ULTRA-VIOLET CROSSLINKING (UV-XL) van corneaal collageen en zijn toepassingen.

UV-crosslinking is geschikt voor behandeling Keratoconus en corneale ectasie na Lasik. Collageen UV-crosslinking is een nieuwe hoopgevende methode voor het afremmen en stoppen van progressieve vervorming van het hoornvlies bij keratoconus. Deze nieuwe behandelingsmethode kan de noodzaak tot penetrerende keratoplastie (hoornvliestransplantatie) aanzienlijk doen verminderen. Bovendien is de behandeling éénvoudig en stelt ze bloot aan quasi geen nevenwerkingen. Deze behandeling kan ook uitgevoerd worden bij corneale ectasie na lasik, een progressieve onregelmatige vervorming van het hoornvlies die in uitzonderlijke gevallen kan voorkomen na lasik.

Keratoconus, een vervorming van het hoornvlies, leidt vaak tot aanzienlijke visuele problemen.

Keratoconus is een niet-inflammatoire (zonder ontsteking) kegelvormige vervorming van het hoornvlies (ectasie). Biomechanisch onderzoek bij menselijke keratectatische cornea’s (= uitpuilend hoornvlies) toont duidelijke verschillen in elasticiteit vergeleken met het normale hoornvlies; de biomechanische sterkte van de keratoconus is tot 2x kleiner dan die van een normaal hoornvlies. Hierdoor kan de cornea de druk in het oog niet weerstaan en puilt ze naar voren toe (1).

De keratoconus, die meestal aan beide ogen voorkomt, manifesteert zich voornamelijk na de puberteit, neemt soms progressief toe en leidt dan vaak tot aanzienlijke visuele problemen. In die mate zelfs dat bij 20% van de gevallen een hoornvlies-transplantatie of -overplanting zich opdringt.

Methodes uit het verleden niet voldoende om Keratoconus te stoppen.

Naast de penetrerende keratoplastie (hoornvliesoverplanting of PKP) en het dragen van harde contactlenzen zijn er geen echte therapeutische opties. In sommige gevallen kunnen epikeratoplastie, photorefractieve keratectomie (PRK of oppervlakkige excimer laser behandeling) of het plaatsen van een intracorneale ring overwogen worden. Maar al deze methodes proberen louter en alleen het refractieve (bril) probleem te corrigeren en niet de onderliggende corneale uitpuiling en kunnen bijgevolg de progressie van de conus zelf niet verhinderen (2).

De nieuwe methode "Crosslinking" kan voortschrijdende keratoconus stabiliseren.

Crosslinking van het collageen (vezelstructuur die stevigheid geeft aan verschillende weefsels) van de cornea met behulp van ultraviolet-A (UVA) bestraling en het fotogevoelige riboflavine (vitamine B2) is een nieuwe behandelingsmethode voor het stabiliseren van progressieve keratoconus (3).

Crosslinking verhoogt stabiliteit cornea.

Crosslinking is een alom gekende standaardtechniek waarbij er chemische verbindingen gecreëerd worden om de biomechanische en biochemische stabiliteit van weefsels te verhogen ; biomedisch door de moleculaire banden tussen de collageenvezels te verhogen en biochemisch door de weerstand tegen enzymatische vertering te verhogen. De techniek wordt reeds toegepast in bijvoorbeeld larynx-, cardiale en orthopedische chirurgie (4).

Crosslinking met vitamine B2 en UVA licht levert beste resultaten.

Crosslinking kan bekomen worden met behulp van verschillende technieken maar uit een literatuurstudie blijkt dat de toepassing van riboflavine en UVA de beste methode is om het corneale weefsel te verstevigen. Bij de activatie van het fotosensitieve riboflavine door UVA bestralingen worden interfibrillaire moleculaire bindingen in het collageen verhoogt en verstevigt waardoor de stijfheid van het hoornvlies weefsel toeneemt.

Na Crosslinking werd in alle gevallen de evolutie van Keratoconus gestopt.

Maar kan UV-crosslinking van de cornea de progressieve keratectasie bij keratoconus effectief stoppen? Professor Seiler en medewerkers (Dresden, Duitsland en nu Zürich, Zwitserland) stelden deze nieuwe behandelingsmethode voor keratoconus reeds in 1997 op punt. In een prospectieve studie werden 23 ogen van 22 patiënten met matige en ernstige, gedocumenteerde evolutieve keratoconus geincludeerd. De gemiddelde leeftijd was 31.7 +/-11.9 jaar. Preoperatief gebeurde er een meting van de gezichtscherpte, spleetlamponderzoek, oogdruk meting, corneale topografie (in kaart brengen van het hoornvlies), pachymetrie (meten van de dikte van het hoornvlies) en een endotheelceltelling (tellen van de cellen aan de binnen kant van het hoornvlies). Na het afschrapen van het corneale epitheel werd riboflavine gedruppeld op het oog. Daarna werd het oog bestraald met het UVA-licht (370nm) op 5 cm afstand gedurende 30 minuten. (Figuur 2, 3) Met interval van 6 maanden werden opnieuw de BCVA (meting van de gezichtscherpte), IOD oogdruk), spleetlamponderzoek, topografie en endotheelceltelling uitgevoerd. De algehele follow-up varieerde tussen 3 maanden en 4 jaar. In alle gevallen werd de evolutie van de ziekte gestopt. Geen enkel secundair effect (veroorzaakt door de behandeling) werd vastgesteld en de evaluaties tonen geen enkele verandering met betrekking tot densiteit van de endotheelcellen of helderheid van het hoornvlies. Het corneale epitheel herstelde vlot. En, last but not least, er was in geen enkel geval een toename van de corneale vervorming. De behandelde cornea’s vertoonden een verhoging van de rigiditeit en een verdikking van de collageenvezels van het hoornvlies (het hoornvlies wordt stijver) (3)

Crosslinking niet schadelijk voor hoornvlies maar wel efficient.

Ook Caporossi et al. (Italië), Kanellopoulos et al. (Griekenland), Boxer Wachler (VSA) presenteerden hun resultaten met betrekking tot UV-crosslinking en het behandelen van keratoconus. De resultaten van deze studies, waarvan de postoperatieve opvolging zich soms uitspreidde over 5 jaar, hebben eveneens aangetoond dat de combinatie van riboflavine en UV- bestraling niet schadelijk én efficiënt is om de corneale rigiditeit op een betekenisvolle wijze te verhogen.

Hoe verloopt een UV-crosslinking van de cornea praktisch?

De behandelingsprocedure begint met de verdoving met druppels. Na het verwijderen van het corneale epitheel over een zone van 9 mm diameter, wordt de riboflavine zorgvuldig op het corneale oppervlak gedruppeld gedurende 12 minuten. Vervolgens wordt nagegaan of het Riboflavine voldoende de cornea en de voorkamer heeft geïmpregneerd. Tenslotte wordt het oppervlak bestraald met UVA-licht op een afstand van 5 cm gedurende 30 minuten. De bestralingzone wordt gelimiteerd tot 8 mm diameter, dit om te vermijden dat de perifere cellen, die aan de basis liggen van de epitheliale heling, niet aangetast worden. Op het einde van de procedure wordt – net zoals na een PRK laser behandeling - een verbandlens op het hoornvlies geplaatst gedurende 3 dagen om postoperatieve pijn en ontsteking te verminderen. Antibiotische oogdruppels worden voorgeschreven tot het epitheel dichtgegroeid is. De behandeling in se duurt een 45-tal minuten en de patient mag nadien onmiddellijk terug naar huis. (3) Verdere opvolging van het stabilisatieproces van de cornea gebeurt aan de hand van regelmatig onderzoek met o.a. meting van gezichtsscherpte en correctie, aangevuld met corneale topografie.

Na Crosslinking is PRK of implanteren Artisan lenzen nog mogelijk.

Eens stabilisatie aangetoond kan worden, kan de residuele refractieafwijking (myopie of onregelmatig astigmatisme) gecorrigeerd worden dmv een topografisch-geleide oppervlakkige laser behandeling (PRK) of een torische Artisan fake intra-oculaire lens.

Crosslinking ook nuttig in de behandeling van cornea ectasie na Lasik.

De behandeling met UV-crosslinking kan tevens nuttig zijn bij de behandeling van corneale ectasiën, een zeldzame complicatie na een LASIKoperatie. De andere mogelijke indicaties zijn de fruste keratoconus (een matige en niet evolutieve vorm van de keratoconus), de marginale pellucide degeneratie, gedestabiliseerde corneas na een voorafgaande radiale keratotomie enz.

In oktober 2005 europese studie gestart.

Een Europese multi-center klinische studie Fase II werd opgestart in Oktober 2005 met de medewerking van 15 gereputeerde centra in Europa. De bedoeling is nevenwerkingen op langere termijn uit te sluiten en de stabiliteit van de bekomen resultaten te kunnen aantonen.

In Belgie neemt ons centrum (Brussels Eye Doctors) hieraan deel onder leiding van Dr. Vryghem: wij hebben sinds december 2005 ogen behandeld.

Bibliografie:

(1) Nash IS, Greene PR, Forster CS. Comparison of mechanical properties of keratoconus and normal corneas. Exp Eye Res 1982;35:413-423. (2) Rabinowitz YS. Keratoconus. Surv Ophthalmol 1998;42:297-319. (3) Wollensak G, Spoerl E, Seiler T. Riboflavin/Ultraviolet-A-induced Collagen Crosslinking for the treatment of Keratoconus. Am J Ophthalmol, 2003; 135:620-627. (4) Spoerl E, Seiler T. Techniques for stiffening the cornea. J Refr surg 1999;15(6):711-713. (5) Spoerl E, Huhle H, Seiler T. Induction of crosslinks in corneal tissue. Exp Eye Res 1998;66:97-103. (6) Goosy JD, Zigler JS, Kinoshita JH. Crosslinking of lens cristallins in a photodynamic system: A process mediated by singlet oxygen. Science 1980;208:1278-1280. (7) Stolwijk TR, Van Best JA, Oosterhuis JA, Swart W. Corneal autofluorescence: an indicator of diabetic retinopahty. Opthtalmol vis sci 1992:32:92-97. (8) Wollensak G, Spoerl D, Wilsch M, Seiler T. Endothelial cell damage after riboflavin-ultraviolet-A treatment in the rabbit. J Cataract Refract Surg 2003;29: 1786-1790 (9) Spoerl E , Wollensak G, Seiler T. Increased resistance of crosslinked cornea against enzymatic digestion. Currect eye research 2004, vol 29,1,35-40