz, die durch Expansion der Abflusswege eine intraokuläre Drucksenkung ermöglicht. Der Effekt dieser experimentellen Methode bedient sich des unkonventionellen Abflussweges des Auges: Die antiglaukomatöse Wirkung beruht auf einer Erweiterung des suprachoroidalen Raums des Auges. Mittels Mikroneedling wird durch eine Injektion eines in situ gellierenden Hydrogels (auf Hyaluronsäure-Basis) eine intraokuläre Drucksenkung für rund 4 Monate erreicht. Auf diesem Wege ist eine suprachoroidale Applikation von Substanzen ganz ohne die Notwendigkeit einer Sklerotomie möglich. Nach suprachoroidaler Injektion kann prinzipiell eine Verteilung der jeweiligen Substanz in der gesamten Zirkumferenz des Auges stattfinden. Diese Verteilung wird lediglich durch den Ziliarkörper nach anterior hin und den Sehnerven nach posterior hin begrenzt. Eine erhöhte Viskösität ermöglicht ein Verbleiben der injizierten Substanz nahe der Injektionsstelle. Direkt nach suprachoroidaler Injektion kann zunächst ein intraokulärer Druckanstieg beobachtet werden, der vergleichbar mit dem Druckanstieg nach IVOM ist und innerhalb der ersten postoperativen Stunde wieder abnimmt. Auf längere Sicht hin kann es für Substanzen, die vergleichbar mit Wasser sind, zu einer Drucksenkung unter Baseline-Niveau für einige Tage kommen. Bei viskösen Substanzen - wie in der vorliegenden Studie - hält dieser drucksenkende Effekt für einen längeren Zeitraum an.4,5 Die auf diese Weise erreichte Erweiterung des suprachoroidalen Raums ermöglicht den uveoskleralen, auch als "unkonventionell" bezeichneten Abfluss des Kammerwassers und die damit verbundene Drucksenkung. Der uveosklerale Abflussweg verläuft über den Ziliarmuskel hin zu den suprachoroidalen Räumen, um dann in das orbitale Blut- und Lymphgefäßsystem zu münden.6

Signifikante Drucksenkung im Kaninchenmodell durch optimiertes Hydrogel

In der vorliegenden Studie stellt die Injektion eines speziellen Hydrogels eine minimalinvasive längerfristige antiglaukomatöse Therapieoption dar. Im Kaninchen-Modell konnte bei normotensiven Kaninchen mittels Injektion eines auf Hyaluronsäure basierenden Hydrogels eine intraokuläre Drucksenkung für einen Monat erreicht werden. Die weitere Optimierung des Hydrogels ging mit einer intraokulären Drucksenkung von rund 4 Monaten einher. Die Injektion von 50ml des auf Hyaluronsäure basierenden Hydrogels ging im Kaninchenmodell mit einer initialen intraokulären Drucksenkung um etwa 4mmHg einher. Im weiteren postoperativen Verlauf gelangte der Augeninnendruck allmählich wieder an das Baseline-Niveau. Der Vergleich mit der SHAM-Gruppe erbrachte ein signifikantes Ergebnis. Verglichen mit der SHAM-Gruppe zeigte sich für insgesamt 43 Tage eine signifikante Augeninnendrucksenkung in der Therapiegruppe. In einem weiteren Versuch wurden je 25ml des in situ gellierenden Hydrogels an zwei unterschiedlichen Injektionsorten suprachoroidal injiziert. Auch hier war direkt nach Injektion eine intraokuläre Drucksenkung um 4mmHg messbar. Histopathologisch waren kleine Hämorrhagien und fibrotische Veränderungen im Bereich der Injektionsstelle erkennbar. Die Untersuchung mittels Ultraschallbiomikroskopie bestätigte eine deutliche Korrelation zwischen der Augeninnendrucksenkung und der Erweiterung der suprachoroidalen Räume.6

Wir warten gespannt auf weitere Forschungsergebnisse zu dieser neuen Methode.

Referenzen:
1. Höhn, R., Nickels, S., Schuster, A.K. et al. Prevalence of glaucoma in Germany: results from the Gutenberg Health Study. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 256, 1695–1702 (2018).
2. Schuster AK, Erb C, Hoffmann EM, Dietlein T, Pfeiffer N: The diagnosis and treatment of glaucoma. Dtsch Arztebl Int 2020; 117: 225–34.
3. Bourne RRA, Jonas JB, Bron AM, et al.: Prevalence and causes of vision loss in high-income countries and in Eastern and Central Europe in 2015: magnitude, temporal trends and projections. Br J Ophthalmol 2018; 102: 575–85.
4. Y. C. Kim, K. H. Oh, H. F. Edelhauser, M. R. Prausnitz, Eur. J. Pharm. Biopharm. 2015, 95, 398.
5. J. H. Jung, P. Desit, M. R. Prausnitz, Invest. Ophthalmol. Visual Sci. 2018, 59, 2069.
6. Chae J. J. et al. (2020). Drug‐Free, Nonsurgical Reduction of Intraocular Pressure for Four Months after Suprachoroidal Injection of Hyaluronic Acid Hydrogel. Advanced Science (2020).

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