Aus dem Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie der

Aus dem
Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie
der Tierärztlichen Hochschule Hannover
Untersuchungen
zur Verteilung von Dexamethason
im Hundeauge
nach lokaler Behandlung
INAUGURAL–DISSERTATION
Zur Erlangung des Grades eines
DOKTOR DER VETERINÄRMEDIZIN
(Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Tim Kaiser
aus Werl / Westfalen
Hannover 2003
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. M. Kietzmann
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. M. Kietzmann
2. Gutachter: Prof. Dr. M. H. Boevè
Tag der mündlichen Prüfung: 18.11.2003
Matthias Sammer
1 EINLEITUNG.................................................................................................................. 11
2 LITERATURÜBERSICHT............................................................................................ 12
2.1 Embryologie des Hundeauges...........................................................................
12
2.2 Aufbau des Hundeauges...................................................................................
17
2.2.1 Funktionelle Unterteilung.........................................................................
17
2.2.2 Anatomische Unterteilung........................................................................
17
2.2.2.1 Orbita und Versorgungseinrichtungen.....................................
17
Lidapparat........................................................................
18
Tränenapparat .................................................................
18
2.2.2.2 Augapfel (Bulbus) .................................................................
20
Sklera und Kornea ...........................................................
20
Mittlere Augenhaut ..........................................................
22
Iridokornealer Winkel ......................................................
23
Netzhaut (Retina) ............................................................
25
Stratum pigmentosum ...................................................
26
Stratum nervosum ........................................................
26
2.2.2.3 Augenkammern .....................................................................
27
Kammerwasser ................................................................
27
Linse ...............................................................................
29
Glaskörper .......................................................................
30
2.3 Pharmakokinetik von Ophthalmica ..................................................................
31
2.3.1 Lokale Behandlung des Auges ................................................................
31
2.3.1.1 Lokale Applikation .................................................................
32
2.3.1.2 Resorption topisch angewandter Medikamente am Auge..........
34
2.3.1.3 Distribution von Substanzen innerhalb des Auges....................
35
2.3.1.4 Metabolisierung und Ausscheidung ........................................
36
2.3.2 Anforderungen an die Zusammensetzung von Ophthalmica ......................
2.4 Glukokortikoide ..............................................................................................
37
39
2.4.1 Herkunft, Bildung, Regulation ................................................................
40
2.4.2 Wirkung der Glukokortikoide .................................................................
41
2.4.3 Kortisol und seine synthetischen Derivate.................................................
44
2.4.4 Nebenwirkungen der Glukokortikoide ......................................................
46
2.4.5 Therapeutischer Einsatz der Glukokortikoide ...........................................
47
2.4.5.1 Indikationen für den Einsatz von Glukokortikoiden am Auge...
47
2.4.5.2 Die Wirkungsvermittlung von Glukokortikoiden am Auge........ 49
2.4.5.3 Nutzen und Risiken der Kortikosteroidtherapie
am Beispiel Kornea ................................................................
50
3 MATERIAL UND METHODE..................................................................................... 52
3.1 Geräte .............................................................................................................
52
3.2 Verbrauchsmaterialien .....................................................................................
52
3.3 Chemikalien und Reagenzien ...........................................................................
53
3.4 Medikament ....................................................................................................
53
3.5 Puffer und Lösungen .......................................................................................
53
3.5.1 Gelatine-Phosphat-Puffer (GPP) .............................................................
54
3.5.2 Dextran-Aktivkohle-Suspension ..............................................................
54
3.5.3 Dexamethason-Standardreihe (DXM-Standardreihe)................................
54
3
3.5.4 H-Dexamethason-Lösung ......................................................................
54
3.6 Patientengut ....................................................................................................
54
3.7 Klinische Untersuchung ...................................................................................
56
3.7.1 Ophthalmologische Untersuchung ...........................................................
58
3.8 Probengewinnung und Lagerung .....................................................................
58
3.8.1 Voruntersuchungen ................................................................................
58
3.8.2 Versuchsaufbau ......................................................................................
59
3.8.3 Enukleation der Bulbi oculi .....................................................................
59
3.8.4 Entnahme des Kammerwassers ...............................................................
59
3.8.5 Entnahme von 3. Augenlid, Kornea, Iris und Linse ..................................
60
3.8.6 Entnahme von Glaskörperanteilen und der Retina (Choroidea) ................
60
3.9 Probenaufarbeitung ........................................................................................
60
3.10 Radioimmunassay (RIA) ...............................................................................
61
3.10.1 Prinzip des Radioimmunassay ...............................................................
61
3.10.2 Spezifität des Antiserums ......................................................................
62
3.10.3 Untersuchung der Proben ......................................................................
63
3.10.4 Eichkurve und Berechnung ...................................................................
65
3.10.5 Wiederholbarkeit und Nachweisgrenzen ................................................
65
3.11 Statistische Auswertung .................................................................................
67
4 ERGEBNISSE ..............................................................................................................
68
4.1 Spezielle ophthalmologische Untersuchung.......................................................
68
4.2 Dexamethasonkonzentration in den einzelnen Augenkompartimenten ...............
68
5 DISKUSSION ................................................................................................................ 80
5.1 Fragestellung und Patientengut.........................................................................
80
5.2 Lokale Behandlung des Auges..........................................................................
81
5.3 Wirkstoffverteilung im Auge..............................................................................
82
5.3.1 Wirkstoffverteilung im präkornealen Tränenfilm ......................................
82
5.3.2 Resorption von Kortikosteroiden am Auge................................................
83
5.3.2.1 Dexamethason in Kornea und Kammerwasser .........................
84
5.3.2.2 Dexamethason im 3. Augenlid und in der Iris ..........................
86
5.3.2.3 Dexamethason in Linse, Glaskörper und Retina ......................
88
5.3.3 Erreichen therapeutisch wirksamer Konzentrationen .................................
89
6 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................................
91
7 SUMMARY ..................................................................................................................
93
8 LITERATURVERZEICHNIS ..................................................................................... 95
9 ANHANG ......................................................................................................................
123
Verzeichnis der Abbildungen ......................................................................................
123
Verzeichnis der Tabellen .............................................................................................
124
DANKSAGUNG ..............................................................................................................
127
Abkürzungen
A.
Arteria
ACTH
Adrenocorticotropes Hormon
Ag
Antigen
Ag*
markiertes Antigen (3H-Dexamethason)
Ak
Antikörper
bds.
beidseits
cpm
counts per minute
CRH
Corticotropin-Releasing-Hormon
DXM
Dexamethason
EG
Empfindlichkeitsgrenze
etc.
et cetera
ff.
folgende
ggf.
gegebenenfalls
ggr.
geringgradig
GPP
Gelatine–Phosphat –Puffer
HHA
Hypothalamisch-hypophysär-adrenale Achse
hgr.
hochgradig
Konz.
Konzentration
Lsg.
Lösung
mgr.
Mittelgradig
N.
Nervus
NSAID
non steroidal anti-inflammatory drugs
(nichtsteroidale Antiphlogistika)
NG
Nachweisgrenze
NNR
Nebennierenrinde
NSB
Non-specific binding (unspez. Bindung)
POMC
Pro-Opimelanokortin-Genexpression
Procc.
Processus (Plural)
RIA
Radioimunassay
TC
Total count (Gesamtradioaktivität)
u.
und
U
Umdrehungen
v.a.
vor allem
z.B.
zum Beispiel
11
Einleitung
EINLEITUNG
Entzündliche Erkrankungen des Auges sowie seiner funktionsunterstützenden Anhangsorgane
gelangen in der tierärztlichen Kleintierpraxis nahezu täglich zur Vorstellung. Bei der
Behandlung des nichtinfektiösen Entzündungsgeschehens stehen dem Tierarzt eine Vielzahl
von glukokortikoidhaltigen Ophthalmica in Form von Mono- oder Kombinationspräparaten
zur Verfügung. Ein Großteil leichter und mittelschwerer entzündlicher Augenerkrankungen
kann mit diesen Arzneimitteln erfolgreich behandelt werden.
Die Fragestellung, die der vorliegende Arbeit zugrunde liegt, ist die Aufnahme
glukokortikoider Wirkstoffe in und deren Verteilung innerhalb des Hundeauges. Dabei
werden vor allem Wirkstoffspiegel in den klinisch relevanten Strukturen Kornea, Iris, Linse,
Retina / Choroidea, drittem Augenlid sowie Kammerwasser und Glaskörper untersucht. Es
gilt bisher als fragwürdig, ob eine Therapie der hinteren Strukturen des Auges (Linse,
Glaskörper und Retina) durch die topische Medikamentenverabreichung allein möglich ist.
Am Beispiel des häufig zum Einsatz gelangenden Dexamethason soll die intraokuläre
Distribution bei 30 Hunden unter Praxisbedingungen nach einmaliger Behandlung mit einer
Dexamethason-Augensalbe (Corti Biciron®) untersucht werden. Anhand der mittels
Radioimunassay festgestellten Konzentrationen von Dexamethason sollen Aufnahme,
Verteilung sowie Konzentrationsabfall des Glukokortikoids Dexamethason in den einzelnen
Strukturen des Hundeauges verfolgt werden.
Die Studie dient damit der Beantwortung der Fragestellung, ob bereits eine einmalige lokale
Behandlung des Auges meßbare Konzentrationen des Glukokortikoids Dexamethason in den
klinisch relevanten Strukturen des Auges herbeiführt.
12
2
Literaturübersicht
LITERATURÜBERSICHT
2.1 Embryologie des Hundeauges
Die embryologische Entwicklung sowie die daraus resultierenden anatomischen Verhältnisse
bestimmen Verteilungsvorgänge von Medikamenten im Auge. Daher sollen die folgenden
Ausführungen zunächst einen Überblick über die embryologische Entstehung des Auges mit
ihrer Auswirkung auf spätere anatomische und funktionelle Besonderheiten geben.
Die Entwicklung des Sehapparates beginnt beim Hund etwa am 13. Tag der Trächtigkeit. Zu
diesem Zeitpunkt sind die Augengruben als paarige Einsenkungen des Neuroektoderms im
Bereich des Vorderhirns zu erkennen.
Abb. 2.1 Augenblase eines 4,5 mm langen Embryo beim Säuger in 40facher Vergrößerung
(SCHNORR 1989)
Der Fortschritt von den Augengruben zur Augenblase erfolgt zeitlich analog mit dem Schluß
des Neuralrohres (Tag 15). Die Augenblasen erfahren ein Größenwachstum und wachsen
dabei gegen das Oberflächenektoderm vor. Sie spielen bei der Induktion und Determination
der Entwicklung von Lidspalten sowie orbitaler und periokulärer Strukturen eine
entscheidende Rolle (JONES et al. 1980). Infolge des Längenwachstums setzt sich die
Augenblase vom Diencephalon ab und bildet dabei den Augenblasenstiel aus.
Literaturübersicht
13
Nach dem Kontakt mit dem Augenbecher verdickt sich das Oberflächenektoderm und formt
die Linsenplakode, welche sich dann ebenso wie das ihr unterliegende Neuroektoderm
einschnürt (HUNT 1961). Das Gebiet des Ektoderm muß dabei zunächst eine „Kompetenz
zur Linsenbildung“ erlangen. Dies wird durch induktive Signale aus vorderen Arealen der
Neuralplatte erreicht (GRAINGER et al. 1988 u. 1992). Die Ablösung des Linsenbläschens
aus dem Ektoderm stellt den ersten Schritt der Ausdifferenzierung der Kompartimente der
vorderen Augenkammer dar (Abb. 2.2). Die primitive Linse stellt den embryonalen
Linsenkern dar. Zum Zeitpunkt der Geburt besteht die Linse nahezu vollständig aus dem
Nukleus mit lediglich minimalen Kortexanteilen (COULOMBRE 1969). Das Linsenkortex
wird von den kuboiden Zellen des vorderen Linsenepithels gebildet, welche ihre
Mitoseaktivität zeitlebens beibehalten.
Aus
der
Augenblase
formt
sich
somit
der
doppelwandige
Augenbecher.
Der
Einschnürungsprozeß schreitet von unten nach oben fort, so daß sich die Seiten des
Augenbechers und des Augenbecherstiels am unteren Rand treffen und hier Becherspalte und
Stielrinne entstehen lassen. Beide zusammen bilden die fetale Augenspalte (STRONG 1962).
Abb. 2.2 Schematische Darstellung der Entwicklung des Auges beim Säuger
(SCHNORR 1989)
14
Literaturübersicht
Vom Tag 25 an beginnt sich die A. hyaloidea aus mesenchymalem Gewebe, welches den
Augenbecher umgibt und in ihn hineinwächst, innerhalb der fetalen Augenspalte
auszuformen. Diese Arterie verläuft vom Augenbecherstiel bis zur fetalen Linse. Später bleibt
sie lediglich im proximalen Teil als A. centralis retinae erhalten. Für die Entwicklung der
Gefäßversorgung stellt die A. hyaloidea die primitive Leitschiene dar. Im Bereich des
hinteren Linsenpols zweigt sich diese auf, umgibt das Linsenbläschen und anastomosiert im
vorderen Kapselbereich mit dem Gefäßnetz der Pupillarmembran (SCHAEPDRIJVER et al.
1989). Die Pupillarmembran stellt eine dünne, aus Gefäßen und mesenchymalen Zellen
bestehende Membran dar, welche den vorderen Teil der Linse überdeckt. Das aus A.
hyaloidea und Pupillarmembran entstehende Netzwerk wird als Tunica vasculosa lentis
bezeichnet (MUTLU und LEIPOLD 1962). Es dient sowohl der Linse als auch den übrigen
Strukturen der vorderen Augenkammer während des fetalen Wachstums zur Ernährung. Ein
Netzwerk im Ursprungsbereich des Ziliarkörpers (Höhe des Linsenäquators) dient dem
venösen Abfluß. Eine eigenständige Hyaloidvene existiert nicht (SCHAEPDRIJVER et al.
1989). Die Tunica vasculosa lentis und die Hyaloidarterie erreichen beim Hund am 45.
Trächtigkeitstag ihre maximale Ausprägung. Mit Beginn der Kammerwasserproduktion durch
den Ziliarkörper geraten die vaskulären Versorgungseinrichtungen in Regression (JACK
1972). Pupillarmembran, Tunica vasculosa lentis und die A. hyaloidea sind, bis auf
rudimentäre Reste (Mittendorfpunkt an hinterer Linsenkapsel, Bergmeisterpapille im Bereich
des Sehnervs) für gewöhnlich 14 Tage nach der Geburt vollständig atrophiert (SMELSER und
OZANICS 1971). Ein Abbau von Ästen der A. hyaloidea durch Makrophagen vor ihrer
Atrophie konnte nachgewiesen werden (JACK 1972).
Der Schluß der fetalen Augenspalte verläuft von der Becherspalte ausgehend über die
Stielrinne und läßt so ein doppelwandiges Rohr entstehen, welches den fetalen Vorläufer des
Sehnervs darstellt. Fehlerhafte Verschlüsse führen zu in der Regel inferior lokalisierten
Defekten (Kolobomen) der Iris, der Choroidea oder des Sehnervs (COOK 1995). Der Schluß
der fetalen Augenspalte führt zum Verschluß des fetalen Augenbechers. Folglich kann zu
diesem Zeitpunkt erstmals ein intraokulärer Druck aufgebaut werden.
Die Ausdifferenzierung von Kornea und vorderer Augenkammer geschehen gemeinsam.
Nach Anlegen des Augenbläschens an das Oberflächenektoderm am Tag 25 wächst
mesenchymales Gewebe zwischen Ektoderm und Linsenanlage ein. Das vordere mit dem
Ektoderm verbundene Mesenchym wird zur Substantia propria der Kornea, die hintere dünne
Schicht bildet die Pupillarmembran aus. Das Oberflächenektoderm beginnt nun ein aus
15
Literaturübersicht
Kollagenfibrillen und Glycosaminoglykanen bestehendes, azelluläres Material abzusondern
(HAY 1980). Die Hyaluronsäure ist dabei für das Wasserbindungsvermögen der
Grundsubstanz von entscheidender Bedeutung und schafft somit Platz für weiteres
Zellwachstum (ANDERSON 1981). Das zunächst unorganisiert eingewachsene Gewebe stellt
den Ursprung des
Hornhautendothels sowie Stromas, der Ziliarmuskeln und weiterer
Bestandteile des iridokornealen Winkels dar (ALLEN et al. 1955). Das anteriore Irisstroma
entwickelt sich ebenfalls aus vorderen Anteilen des mesenchymalen Gewebes, das Irisepithel
hingegen geht aus neuroektodermalen Bestandteilen des Augenbechers hervor (JOHNSTON
et al. 1979; SMELSER und OZANICS 1955). Die zarten Sphinkter- und Dilatatormuskeln der
Linse gehen ebenfalls aus Neuroektoderm hervor. Sie sind damit bei Säugetieren die einzige
Muskulatur diesen Ursprungs (YAMASHITA und SOHAL 1986, 1987; NAKANO und
NAKAMURA 1985).
Die embryonale Ausdifferenzierung des iridokornealen Winkels (Angulus iridocornealis) läßt
sich in drei Phasen unterteilen (REME et al. 1983; URNER und AEBERHARD 1983):
1. Die oben beschriebene Aufteilung mesenchymalen Gewebes in korneosklerale und
iridociliare Regionen geht mit der Auffaltung des Neuroektoderms in Ziliarfortsätze
mit Ausdifferenzierung der Ziliarmuskeln einher.
2. Das einsetzende Längenwachstum kornealer Trabekel führt mit einer Regression des
Hornhautepithels im Bereich des Kammerwinkels zur Bildung eines trabekulären
Maschenwerkes.
3. Postnatal öffnen Zellapoptosen sowie die Phagozytose von Zellen die Spalten
innerhalb des Netzwerkes und ermöglichen somit den Abfluß von Kammerwasser. Bei
Hunde- und Katzenwelpen konnten vor Öffnung der Augen im Alter von 14 Tagen
Umbauprozesse der Trabekel beobachtet werden. Eine zunehmende Verdünnung der
Trabekel wurde bis zu 8 Wochen nach der Geburt beobachtet (MARTIN 1974;
SAMUELSON und GELATT 1984; WILLIAMS 1993).
Die Entwicklung des Glaskörpers vollzieht sich über Zwischenstufen. Zwischen Linsenanlage
und innerer Lage des Augenbechers bildet sich der primäre Glaskörper aus (HILFER 1983).
Dieser beinhaltet neben dem primären Gefäßsystem der A. hyaloidea mesenchymale Zellen,
Kollagenfibrillen sowie Makrophagen. In der Entwicklung des sekundären Glaskörpers
produzieren die Zellen Kollagenfibrillen, die zu einer Volumenzunahme führen. Der tertiäre
Glaskörper zeichnet sich durch eine massive Anhäufung kollagener Fasern zwischen dem
16
Literaturübersicht
Linsenäquator und Augenbecher aus (COOK et al. 1993). Die Einlagerung des Humor
corporis vitrei führt zur Formgebung des Augapfels. Die A. hyaloidea obliteriert bis zur
Geburt.
Die Netzhaut entwickelt sich aus dem Neuroektoderm des Augenbechers. Die
lichtempfindliche Pars optica retinae und die lichtunempfindliche Pars caeca retinae teilen
sich in der fetalen Entwicklung in einem Größenverhältnis von 4:1 auf (BISTNER et al.
1973). Im Bereich der Pars caeca retinae bleiben beide Blätter des Augenbechers einschichtig
und verwachsen miteinander. Sie bedecken als Pars ciliaris retinae den Ziliarkörper und als
Pars iridica retinae die Rückseite der Iris (MARTIN 1890). Im Bereich der Pars optica retinae
differenziert sich das äußere pigmentierte Blatt des Augenbechers zum Stratum pigmentosum,
das innere Blatt wird zum Stratum nervosum. Zum Zeitpunkt der Linsenplakodeninduktion
besteht die Netzhautanlage aus einer äußeren Zone (Kernzone) und einer inneren Zone.
Zellteilungen erfolgen in der Kernzone, eine Zellmigration erfolgt in Richtung der Randzonen
(AGUIRRE 1972). Dieser Prozess formt eine innere und eine äußere Neuroblastenschicht. In
der inneren Schicht entstehen Ganglienzellen, deren Axone auswachsen und den Sehnerv
bilden (SPIRA und HOLLENBERG 1973). Eine Gliazellschicht, die sich ursprünglich um die
A. hyaloidea formte, migriert in den Sehnerv, bildet zunächst den primären Discus nervi
optici und formt später zusammen mit Zellen aus dem Epithel des Augenbecherstieles die
Glia des Nervus opticus. Die Myelinisierung des Sehnervs hat ihren Ursprung im Chiasma
opticum und schreitet von hier Richtung Auge fort (AGUIRRE et al. 1972).
Die Augenlider entwickeln sich aus dem Oberflächenektoderm welches als Vorläufer von
Epidermis, Zilien, Drüsen sowie Konjunktivalepithel angesehen wird. Zwei halbringförmige
Wülste überwachsen dabei die Kornea und verkleben in der Lidnaht miteinander (beim Hund
ca. Tag 32), ihre Öffnung erfolgt beim Fleischfresser zwischen 8 und 14 Tagen nach der
Geburt.
17
Literaturübersicht
2.2 Aufbau des Hundeauges
Die unter 2.1 zusammengefassten embryologischen Entwicklungsschritte bedingen die
Anatomie und Histologie des Hundeauges, die nachfolgend unter Berücksichtigung ihrer
funktionellen Besonderheiten behandelt werden.
2.2.1 Funktionelle Unterteilung
Das Sehorgan des Hundes kann in 4 funktionelle Abschnitte unterteilt werden (BÖHME
1991):
1. Das Auge (Oculus) stellt das eigentliche Sehorgan dar und wird vom Augapfel
(Bulbus oculi) gebildet. Es dient der Aufnahme und Umwandlung von Lichtreizen.
2. Über den Sehnerv (N. opticus) werden die an der Netzhaut (Retina) entstehenden
Nervenimpulse weitergeleitet.
3. Der Informationsfluß erfolgt über die zentralen Sehbahnen, die einen weiteren
wichtigen Teil des Sehapparates darstellen.
4. Die Sehzentren der Area optica sowie die Sehrinde des Occipitallappens der
Großhirnhemisphäre sind der Ort der Informationsverarbeitung im Gehirn. Hier
erfolgt die eigentliche Wahrnehmung der Sinneseindrücke.
2.2.2 Anatomische Unterteilung
2.2.2.1 Orbita und Versorgungseinrichtungen
Die Orbita ist die Knochenhöhle, die den Augapfel von der Schädelhöhle trennt. Sie umgibt
und schützt das Auge. Innerhalb der Orbita ermöglichen verschiedene Foramina und Fissuren
einen knöchernen Pfad für Blutgefäße und Nerven.
Bei Hunden und Katzen weichen die Augenachsen lediglich um 10º - 20º von einer senkrecht
geradeaus gehenden Nullachse nach rostrolateral ab (PRINCE et al. 1960). Im Vergleich zu
Literaturübersicht
18
Pferd (40º) und Rind (50º Abweichung) ergibt sich somit ein weitreichendes binokulares
Sichtfeld, welches das räumliche Sehen ermöglicht.
Der proximale oder hirnseitige Anteil des Bulbus wird zusammen mit Muskeln, Gefäßen,
Nerven und Drüsen sowie dem intraorbitalen Fett von einer am Rande der Augenhöhle
entspringenden,
derben
Bindegewebshaut,
der
Periorbita,
trichterartig
umhüllt
(ZIETSCHMANN 1906). Die Periorbita stellt zusammen mit der Fascia bulbi (Tenonkapsel)
und den Faszienblättern der extraokulären Muskeln den orbitalen Faszienapparat dar
(SAMUELSON 1991).
Lidapparat
Der vordere Teil des Bulbus wird durch die Augenlider (Palpebrae), die Bindehaut (Tunica
conjunctiva), sowie den Tränenapparat in Position gehalten und geschützt. Orbitalfett füllt
Todräume innerhalb der Augenhöhle aus und bettet den Augapfel sowie seine Muskeln auf
ein weiches Kissen. Neben dem oberen (Palpebra superior) und dem unteren Augenlid
(Palpebra inferior) besitzen unsere Haussäugetiere noch ein drittes Augenlid (Palpebra tertia).
Dieses aus einer nahezu senkrecht stehenden Bindehautfalte gebildete Lid wird vom
Blinzknorpel (Cartilago palpebrae tertiae) gestützt und liegt der Bulbusvorderfläche dicht auf
(THOMPSON 1961). Im Bereich des Blinzknorpelstieles findet sich eine akzessorische
Tränendrüse, die Nickhautdrüse (Glandula palpebrae tertiae superficialis). Das dritte Augenlid
wird daher auch als Blinz- oder Nickhaut (Membrana nictitans) bezeichnet. Im oberen und
unteren Augenlid liegen die Meibom`schen Drüsen (Glandulae tarsales), die als modifizierte
Talgdrüsen die Lidränder einfetten und somit das Überfließen der Tränenflüssigkeit
verhindern (GREINER 1996).
Tränenapparat
Der Tränenapparat dient der Befeuchtung und Reinigung der Kornea. Er setzt sich aus den
tränenproduzierenden Drüsen, der Tränendrüse (Glandula lacrimalis) der bereits erwähnten
Nickhautdrüse,
sowie
dem
Tränenkanal
(Ductus
nasolacrimalis)
zusammen.
Die
Ausführungsgänge der dorsotemporal innerhalb der Orbita liegenden Tränendrüse münden
nahe dem Fornix in der temporalen Konjunktiva des oberen Augenlides. Die Drainage der
Tränenflüssigkeit über den Tränennasengang beginnt an den Tränenpunkten des Ober- und
19
Literaturübersicht
Unterlides, welche sich nahe dem Limbus als schlitzförmige Öffnungen befinden und setzt
sich über die Tränenröhrchen (Canaliculi lacrimales), den Tränensack (Saccus lacrimalis)
und den Tränennasengang bis zu dessen individuell unterschiedlicher Öffnung nahe des
Nasenloches fort (MICHEL 1955; SADEWASSER 1935).
Die Innenflächen von Ober- und Unterlid sind von einer drüsenlosen, blaßrosa gefärbten
Schleimhaut, der Bindehaut (Tunica conjunctiva) überzogen. Die Bindehaut der Augenlider
geht in die Bindehaut des Bulbus über, welche wiederum einen Übergang in das
Hornhautepithel findet (GOLLER und WEYRAUCH 1993). Beim Übergang der beiden
Konjunktivenanteile entstehen sowohl am Oberlid als auch am Unterlid zwei Ausbuchtungen
(Fornix conjunctivae superior et inferior). Die blind endenden Ausbuchtungen der
Konjunktiva werden u.a. auch als cul-de-sac bezeichnet.
Abb. 2.3 Schematische Darstellung des Auges mit Bezeichnung der Strukturen
(STADES 1996)
20
Literaturübersicht
2.2.2.2 Augapfel (Bulbus)
Der Augapfel ist aus konzentrischen Häuten aufgebaut:
Sklera und Kornea
Die äußere Augenhaut (Tunica fibrosa bulbi) stellt eine formgebende, derb-fibröse Hülle dar.
Im Zusammenspiel mit dem Innendruck des Augapfels verleiht sie diesem eine arttypische
Form. Sie teilt sich in dem Verhältnis 4:1 in die proximale, undurchsichtige Sklera, sowie die
distale durchsichtige Kornea auf. Der sklerale Anteil besteht aus derben kollagenen
Fibrillenbündeln. Diese werden von elastischen Fasern durchflochten und bilden so im
Zusammenspiel mit dem Augeninnendruck und dem Zug der Augenmuskeln ein funktionelles
formgebendes System. Die Sklera ist im Vergleich zur Kornea stärker hydratisiert und enthält
Blutgefäße. Die Dicke der Sklera variiert innerhalb der verschiedenen Spezies. Die dünnste
Stelle liegt beim Hund in der Nähe des Ansatzes der extraokulären Muskeln
(Äquatorialebene) und beträgt lediglich 0,12 mm (BAYER 1914; DONOVAN 1974). Die
größte Dicke erreicht die Sklera an ihrem posterioren Pol im Bereich des Sehnervendurchtritts
(Hund 0,3 – 0,4 mm) sowie im Übergangsbereich zur Kornea (0,6 mm). Eine Besonderheit
bei Hund und Katze stellt das Vorhandensein eines intraskleralen Plexus dar. Dieser
repräsentiert ein venöses Netzwerk im äußeren Stromabereich, welches die Drainage von
Kammerwasser im iridokornealen Winkel unterstützt. Die äußere Begrenzung des skleralen
Stromas besteht aus einer dünnen, gefäßhaltigen, kollagenen Lage, der Episklera. Diese hat
ihre deutlichste Ausbildung zwischen Limbus und Ansatz der extraokulären Muskeln.
Die lichtundurchlässige Kornea umgibt den distalen Augenpol. Ihre Dicke ist am zentralen
Vertex corneae etwas geringer (0,45 – 0,55 mm) als am peripheren Limbus corneae (0,5 –
0,65 mm) (GILGER et al. 1991; SCHOSTER et al. 1995). Die canine Kornea verdickt sich
mit zunehmendem Alter signifikant; sie ist bei weiblichen Individuen einer vergleichbaren
Rasse und Altersgruppe stets etwas dünner als bei entsprechenden männlichen Tieren
(GILGER et al.1991). Die gesunde Kornea ist klar, avaskulär und bricht das einfallende Licht
mit einer Brechkraft von 40 – 42 Dioptrien.
Die Vorderfläche der Kornea ist von einem mehrschichtigen nichtverhornenden Plattenepithel
überzogen. Bei Hund und Katze ist diese Epithelschicht 25 bis 40 µm dick. Die korneale
Epithelzellschicht zeichnet sich durch eine gute Regenerationsfähigkeit aus (Turn-over-Zeit
Literaturübersicht
21
der Basalzellschicht 7 Tage). Bei einer Zerstörung der Basalmembran kann die vollständige
Ausheilung jedoch Wochen bis Monate erfordern (KHODADOUST et al. 1968; GELATT
und SAMUELSON 1982). Die korneale Eigenschicht (Substantia propria corneae) wird auch
als Stroma bezeichnet und macht 90 % der Dicke der Hornhaut aus. Mehrere Lagen
oberflächenparallel angeordneter Lamellen, welche ihrerseits aus parallel verlaufenden
Fibrillen aufgebaut sind, bilden das Grundgerüst dieser Schicht. Zwischen den Fibrillen
finden sich teilweise ortständige, jedoch teilweise wanderungsfähige Bindegewebszellen. Im
Falle einer tieferen kornealen Läsion sind diese zur Transformation in Fibrozyten fähig.
Fasern und Zellen sind weiterhin in eine Grundsubstanz eingebettet, die den gleichen
Brechungsindex wie die übrigen Stromabestandteile hat. Fünf verschiedene Typen von
Kollagen tragen zur kornealen Stromabildung bei, wobei Kollagen des Typs I den größten
Anteil ausmacht. Kollagenfibrillen, Proteoglycane sowie die mit diesen in Verbindung
stehenden Glycosaminoglycane und Glycoproteine machen 15 bis 25 % des kornealen
Stromas aus. Der spezifische Aufbau des Stromas ermöglicht den Durchtritt des Lichts fast
vollständig (~ 99%) ohne Zerstreuung (HOGAN et al. 1971).
An der Facies posterior wird das Korneastroma durch eine glasklare, homogene Schicht, die
Lamina limitans posterior oder Descemet`sche Membran begrenzt. Diese besteht aus einer
breiten Basalmembran, deren Mikrofilamente hexagonal – netzartig verflochten sind. Die
Descemet`sche
Membran
zeigt
sich
elastisch,
obwohl
sie
lediglich
aus
feinen
Kollagenfibrillen besteht (JAKUS 1956).
Das hintere Hornhautepithel überzieht als einschichtiges Plattenepithel die Kornea und stellt
gleichzeitig
die
endotheliale
Auskleidung
der
vorderen
Augenkammer
dar.
Die
Mitoseaktivität des Epithelium posterius corneae beschränkt sich auf einen Zeitraum bis zur
Erlangung der Geschlechtsreife (MACCALLUM et al. 1983; LAING et al 1976; VON
SALLMANN et al. 1961; OH 1963; CHI et al. 1960).
Die Hornhaut ist mit 75 bis 85 % Wassergehalt im relativen Vergleich mit ihrer unmittelbaren
Umgebung wasserarm. Die Aufrechterhaltung dieses Zustandes wird durch spezielle Zellen
des Epi – und Endothels, welche aktiv Wasser aus dem Stroma entfernen, aufrechterhalten.
Die Na+ / K+–ATPasen des Endothels übernehmen dabei eine besondere Bedeutung. Andere
„Pumpen“ wie die Carboanhydrase entfernen Na+- sowie Cl--Ionen aktiv in das
Kammerwasser bzw. den Tränenfilm. Die experimentelle Entfernung des Korneaepithels
führte zu 200 % Dickenzunahmen der Hornhaut nach 24 Stunden in Folge des
Wassereinstroms (WATSKY et al. 1995). Die Entfernung des Endothels hat eine
Literaturübersicht
22
Dickenzunahme um 500 %, bei einer Permeabilitätssteigerung um das Sechsfache zur Folge.
Dies verdeutlicht die Rolle des Korneaendothels als Grenzschicht und Ionenpumpe zugleich.
Die Hornhaut ist reichlich mit sensorischen Nerven, vor allem langen Ziliarnerven aus dem
Ophthalmicusast des N. trigeminus, innerviert (MAWAS 1961). Die epithelialen Zellreihen
beinhalten unbedeckte freie Nervenendigungen. Die oberflächlichen Lagen weisen zusätzlich
Schmerzrezeptoren aus, Druckrezeptoren finden sich hingegen mehr im Stroma. Dies erklärt
die Tatsache, warum oberflächliche Verletzungen der Kornea oft schmerzintensiver als tiefere
Läsionen sind.
Mittlere Augenhaut
Die mittlere Augenhaut ( Tunica vasculosa bulbi ) gliedert sich in 3 Teile:
Die Choroidea oder Aderhaut besteht aus elastischen Fasernetzen und pigmentierten
Bindegewebszellen. Ihre mächtigste Schicht, die Lamina vasculosa, besteht aus einem
lamellären, von Pigmentzellen durchsetzten Bindegewebsgerüst, in das dichte Gefäßgeflechte
eingebaut
sind.
Dorsal
der
Papilla
optica
befindet
sich
ein
halbmondförmiges
lichtreflektierendes Feld, das Tapetum lucidum. Neben den Fleischfressern besitzen dieses
Pferde und Wiederkäuer. Beim Hund besteht es aus hochspezialisierten Melanozyten, die in
10 – 15 Lagen übereinander angelegt sind.
Der Strahlenkörper (Corpus ciliare) geht aus der Aderhaut hervor und setzt sich in Richtung
auf den vorderen Augenpol bis zum Ansatz der Iris fort. Er liegt somit auf Höhe der Linse,
bildet beim Fleischfresser einen kreisrunden Ring um dieselbe und steht mit ihr durch die
Aufhängefasern in Verbindung. Die vordere Hälfte des Ziliarkörpers bildet in großer Zahl
(beim Hund 70-80) meridional verlaufende, leistenartige Erhebungen (Procc. ciliares) aus, die
bis zum Linsenäquator reichen (PRINCE et al. 1956). Der Ziliarkörper dient der Versorgung
der lichtleitenden bzw. brechenden Strukturen der vorderen Augenkammer (Linse und
Kornea). Diese werden durch das Kammerwasser ernährt, welches eine klare Flüssigkeit, die
dem Gefäßsinus der Falten und Fortsätze des Strahlenkörpers entstammt, darstellt. Die
Ausscheidung des Kammerwassers erfolgt über sekretionsaktive, nicht pigmentierte Zellen
des Ziliarepithels in die hintere Augenkammer (DUKE-ELDER 1968).
Neben elastischen Fasern, Gefäßen und Pigmentzellen ist auch der M. ciliaris in das
bindegewebige Stroma des Ziliarkörpers eingebettet. Dieser glatte Muskel dient der
23
Literaturübersicht
Akkomodation der Linse und ist beim Hund stark entwickelt. Er verläuft meridional und
zirkulär und bildet zusammen mit feinen elastischen Fasern ein dreidimensionales Raumnetz.
Die Regenbogenhaut (Iris) erhebt sich vom Ziliarkörper aus nach zentral und bildet das
distale Ende der mittleren Augenhaut. Sie verdeckt bis auf eine zentrale Öffnung, das Sehloch
(Pupille) den vorderen Linsenteil. Die Iris stellt ein undurchsichtiges Diaphragma dar,
welches sich zwischen die geräumigere vordere und die engere, zwischen Iris, Linse und
Ziliarkörper liegende, hintere Augenkammer legt. Beide Augenkammern kommunizieren über
die Pupille miteinander. Die Funktion der Iris liegt in der Regulation der Lichtmenge, die auf
die Retina fällt (ZIETSCHMANN 1906). Zu diesem Zwecke sind in das lockere Geflecht
kollagener Faserbündel des Irisstromas glatte Muskelzellen eingelagert. Diese Muskelbündel
bilden den M. dilatator sowie den M. sphincter pupillae, welche sich durch ihren Faserverlauf
und ihre Innervation unterscheiden (RICHTER 1909). Während der M. sphincter pupillae mit
zirkulärem Faserverlauf nahe dem freien Rand der Pupille zu liegen kommt, besteht der M.
dilatator pupillae aus einer radiär zur Pupille angeordneten Lage aus Myoepithelien, welche
der gesamten hinteren Fläche der Iris anliegen (RASELLI 1923).
Während die Aktivierung des parasympathisch (cholinerg) innervierten M. sphinkter pupillae
zur Verkleinerung der Pupillae führt, bewirkt die Erregung des sympathisch (adrenerg)
innervierten M. dilatator pupillae eine Erweiterung des Sehlochs. Die Iris trägt maßgeblich
zur Farbgebung des Auges bei. Pigmentzellen und Melaninpigmente unterschiedlichen Typs
und unterschiedlicher Anzahl führen dabei zu einer individuellen Farbgebung.
Iridokornealer Winkel
Der iridokorneale Winkel wird in der Literatur von mehreren Autoren als vorderster Teil des
Ziliarkörpers angesprochen (SAMUELSON 1991; VAN BUSKIRK 1979; SHARPNACK et
al. 1984 u.a.). Er wird anterior von peripheren Kornea- und limbusnahen Skleraanteilen,
posterior von peripheren Irisanteilen sowie der Muskulatur des Ziliarkörpers begrenzt. Der
Kammerwinkel wird von einem bindegewebigen Trabekelwerk, dem sogenannten
Ligamentum pectinatum, ausgefüllt. Durch kleine Öffnungen im Maschenwerk, die Spatia
anguli iridocornealis (Fontana`schen Räume), erfolgt der Abfluß von Kammerwasser. Die
Öffnungen und abfließenden Kanälchen im Ligamentum pectinatum des Hundes sind dabei
größer als die der übrigen Haussäugetiere (DE GEEST et al. 1987). Die Zellen der die
Trabekel auskleidenden, einschichtigen Zellreihen zeichnen sich darüber hinaus durch die
24
Literaturübersicht
Fähigkeit der Phagozytose einer großen Anzahl von Schmutzpartikeln aus (SAMUELSON et
al 1984).
a Eigenschicht (Substantia propria corneae)
a´ Korneaepithel
a´´ Lamina limitans posterior
Descemet´sche Membran
a´´´Endothel der vorderen Augenkammer
b Sklera
b´ Skleralwulst
c Korneoskleralfalz
d Tunica conjunctiva bulbi
d´ Konjunktivalepithel
e Irisstroma
f Pars iridica retinae
f´´ M. dilatator pupillae
g M. spinkter pupillae
h Irisfortsatz
h´ Spatia anguli iridocornealis
i Corona ciliaris
i´ Processus ciliares
i´´ Orbiculus ciliaris
k M. ciliaris
l Choroidea
m Ora serrata
n Pars optica retinae
o Grenzring
p Plexus venosus sclerae
q Zonula ciliaris
r kernlose Linsenfasern
r´ kernhaltige Linsenfasern
r´´ Linsenkapsel
s hintere Augenkammer
s´ vordere Augenkammer
Abb. 2.4
Meridionalschnitt durch den iridokornealen Winkel einer Ziege
(ZIETSCHMANN 1906)
Nach Passage der ableitenden Wege des Kammerwinkels erfolgt die Resorption des
Kammerwassers durch eine venösen Plexus, der aufgrund der Verbindung zu skleralen Venen
als Plexus venosus sclerae bezeichnet wird (SIGRIST 1960). Dieser beim Fleischfresser
besonders auffällige Venenplexus entspricht dem einheitlichen Sinus venosus sclerae
(Schlemm`scher Kanal) des Menschen (ÜBERREITER 1959).
25
Literaturübersicht
Netzhaut (Retina)
Die als Netzhaut oder Retina bezeichnete innere Augenhaut (Tunica interna bulbi) kleidet die
innere Oberfläche des Augapfels vom Pupillarrand der Iris bis zum Austritt des N. opticus aus
(BÖHME 1991) und wird als Fortsatz des Vorderhirns angesprochen, welchem sie in
Morphologie und Physiologie gleicht. Die Netzhaut, welche eine der höchsten
Metabolismusraten aller Gewebe des Gesamtorganismus aufweist, wird hauptsächlich von
eigenen retinalen sowie von choroidalen Kapillargefäßen versorgt. Ihre Aufgabe liegt in der
Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Impulse, die über den Sehnerv zu den Sehzentren
des Vorderhirns weitergeleitet werden.
Die Netzhaut erfährt eine grundlegende funktionelle Unterteilung in die lichtunempfindliche
Pars caeca retinae, sowie die lichtempfindliche Pars optica retinae, welche infolge der
beschriebenen Embryonalentwicklung aus einem Außen- und einem Innenblatt bestehen
(LIEBICH 1993).
Histologisch lassen sich zehn Lagen beim Aufbau der Retina unterscheiden, wobei das
äußerste retinale Pigmentepithel als Stratum pigmentosum angesprochen wird. Der aus neun
inneren sensorischen Lagen bestehende Netzhautteil repräsentiert das Stratum nervosum
(SAMUELSON 1991).
Abb. 2.5 Schichtaufbau der Netzhaut (BÖHME 1991)
Außenblatt oder
Stratum pigmentosum:
1. Pigmentepithelschicht
2. Stäbchen- und Zapfenschicht
3. Membrana limitans externa
4. äußere Körnerschicht
Innenblatt oder
5. äußere retikuläre Schicht
Stratum nervosum:
6. innere Körnerschicht
7. innere retikuläre Schicht
Photorezeptor
1. Neuron
8. Ganglienzellschicht
9. Nervenfaserschicht
10. Membrana limitans interna
2. Neuron
Literaturübersicht
26
Lichtimpulse durchdringen zunächst das gesamte Stratum nervosum, um die äußere
Photorezeptorenschicht zu erregen.
Stratum pigmentosum (Außenblatt)
Das
retinale
Pigmentepithel
stellt
die
Fortsetzung
der
äußeren
pigmentierten
Epithelzellschichten des Ziliarkörpers dar und setzt sich aus einer Lage flacher polygonaler
Zellen, welche die äußere Grenze der Retina bilden, zusammen. Die Zellen der
Pigmentzellschicht sind mit der Choroidea stärker in Verbindung als andere retinale
Zellschichten, was ihre besondere Bedeutung für die Ernährung der inneren Retinazellagen
verdeutlicht. Die Basalmembranen der Pigmentepithelzellen formen im Zusammenspiel mit
den angrenzenden Chorioideakapillaren die sogenannte Bruch-Membran, welche bei
vollständiger Ausprägung ihrerseits wiederum aus 5 Schichten besteht (SPITZNAS und
HOGAN 1970). Zahlreiche Einfältelungen der Zellularmembranen erleichtern den
Nährstofftransport, im Zusammenspiel mit zytoplasmatischen Fortsätzen bewirken sie jedoch
auch eine Isolierung der Lichtrezeptoren voneinander und verstärken somit deren individuelle
Sensitivität (SAMUELSON 1991). Die dichte Pigmentierung der Epithelzellschicht findet
ihre Ausnahme im Bereich des Tapetum lucidum, wo der Lichtdurchtritt dorthin und die
Reflektion von dort ermöglicht wird.
Stratum nervosum (Innenblatt)
Das Stratum nervosum wird als spezifisch umgebauter Teil der embryonalen Hirnwand
(Innenwand
des
Augenbechers)
angesehen
und
weist
einen
dementsprechenden
mehrschichtigen Feinbau auf (AGUIRRE et al. 1972). Es offenbart seine größte Dicke im
Bereich des Discus opticus und verjüngt sich von hier in Richtung der Ora serrata. Dabei
nimmt die Ausprägung jeder einzelnen Lage ab, die Verdünnung der Nervenfaserschicht
spielt jedoch die Hauptrolle. Die Dicke variiert bei unseren Haustieren zwischen 200 – 240
µm (zentral) und 100-190 µm (peripher) (PRINCE et al. 1960). Bei Tieren mit wenig
vaskularisierter Netzhaut übersteigt die Dicke der Netzhaut kaum 140 µm, welches die
angenommene Maximaldistanz für die Sauerstoffdiffusion darstellt (WALSH et al. 1969).
Die lichtempfindlichen Photorezeptoren werden in Zapfen und Stäbchen unterteilt, wobei die
Stäbchen bei eher reduzierten Lichtverhältnissen, die Zapfen in hellem Licht ihr Optimum in
27
Literaturübersicht
der Reizumwandlung haben. Die Zapfen ermöglichen das scharfe, kontrastreiche Sehen
inklusive der Wahrnehmung verschiedener Farben (skotopisches Sehen); die Stäbchen lassen
Bewegungen sowie Helligkeitsunterschiede erkennen (photopisches Sehen). Die größte
Zapfendichte findet sich bei den meisten Haussäugetieren im Zentrum der Retina, welche
auch als Area centralis angesprochen wird und bei Hund und Katze ca. 3-4 mm dorsolateral
des Discus opticus zu finden ist (HENKIND 1966; PARRY 1953). Das Verhältnis von
Stäbchen zu Zapfen bei Carnivoren (Hund u. Katze) wird in Studien mit > 10 : 1 beschrieben
(KOCH und RUBIN 1972; STEINBERG et al. 1973). Die Netzhäute von Flucht- und
Beutetiere wie z.B. des Kaninchens, sowie vieler nachtaktiver Tiere zeichnen sich hingegen
durch das überwiegende Vorkommen von Stäbchen aus, die dem Erkennen von Bewegungen
über das große binokulare Gesichtsfeld dienen.
Zur Durchblutung der Netzhaut des Hundes strahlen ca. 20 feine Arterien vom Discus opticus
radiär aus, 3 bis 4 größere Venen laufen (in Form eines umgekehrten Y) zusammen mit
mehreren kleineren Venolen zu diesem zurück, wo sie eine kurze zentrale Retinavene (V.
centralis retinae) bilden.
2.2.2.3 Augenkammern
Es wird eine vordere Augenkammer (Camera anterior bulbi), die zwischen Hornhaut,
iridokornealem Winkel und Irisvorderfläche liegt, sowie eine hintere Augenkammer (Camera
posterior bulbi), welche von der Irishinterfläche, dem Ziliarkörper, den Zonula ciliares, sowie
der Linse begrenzt wird, unterschieden. Sowohl die geräumigere vordere Augenkammer als
auch die einen ringförmigen Spaltraum darstellende hintere Augenkammer sind mit dem
klaren Kammerwasser (Humor aquosus) gefüllt (BÖHME 1991).
Kammerwasser
Das Kammerwasser zeichnet sich durch einen Brechungsindex von 1.335 aus (COLE 1974).
Nach der Sekretion aus den Fortsätzen des Ziliarkörpers und dem Durchfluß durch die Pupille
wird es im iridokornealen Winkel drainiert. Die Summe der Bildung gleicht dabei der des
Ausflusses. Dies gewährleistet die Aufrechterhaltung des intraokulären Drucks.
Bei der Bildung von Kammerwasser spielen drei verschiedene Grundmechanismen
zusammen: Die Diffusion, Ultrafiltration und aktive Sekretion durch das nichtpigmentierte
28
Literaturübersicht
Ziliarepithel. Die Diffusion von gelösten Stoffen geschieht dabei entlang eines
Konzentrationsgradienten. Bei der Ultrafiltration wird der Übertritt eines Stoffes durch eine
Zellmembran von einer hydrostatischen Kraft unterstützt (hier: Differenz des intravasalen
Drucks in den Kapillaren des Ziliarkörpers zum intraokulären Druck). Die energieabhängigen
Transportmechanismen bestimmter Inhaltstoffe durch das Ziliarepithel spielen die wichtigste
Rolle bei der Modifikation der Kammerwasserzusammensetzung (COLE 1977; PEDERSON
und GREEN 1973). Hierbei spielt der Transport von Natrium-Kationen durch eine Na+-K+ATPase im Ziliarepithel eine Hauptrolle. Eine Carboanhydrase katalysiert die Umwandlung
von CO2 und Wasser zu HCO3 - und H+. Der Eintritt von Bikarbonat in das Kammerwasser
hat den Einfluß von Wasser in die hintere Augenkammer mit Erhöhung des intraokulären
Druckes zur Folge. Die Hemmung der Carboanhydrase mit lokalen oder systemisch
angewandten Carboanhydrasehemmern wirkt somit einer Druckerhöhung entgegen, was man
bei der Behandlung von Glaukompatienten nutzt (MAREN 1995).
Die Zusammensetzung des Kammerwassers entspricht der eines Blutplasma-Ultrafiltrats
(CAPRIOLI 1987). Neben Proteinen, Immunglobulinen, Enzymen und Lipiden, welche alle
in deutlich niedrigeren Konzentrationen als im Plasma vorliegen, lassen sich auch
Kohlenhydrate, Aminosäuren und Harnstoff nachweisen. Bei einer Störung der BlutKammerwasser-Barriere treten nach BITO et al. (1965) zusätzlich Proteine und
Prostaglandine in das Kammerwasser über. Ein so modifiziertes Kammerwasser ähnelt dem
Blutplasma nahezu vollständig.
Neben der Regulation des intraokulären Druckes liegt die Hauptaufgabe des Kammerwassers
im Nährstofftransport zu Linse und Kornea. Deren metabolische Bedürfnisse verändern die
Zusammensetzung des Transportmediums hinsichtlich gewisser Inhaltstoffe, was sich in
geringfügig unterschiedlichen Zusammensetzungen in vorderer und hinterer Augenkammer
zeigt. Die Konzentration von Kohlehydraten im Kammerwasser entspricht trotz freier
Diffusionsmöglichkeit etwa 80 % der Plasmakonzentration, was auf deren Verbrauch durch
Linse und Kornea zurückgeführt wird (DUKE-ELDER 1968). Ebenso zeigen im Vergleich
zum Plasma erhöhte Laktatwerte die Bedeutung des Kammerwassers sowohl als Nährstoffals auch als Transportvehikel für Abbauprodukte an (RILEY 1972).
29
Literaturübersicht
Linse
Von der gesamten Brechkraft des menschlichen Auges, die mit etwa 60 Dioptrien beziffert
wird, entfallen zwischen 13 bis 16 Dioptrien auf die Linse. Beim Hund wird die Brechkraft
der Linse mit etwa 40 Dioptrien angegeben. Die restliche Brechkraft entfällt auf die Hornhaut
(SAMUELSON 1991).
Die Hauptaufgabe der Linse im optischen Apparat des Auges liegt in der Fokussierung des
einfallenden Lichtes und der Projektion dessen auf die Netzhaut. Sie liegt als bikonvexe
Struktur zwischen vorderer Augenkammer und Glaskörper. Zur optimalen Funktion muß die
Linse vollkommen transparent sein, sich in einer stabilen Position befinden, sowie in der Lage
sein, ihre Form entsprechend der benötigten Brechkraft anzupassen.
Die durchsichtige Linsensubstanz (Substantia lentis) setzt sich aus einer weicheren Rinde
(Cortex lentis) sowie einem dichteren Kern (Nucleus lentis) zusammen. Der Linsenkern
verdichtet sich mit zunehmenden Alter, was die Möglichkeit der Akkomodation im Alter
verringert (KUSZAK et al. 1991). Infolge der Regression des Gefäßsystems der
Hyaloidarterie beinhaltet die Linse weder Blutgefäße noch Pigmente, welche die Transparenz
beeinflussen würden. Die Ernährung der Linse erfolgt einzig über das Kammerwasser und zu
geringerem Anteil über den Glaskörper (SCHAEPDRIJVER et al. 1989).
Die Linse ist vom Ziliarkörper ausgehend durch einem Ring transparenter Fasern, den
Zonulafasern (Fibrae zonulares) frei aufgehangen. Diese Fasern inserieren im Bereich des
Linsenäquators sowie kurz davor und dahinter (FARNSWORTH et al. 1976).
Eine
Kontraktion des in die Grundplatte des Ziliarkörpers eingebetteten M. ciliaris verringert die
Spannung der Zonulafasern und verändert die Linsenform infolge der Elastizität der
Linsenkapsel. Die Linse rundet sich, woraus eine Steigerung der Brechkraft resultiert
(Akkomodation).
Die Linsenkapsel (Capsula lentis) umschließt als strukturlose, elastische Membran die Linse.
Die Kapsel variiert in ihrer Dicke beim Hund zwischen 2- 4 µm (hinterer Linsenpol) über 812 µm (Linsenäquator) bis hin zu 50-70 µm am vorderen Linsenpol (MONACO et al. 1985).
Sie besteht aus einer Basalmembran und lamellär angeordneten Fibrillen. Trotz ihrer
30
Literaturübersicht
elastischen Eigenschaften beinhaltet die Linsenkapsel keine elastischen Fasern (GELATT,
SAMUELSON 1982).
Unter der Linsenkapsel findet sich das einschichtige, kubische Linsenepithel (Epithelium
lentis), dessen Zellen zum Linsenäquator an Höhe zunehmen, um sich dann an der
Hinterfläche in meridionale Reihen anzuordnen und schließlich in die langgezogenen
epithelialen Linsenfasern (Fibrae lentis) überzugehen (BÖHME 1991). Die Enden der
Linsenfasern stoßen am vorderen und hinteren Linsenpol aufeinander, wo sie durch vermehrte
Kittsubstanz miteinander verbunden sind und die drei Nahtlinien (Radii lentis) bilden.
Die Transparenz der Linse ist im besonderen Maße von der Unversehrtheit des Linsenepithels
abhängig. Die Linsensubstanz besteht zu 60 – 75 % aus Wasser, zu 35 % aus Protein
(TAYLOR 1996). Dieser Zustand wird vor allem durch eine Na+-K+-Pumpe, welche im
vorderen Linsenepithel lokalisiert ist, aufrechterhalten. Ein Reihe verschiedener Noxen, wie
Veränderungen der Sauerstoffversorgung, Einwirkung übermäßiger Mengen ultravioletter
Strahlung (UVA und UVB), Röntgenstrahlung sowie verschiedene Toxine vermögen das
Linsenepithel zu schädigen und somit Einfluß auf die Bildung der Linsenfasern sowie die
Modulation der Linsensubstanz zu nehmen.
Glaskörper
Als größte Einzelstruktur innerhalb des Augapfels nimmt der Glaskörper mit seiner gelartigen
Flüssigkeitskonsistenz die hinteren zwei Drittel ein. Der Glaskörperraum (Camera vitrea
bulbi) wird cranial durch Linse und Ziliarkörper, caudal durch die Retina begrenzt. Der
Glaskörper besteht zu 99 % aus Wasser. Hyaluronsäure und Kollagen, aus dem das feine
Gerüstwerk des Glaskörpers besteht, machen 1 % seiner Bestandteile aus (JAFFE 1969). Der
Glaskörper umschließt zentral einen sich vom Discus opticus zum posterioren Linsenpol
erstreckenden Zentralkanal, der während der Embryonalentwicklung die Hyaloidarterie
beinhaltet.
Der Glaskörper beinhaltet nur wenige Zellen. Den Hauptzelltyp stellen die Hyalozyten dar,
eine den Histiozyten ähnliche Zellart mit wenig entwickeltem Lysosomen. Die Hyalozyten
vermögen in vitro zusammen mit den nichtpigmentierten Ziliarepithelzellen und den
nichtneuronalen Netzhautzellen Hyaluronsäure zu produzieren (HODOS et al. 1985).
Zusätzlich zu den Hyalozyten stellen Fibrozyten und Gliazellen, die sich hauptsächlich in der
Literaturübersicht
31
Nähe des Ziliarkörpers und des Sehnervenkopfes antreffen lassen, etwa ein Zehntel der
Zellpopulation des Glaskörpers dar (BALAZS et al. 1964).
Der Kollagenanteil innerhalb des Glaskörpers ist in den gelartigen Arealen am größten. Das
Netzwerk ist an der Membrana limitans interna der Netzhaut verankert, welche einen Teil des
adulten Glaskörpers produziert (BALAZS 1994).
2.3 Pharmakokinetik von Ophthalmica
Die Pharmakokinetik beschäftigt sich mit der zeitlichen Veränderung der Konzentration eines
Arzneimittels und seiner Metaboliten im Gewebe. Die Konzentration eines jeden Stoffes
ergibt sich dabei aus vier Prozessen: der Absorption, der Verteilung (Distribution), der
Metabolisierung sowie der Exkretion (SHELL 1982; MISHIMA, NAGATAKI 1978).
Das Studium der Pharmakokinetik eines Stoffes offenbart die Beziehung zwischen der
Arzneimittelkonzentration in einem Gewebe sowie erwünschten pharmakologischen bzw.
unerwünschten toxischen Effekten. Die Kinetik der Konzentrationsabnahme des Wirkstoffs
im Gewebe bestimmt die Dauer seiner Wirkung
(WAGNER 1968). Die Dosierung
beeinflusst also ebenso wie die Art der Verabreichung eines Medikamentes die Konzentration
des Arzneimittels im Gewebe und somit die Wirkung.
2.3.1 Die lokale Behandlung des Auges
Es ist zu bedenken, daß die auf Untersuchungen systemisch applizierter Wirkstoffe beruhende
klassische Pharmakokinetik sich nicht direkt auf alle ophthalmologisch angewandte
Wirkstoffe übertragen läßt (SCHOENWALD 1993; DeSANTIS und PATIL 1994). Die
inneren Strukturen des Auges zählen zu den am besten geschützten Regionen des Körpers.
Verschiedene anatomische und physiologische Besonderheiten bilden einen „Schutzschild“
gegenüber schädigenden Einflüssen. Unter den bei der anatomischen Betrachtung erörterten
Besonderheiten des Auges sind die geschützte Lage des Bulbus innerhalb der Orbita, ein
kontinuierlicher Tränenfluß, nur wenig permeable epitheliale Oberflächen sowie fest
verbundene Bindegewebsbarrieren ringsum den Augapfel besonders hervorzuheben. Fast alle
Bereiche des Auges sind somit durch anatomische und histologische Besonderheiten von der
systemischen
Blutzirkulation
relativ
deutlich
getrennt.
Zu
diesen
zählen
die
32
Literaturübersicht
Blut/Kammerwasser-, die Blut/Glaskörper- sowie die Blut/Netzhaut- Schranke (RAVIOLA
1977). Diese Barrieren werden durch „Tight Junctions“ in der endothelialen Auskleidung der
Kapillaren der Netzhaut und Iris, zwischen Zellen des Ziliarepithels sowie zwischen
Pigmentzellen der Retina erreicht (MAURICE und MISHIMA 1984). Die Passage kleiner
Moleküle (Molekulargewicht ≤ 500 Dalton) zu denen die meisten Arzneimittel zählen, ist im
Gegensatz zu größeren Molekülen wie Plasmaproteinen möglich, findet jedoch in der Regel
in nur sehr geringem Ausmaß statt.
Neben dem geringen Vorhandensein bzw. dem vollständigen Fehlen von Blutgefäßen in
verschiedenen Abschnitten des Auges bedingt die aktive Sekretion von intraokulären
Flüssigkeiten allgemein einen nur geringen Übertritt von Komponenten aus dem Blutplasma
in intraokuläre Bereiche (ABEYNAYAKE und COOPER 1989; BINKHORST 1987). Diese
physiologischen und anatomischen Besonderheiten müssen bei der medikamentellen Therapie
bedacht werden, um einen ausreichend hohen Wirkspiegel in den Kompartimenten des Auges
zu erreichen.
2.3.1.1 Lokale Applikation
Die lokale Medikamentenverabreichung stellt die häufigste Art der Behandlung des Auges
dar. Unter den Arten der lokalen Medikamentengabe stellt die topische Verabreichung von
Lösungen oder Salben die in der Veterinärmedizin gebräuchlichste Methode dar, die
subkonjunktivale und intravitreale Injektion sowie die Verabreichung intraokulärer
Medikamententräger bekommt jedoch ebenfalls wachsende Bedeutung (MAUGER 1994).
Zur topischen Anwendung, welche in den meisten Fällen mit dem Einbringen des
Medikamentes in den Bindehautsack gleichgesetzt wird, stehen wässrige Lösungen,
Suspensionen, Emulsionen sowie Salben zur Verfügung. Die Auswahl der Formulierung hat
dabei besonders durch die unterschiedliche Viskosität Einfluß auf die Verweildauer des
Medikamentes am Auge (SCHOENWALD 1985). COX et al. (1972) konnten allerdings
zeigen, daß Dexamethasonacetat aus einer Salbe trotz der verlängerten Kontaktzeit weniger
gut in die Kornea übertritt als aus einer Lösung. Den Grund hierfür sah COX et al. (1972) in
der großen Affinität von Dexamethasonacetat für den Salbenträger, der nur wenig Wirkstoff
in den präkornealen Tränenfilm übertreten ließ.
Topische Formulierungen ermöglichen eine angemessene Therapie präkornealer Strukturen,
der Kornea, der vorderen und hinteren Augenkammer, der Iris sowie des Ziliarkörpers
Literaturübersicht
33
(ALLEN et al. 1995; BUSSE et al. 1980). Daten aus der Humanmedizin zeigen, daß
tiefergelegene Strukturen wie Glaskörper, Uvea und Netzhaut auch andere Applikationsarten
verlangen (MAUGER 1994; ROWLEY und RUBIN 1970; YOLTON 1995). Eine Studie von
LEOPOLD und MAYLATH (1952) vergleicht die topische, subkonjunktivale und
systemische Applikation von Kortisonacetat beim Menschen. Die Autoren kommen zu dem
Schluß, daß Erkrankungen der erwähnten vorderen Segmente des Auges mit annähernd
gleichem Erfolg durch topische Behandlung, subkonjunktivale Injektion oder systemisch
behandelt werden können. Eine Behandlung der tiefergelegenen Strukturen ist nach ihrer
Meinung lediglich durch eine systemische Therapie sowie durch subkonjunktivale Injektion
zu gewährleisten. Für den Hund lassen sich aus der zur Zeit vorhandenen Literatur keine
Daten für die Verteilung pharmakologischer Substanzen in den Kompartimenten des Auges
finden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit dieser bisher nur wenig behandelten
Fragestellung.
Nach der topischen Applikation eines Arzneimittels in den Bindehautsack wird der Umfang
dessen Aufnahme von mehreren Faktoren bestimmt:
Der Verbleib des Wirkstoffs im cul de sac und präkornealen Tränenfilm (Verweildauer), der
Elimination durch nasolakrimale Drainage oder Proteinbindung der Wirkstoffe in der
Tränenflüssigkeit und im Gewebe, die Metabolisierung des Arzneimittels durch Enzyme der
Tränenflüssigkeit sowie die Diffusion durch Kornea und Konjunktiva (LEE 1993).
Es ist festzuhalten, daß das durchschnittliche Tränenvolumen im präkornealen Tränenfilm des
Menschen bei etwa 8 µl, das Volumen des Bindehautsackes bei 3 bis 7 µl liegt, wobei sich das
Volumen kurzfristig und unter individuellen Schwankungen auf bis zu 30 µl ausdehnen kann.
Die physiologische Drainagerate der Tränenflüssigkeit liegt bei 0,5 bis 1 µl in der Minute,
woraus sich eine Halbwertszeit der Tränenflüssigkeit zwischen 3 und 6 Minuten ergibt. Ein
normaler Lidschlag entfernt ca. 2 µl Tränenflüssigkeit aus dem menschlichen Auge in den
Tränennasengang
(MAURICE
und
MISHIMA
1984).
Das
durchschnittliche
Instillationsvolumen handelsüblicher Ophthalmika schwankt zwischen 25 und 75 µl wobei
jedoch in der Regel lediglich 20 µl im Auge verbleiben (Mac ILWAINE et al. 1973). Der
Großteil des instillierten Medikamentenvolumens fließt unmittelbar über die Ränder der
Augenlider oder den Ductus nasolacrimalis (innerhalb von 15 Sekunden) ab, enthaltene
Wirkstoffe können von der Schleimhaut der Nase und des Verdauungstraktes resorbiert
werden und eventuell zu systemischen Effekten führen (DUNNY 1986; YOLTON 1995;
CALLEGAN et al. 1992; MOCHIZUKI et al. 1992; SHARIR et al. 1989).
Literaturübersicht
34
Die Verweildauer eines topisch angewandten Medikamentes am Auge wird zusätzlich durch
eine vermehrte Tränenproduktion, welche dem Reiz der Anwendung folgt, sowie durch
vermehrtes
Blinzeln,
welches
beim
Hund
bereits
als
Folgeerscheinung
von
Zwangsmaßnahmen beobachtet wird, deutlich verkürzt.
2.3.1.2 Resorption topisch angewandter Medikamente am Auge
Die transkorneale Resorption stellt die Hauptroute der Medikamentenaufnahme in das
Augeninnere dar (INSLER et al. 1987; ROOTMAN et al. 1992; HILLMAN et al. 1979).
Dabei ist der Konzentrationsgradient des Wirkstoffs zwischen Tränenfilm und Hornhaut die
treibende Kraft der passiven Diffusion. Wie oben bereits detailliert beschrieben, besteht die
dreischichtige Kornea aus den dünnen lipophilen epi- und endothelialen Lagen sowie dem
hydrophilen Stroma, welches 90 % der Gesamtdicke ausmacht. Mit ihren festen zellulären
Verbindungen stellt sich das Korneaepithel gegenüber nicht lipophilen Stoffen als weitgehend
undurchlässig dar (MATHALONE und HARDEN 1972; BARZA et al. 1981; LIANG et al.
1992). Der Lipidgehalt von Hornhautepithel und Endothel übersteigt den des Stromas um das
Hundertfache. Die Überwindung des Hornhautepithels kann transzellulär, interzellulär oder
parazellulär erfolgen. Das Stroma stellt hingegen eine Barriere für lipophile Verbindungen
dar. Moleküle, welche die Hornhaut gut penetrieren, müssen daher sowohl hydro- als auch
lipophile Eigenschaften aufweisen. Die Ergebnisse sowohl experimenteller als auch klinischer
Studien aus der Humanmedizin zeigen, daß das lipidreiche Hornhautepithel auch für topisch
angewandte Glukokortikoide das Haupthindernis darstellt. Es konnte folglich nachgewiesen
werden, daß Kortikoidpräparate mit lipophilen Acetatverbindungen oder alkoholischen
Verbindungen die Hornhaut besser penetrieren als die polaren Natriumsalze der
Steroidphosphate (MC GHEE et al. 1990; MUSSON et al. 1990).
Eine
transkonjunktival-sklerale
Route
bedeutet
eine
theoretische
Alternative
zur
transkornealen Aufnahme (AHMED und PATTON 1985). Die Sklera stellt sich als eine
relativ
durchlässige
Struktur
mit
weit
geringeren
Barriereeigenschaften
als
das
Hornhautepithel dar. Sie bedeutet für hydrophile Moleküle, wie z.B. Inulin, das zu etwa 40 %
über diesen Weg ins Augeninnere gelangt, eine geringere Barriere als die Hornhaut. Für
lipophile
Substanzen
ähneln
sich
beide
in
ihren
Permeabilitätseigenschaften
(SCHOENWALD 1993). Infolge eines streng aus den Kompartimenten des Auges nach außen
gerichteten Druckgradienten mit einem daraus resultierenden stetigem transskleralen Ausfluß,
35
Literaturübersicht
hat die transkonjunktival-sklerale Passage nach heutigem Kenntnisstand klinisch jedoch kaum
eine Bedeutung. Eine geringe Funktion als Ausweichroute hydrophiler Substanzen in
Richtung Iris und Ziliarkörper wird noch diskutiert (MISHIMA 1983; MAURICE und
MISHIMA 1984).
2.3.1.3 Distribution von Substanzen innerhalb des Auges
Nach der Passage der Hornhaut wird das Arzneimittel innerhalb der vorderen Augenkammer
durch den Fluß des Kammerwassers verteilt (der Zeitraum zwischen Instillation des Mittels
und Erscheinen im Kammerwasser wird dabei als lag-phase bezeichnet). Die Aufnahme durch
die Konjunktiva besitzt eine untergeordnete Rolle, da ein großer Anteil des penetrierenden
Medikamentes durch die Blutzirkulation während seines Eintritts in die choroideale
Zirkulation aus dem Auge entfernt wird (BUSSE et al 1980; YOLTON 1995; INSLER et al.
1987) .
Weiterhin kann die Bindung an Proteine in der Tränenflüssigkeit oder im Kammerwasser die
Bioverfügbarkeit pharmakologisch aktiver Substanzen deutlich verringern. Das Vorliegen von
Eiweiß in diesen Flüssigkeiten unterliegt dabei Schwankungen. Die verminderte Reaktion
medikamenteller Behandlungen während entzündlicher Veränderungen von Kornea oder
Komponenten der vorderen Augenkammer wird einer vermehrten Eiweißausschüttung
zugeschrieben (TROPE et al. 1979; CHAPMAN 1992).
Nach der Diffusion durch die Hornhaut akkumulieren topisch angewandte Stoffe zunächst im
Kammerwasser. Ihre höchste Konzentration erreichen die meisten Substanzen dabei in einem
Zeitraum zwischen 20 und 60 Minuten nach der Behandlung (MISHIMA 1981;
SCHOENWALD 1993). Von der vorderen Augenkammer aus erfolgt die weitere Diffusion in
die angrenzenden Kompartimente Iris, Linse oder Ziliarkörper. Die Konzentration in der
hinteren Augenkammer ist in aller Regel in Folge des gegensätzlich gerichteten
Kammerwasserflusses sehr gering. Die Behandlung von Glaskörper und Retina über die
lokale Verabreichung am Auge scheint daher recht schwierig. Es wird angenommen, daß
Medikamente diese Strukturen nur in sehr geringem Ausmaß über Diffusion entlang skleraler
Spalträume erreichen können (ROWLEY und RUBIN 1970; BUSSE et al. 1981; ALLEN et al
1995).
Literaturübersicht
36
Von anderen Strukturen innerhalb des Auges ist bekannt, daß sie Stoffe aufnehmen und diese
nur retardiert wieder abgeben können. So wurde beschrieben, daß z.B. die Hornhaut (für
Indomethacin), die Linse (für Kortikosteroide), pigmentierte Zellen (für Phenothiazin), das
retinale Pigmentepithel (für Chloroquin) sowie die Descemet`sche Membran (für Silber) ein
Reservoir bilden können (NOUWS und KÖNIG 1983; DAIGNEAULT et al.1990). Daneben
spielt die Bindung einiger Wirkstoffe an Melanin in einigen Kompartimenten des Auges eine
Rolle. Es wurde beschrieben, daß der mydriatische Effekt α-adrenerger Agonisten bei
Menschen mit stark pigmentierter Iris langsamer einsetzt als bei Individuen mit schwächer
pigmentierter Iris (OBIANWU und RAND 1965). Beim Kaninchen konnte die Bindung
radioaktiv markierten Atropins an Melaningranula in der Iris im Vergleich zu AlbinoKaninchen nachgewiesen werden (SALAZAR et al. 1976). Diese Besonderheit geht mit der
Beobachtung einher, daß die mydriatische Wirkung von Atropin bei Nicht-Albino-Kaninchen
länger anhält als bei Albino-Kaninchen. Somit stellt die Bindung an Melanin ein potentielles
Reservoir für eine verzögerte Freisetzung des Wirkstoffes dar. Weiterhin sind auch
Transportmechanismen bekannt, die Stoffe aktiv aus dem Auge entfernen. So ist bekannt, daß
organische Säuren von einem aktiven Carriersystem aus dem Augeninneren entfernt werden
(BITO und SALVADOR 1972; BITO und KLEIN 1980).
2.3.1.4 Metabolisierung und Ausscheidung
Arzneimittel können entsprechend ihrer Struktur verschiedenen chemischen Veränderungen
unterliegen, die in ihrer direkten Inaktivierung oder in der Entstehung pharmakologisch
inaktiver Verbindungen münden (MORRISON 1954).
Abhängig von ihrer chemischen Ausgangskonfiguration können Substanzen durch Enzyme
der Tränenflüssigkeit sowie der verschiedenen Strukturen innerhalb und außerhalb des Auges
abgebaut werden. In den unterschiedlichen Kompartimenten des Auges liegen u.a. Esterasen,
Oxidoreduktasen, Peptidasen, Glucuronidasen, Glutathion konjugierende Enzyme, SulfatTransferasen,
Kortikosteroid–β–Hydroxylasen,
Monoaminoxidasen
sowie
lysosomale
Enzyme vor (LEE und CHANG, OSHIRO 1985; LEE et al 1993). Den Esterasen kommt
dabei beispielsweise ein besonderes Interesse zu, da sie bei der Zerlegung von Ester-Prodrugs
(z.B. Dipivalylepinephrin, Dipivefrinhydrochlorid als Prodrug von Adrenalin) in ihre
wirksamen Bestandteile eine Rolle spielen (MANDELL et al. 1978). Es wurde beschrieben,
daß Cholinesterase-Hemmer die Hydrolyse von Prodrug-Ester hemmen und so die
Literaturübersicht
37
Arzneimittelwirkung beeinträchtigen können (LEE et al. 1985). Der Abbau von antibiotisch
wirksamen Ophthalmica erfolgt innerhalb des Auges in nur sehr geringem Umfang. Nach
Ansicht mehrerer Autoren verlassen diese Stoffe das Auge zum Großteil in unveränderter
oder lediglich geringgradig modifizierter Form (ANDERMANN et al. 1978; MISHIMA
1981; BURSTEIN und ANDERSON 1985).
Arzneimittel werden aus dem Auge sowohl durch den stetigen Kammerwasserabfluß über den
iridokornealen Winkel, als auch über Diffusion in die Choroidea mit anschließendem
Abtransport
über
das
dortige
Gefäßsystem
eliminiert.
Der
übliche
Weg
der
Konzentrationsabnahme eines Stoffes aus dem Auge korreliert direkt mit dem
Kammerwasserabfluß. Die Halbwertszeit des menschlichen Kammerwassers beträgt etwa 52,
die des Kaninchens etwa 46 Minuten (SCHOENWALD 1990).
2.3.2 Anforderungen an die Zusammensetzung von Ophthalmica
Die lokale Behandlung des Auges stellt, wie bereits erwähnt, aufgrund der morphologischen
Besonderheiten des Auges und seiner Versorgungseinrichtungen sowie der Empfindlichkeit
einzelner Augenstrukturen gegenüber Krankheitserregern und irritierenden Stoffen besondere
Anforderungen an die ausgewählten Arzneimittel. HAMACHER (1976) nennt daher den
ausschließlichen Gebrauch von sterilen und lokal gut verträglichen Ophthalmica als
Grundvoraussetzung für einen erfolgreichen Einsatz lokal anzuwendender Arzneimittel.
PIERCY
(1985)
fordert
neben
der
guten
Verträglichkeit,
der
chemischen
und
mikrobiologischen Stabilität von Ophthalmica eine rasche Freisetzung der pharmakologisch
aktiven Substanz.
Für die Kontaktzeit eines Arzneimittels mit dem Auge ist, wie bereits angeführt, dessen
Formulierung von entscheidender Bedeutung. Über die Veränderung der Viskosität wird ein
verlängerter oder verkürzter Verbleib im Bindehautsack erreicht (SCHOENWALD 1985 und
1990; SNIBSON et al. 1992). Durch die Verlängerung der Kontaktzeit eines Arzneimittels
vergrößert sich die durch die Kornea penetrierende Fraktion, was zu einer erhöhten
Bioverfügbarkeit im Auge führt. Eine gesteigerte Viskosität des Arzneimittelträgers wird
beispielsweise bei der Herstellung von Gelen durch den Einsatz von hydrophilen
Zellulosepolymeren wie Hydroxypropylmethylzellulose (HPMC) oder Hydroxyethylzellulose
(HEC) erreicht. Andere zur Kontaktzeitverlängerung durch Viskositätssteigerung dienende
Literaturübersicht
38
Grundstoffe sind Polyvinylpyrrolidon, Carbopol, Hyaluronan oder Polyvinylalkohol (PVA)
(CHRAI et al. 1974; LARSEN u. BALAZS 1991).
Zur Verringerung lokaler Irritationen sollen Augentropfen hinsichtlich ihrer physikalischen
und chemischen Eigenschaften idealerweise der Tränenflüssigkeit entsprechen. Die
Formulierungen sollten auf einen pH von 7,2 ± 0,2 sowie eine Osmolalität von 300 ± 100
mOsm (entspricht 0,9 % ± 0,3 % NaCl) eingestellt sein (MATHIS 1999). Aufgrund der
Pufferkapazitäten der Tränenflüssigkeit werden nach NEUN (1993) jedoch auch pH-Werte
von 4,0 bis 8,0 vertragen, solange die eingebrachte Lösung selbst nicht oder nur wenig
gepuffert ist. HACKER (1991) und SCHMIDT (1988) bewerten Lösungen in einem pHBereich zwischen 7,3 und 9,7 als verträglich bei lokaler Anwendung am Auge. Lösungen mit
einem pH von weniger als 5,8 und höher 11,4 werden von ihnen als stets schmerzhaft und
lokal stark reizend beschrieben.
Klare, farblose, wässrige Lösungen stellen den Großteil der handelsüblichen Ophthalmica dar.
Der Arzneistoff in ihnen steht der Absorption unmittelbar zur Verfügung. Aufgrund der
geringen Viskosität drainieren Lösungen jedoch zügig aus dem cul-de-sac. Die galenische
Form der wässrigen Lösung sollte Arzneimitteln mit ausreichender Lösungsfähigkeit im
wässrigen Medium vorbehalten sein. In manchen Fällen können der Lösung ein oder zwei
Kosolventien zugegeben werden, die das Arzneimittel in Lösung halten (DE SANTIS u.
PATIL 1994). Suspensionen stellen Dispersionen von Arzneimitteln mit geringerer
Wasserlöslichkeit in fein aufgeteilten Formen mit Teilchengrößen von maximal 25 µm dar.
Suspensionen mit sehr kleinen Teilchengrößen drainieren in ähnlicher Form wie wässrige
Lösungen aus dem Auge. Größere Partikel verbleiben länger im cul-de-sac und führen somit
zu einem Depoteffekt (SCHOENWALD1985). Auch wenn die Wasserlöslichkeit nicht
ausreicht, das Arzneimittel vollständig zu lösen, ist die wässrige Phase der Anwendung
dennoch gesättigt (LEE u. ROBINSON 1986). Einige Arzneimittel, die in freier Form
wasserlöslich sind, können in ihrer Salzform weniger löslich oder unlöslich sein.
Unterschiedliche
Salze
desselben
Arzneistoffes
können
sich
hinsichtlich
ihrer
Wasserlöslichkeit daher unterscheiden. Aus diesem Grund können Arzneimittel, die in ihrer
freien Form ein Brennen oder einen ähnlich reizenden Effekt auf das Auge ausüben, in Form
ihres Salzes in einer Suspension zur Anwendung gelangen. Suspensionen stellen eine typische
Darreichungsform von Kortikosteroiden mit geringer Wasserlöslichkeit dar.
Literaturübersicht
39
Augensalben stellen geeignete Formulierungen zur Anwendung lipophiler Arzneimittel dar.
Sie basieren oft auf Kohlenwasserstoffgelen (Vaselin unter Zusatz von Wollwachs,
Wollwachsalkohol oder Parafin) sowie nichthydriertem Lanolin (LIST et al 1982). Die
Grundstoffe sollen nicht reizend, geschmeidig, spreizbar, wasseraufnehmend und
sterilisierbar sein. Augensalben zeichnen sich durch die langsame Abgabe hoher Dosen ihres
beinhalteten Arzneimittels aus. Die turn-over-Rate eines Arzneimittels aus einer Salbe
innerhalb des cul-de-sac ist im Vergleich mit der Übertrittsrate aus der Tränenflüssigkeit
deutlich niedriger (0,5 % / Minute) (DE SANTIS u. PATIL 1994). Augensalben sammeln sich
in den Spalträumen des Auges und bilden so ein Reservoir, aus dem bei jedem Lidschlag eine
neue Schicht über die Kornea verteilt wird. Die Bioverfügbarkeit lipophiler Arzneistoffe wird
somit durch Augensalben generell verbessert. In seltenen Fällen ist jedoch auch eine
Retention der aktiven Agenzien im Salbengrundstoff beschrieben (SIEG u. ROBINSON
1979).
Verschiedene
Salbengrundlagen
können,
intraokulär
verabreicht,
Endothelschäden,
Korneaödeme, Neovaskularisation sowie Narbenbildung verursachen (FRAUNFELDER et al.
1973). Es wurden schwere Nebenwirkungen, von Sekundärglaukomen bis Totalverlust des
Auges,
nach experimenteller intraokulärer Injektion von 0,1 ml verschiedener
Salbengrundlagen bei Kaninchen beschrieben. SCHEIE et al (1965) rät daher von der
Anwendung von Augensalben oder ähnlichen öligen Grundstoffen bei chirurgischen
Eingriffen am Auge grundsätzlich ab. Weitere Nachteile von Augensalben stellen mögliche
Verkrustungen im Bereich der Augenlider und die Beeinträchtigung des Visus sowie der
Verschluß tränenableitender Wege dar (CAMPELL 1979; SCHMIDT 1988). Die in der
vorliegenden Studie zum Einsatz gelangte Augensalbe Corti Biciron ® stellt eine ölige
Suspension dar. Neben den pharmakologisch aktiven Substanzen Dexamethason-21isonicotinat und Oxytetracyclinhydrochlorid enthält sie Siliciumdioxid, Isopropylmyristat,
Wollwachs, Paraffin und Vaselin.
Nachfolgend soll die Arzneimittelfamilie der Glukokortikoide hinsichtlich ihrer Herkunft,
pharmakologischen Wirkung sowie der Nutzen und Risiken des therapeutischen Einsatzes
betrachtet werden.
40
Literaturübersicht
2.4 Glukokortikoide
Glukokortikoide stellen eine in der Behandlung des Auges häufig zum Einsatz gelangende
Stoffgruppe dar. Bei entzündlichen Erkrankungen kann ihr Einsatz aufgrund ihrer starken
antiinflammatorischen und imunsuppressiven Wirkung von großem Nutzen sein, er sollte
jedoch nicht ohne gründliche Abwägung der Risiken geschehen. In der vorliegenden Arbeit
wurde das Verteilungsverhalten von Dexamethason, einem klassischen Vertreter der
Glukokortikoide zur Anwendung am Auge, untersucht.
2.4.1 Herkunft, Bildung, Regulation
Kortikosteroide stellen biochemisch Steroidhormone aus 21 Kohlenstoffatomen dar, die vom
Körper nach ihrer Bildung nicht gespeichert, sondern nach ihrer Synthese unmittelbar in die
Blutbahn abgegeben werden.
Die Kortikosteroide entstammen der Nebennierenrinde, wo sie in mehreren Biosyntheseschritten aus Cholesterol gebildet werden. Neben den Kortikosteroiden, zu denen
Glukokortikoide und Mineralokortikoide zählen, werden auch schwache Androgene gebildet.
Während die Mineralokortokoid-Sekretion über das Renin-Angiotensin-System reguliert
wird, steuert die Glukokortikoidsekretion das Hypothalamus-HypophysenvorderlappenSystem via Corticotropin-Releasinghormon (CRH) und Adrenocorticotropes Hormon
(ACTH) (OETTEL 1996). Dabei werden Schwankungen in der Sekretionsrate von
Glukokortikoiden durch Schwankungen in der ACTH-Ausschüttung aus hypophysären
kortikotropen Zellen verursacht. Diese unterstehen wiederum der Regulation durch
übergeordnete CRH-Neurone des Hypothalamus. Das Zusammenspiel der drei beteiligten
Organe bildet die Hypothalamisch-hypophysär-adrenale Achse (HHA).
ACTH veranlaßt die Zellen der Zona fasciculata sowie der Zona reticularis zur Produktion
von Kortisol und zu dessen Freisetzung in die Zirkulation (GOLDFIEN 1984). ACTH
interagiert dabei, wie die meisten Peptidhormone, mit spezifischen Membranrezeptoren, die
der Familie der G-Protein gekoppelten Rezeptoren zugerechnet werden (CONE,
MOUNTJOY 1993). Die tägliche Menge des endogenen Kortisolausstoßes liegt beim
Menschen zwischen 15 – 25 mg sowie bei 5 mg Kortikosteron (KASS und HOLMBERG
1979). Die normale Plasmakonzentration von 11-Hydroxykortikoiden schwankt um 20 µg /
Literaturübersicht
41
100 ml, wobei sie einer tageszeitlichen Rhythmik unterliegt. Ein Peak gegen 8.00 Uhr
morgens steht den niedrigsten Werten gegen Mitternacht gegenüber (GOLDFIEN 1984).
Nach der unmittelbaren Ausschüttung in die Zirkulation wird der Großteil der Kortikosteroide
(ca. 95%) an ein von der Leber gebildetes, kortikosteroidbindendes Globulin (CBG)
gebunden. Die übrigen 5% werden in lockerer Bindung an Albumin transportiert (HAYNES
und MUROLL 1985). Die Halbwertzeit von zirkulierendem Kortisol liegt zwischen 90 u. 100
Minuten. Sein Abbau durch Reduktion erfolgt in der Leber, wo es zu wasserlöslichen
Zusammenschlüssen konjugiert wird, welche über den Harn ausgeschieden werden
(GOLFIEN 1984).
Neben
dem
Tagesrhythmus
Nebennierenrindensteroide
über
stellt
die
HHA
die
negative
sowie
ein
Rückkopplung
beträchtlicher
durch
Anstieg
der
Kortisolausschüttung unter Streß die drei charakteristischen Regulationsebenen innerhalb der
Steroidbiosynthese dar:
Glukokortikoide hemmen die ACTH-Sekretion mittels direkter und indirekter Wirkungen auf
CRH-Neuronen. Die Wirkung wird dabei vermutlich über Kortikoidrezeptoren im
Hippocampus vermittelt (JACOBSON und SAPOLSKY 1991). Zusätzlich ist eine schnelle
Wirkung an Glukokortikoidrezeptoren der Hypophyse beschrieben, die dort die Ausschüttung
des ACTH hemmt. Streßsituationen vermögen die negative Rückkopplungsregulation der
HHA
zu
überstimmen
Glukokortikoidproduktion,
und
da
führen
deren
zu
Wirkungen
einem
auf
merklichen
den
Anstieg
Gesamtorganismus
der
in
Krisensituationen wie Verletzungen, Blutverlusten, Infektionen oder ähnlichem zur
Aufrechterhaltung der Homöostase dringend benötigt werden (SCHIMMER und PARKER
1998).
2.4.2 Wirkung der Glukokortikoide
Die Wirkungen der Glukokortikoide innerhalb des Gesamtorganismus sind vielfältig. Neben
ihrer hauptsächlich katabolen Wirkung auf den Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsel
zeichnen
sie
sich
durch
antiinflammatorische,
immunsuppressive,
antiexsudative,
antiallergische und antitoxische Eigenschaften aus (FLOWER 1989). Im Organismus dienen
sie so dem Schutz glukoseabhängiger Gewebe wie zum Beispiel Herz und Gehirn vor
Auszehrung indem sie die Leber dazu veranlassen, aus Aminosäuren und Glycerin Glucose zu
produzieren und in Form von Glykogen zu speichern. In der Peripherie vermindern
42
Literaturübersicht
Glukokortikoide die Glukoseverwertung, erhöhen den Eiweißabbau und leiten die Lipolyse
ein, womit sie Aminosäuren und Glycerin für die Glukoneogenese zur Verfügung stellen.
Tabelle 2.2 stellt die gluko- sowie die mineralokortikoide Aktivität einiger synthetischer
Kortikoide im Vergleich zur Wirkung des Kortisons gegenüber.
Ihre antiinflammatorische, antiproliferative und immunsuppressive Wirkung stellt die für
ihren therapeutischen Einsatz entscheidende Eigenschaft der Glukokortikoide dar. Als
Mechanismen kommen für diese Eigenschaft mehrere pharmakodynamische Eigenschaften in
Frage:
Ein schnell einsetzender membranstabilisierender Effekt erklärt die hemmende Wirkung der
Glukokortikoide auf die Degranulation und Ausschüttung von Entzündungsmediatoren (v.a.
Histamin) aus Mastzellen, sowie der Unterbindung der Freisetzung gewebeschädigender
lysosomaler Enzyme aus basophilen und neutrophilen Granulozyten (MUNCK et al 1984;
BRINCKERHOFF et al. 1980). Die Hemmung der Phospholipase A2 über die Transskription
eines spezifischen Hemmproteins, dem Lipocortin, mit Blockade der Arachidonsäurekaskade,
stellt eine weitere bedeutende Wirkung der Glukokortikoide dar (FLOWER 1988). Es kommt
zu einer verringerten Freisetzung von Arachidonsäure aus Zellmembranen, so daß weniger
Substrat für die Bildung von Prostaglandinen über den Cyclooxygenaseweg und von
Leukotrienen über den Lipoxygenaseweg zur Verfügung steht. Die Glukokortikoide greifen
somit früher in den Arachidonsäurestoffwechsel ein als die nichtsteroidalen Antiphlogistika
(NSAID) und unterdrücken neben der Bildung von Prostaglandinen auch die Bildung von
Leukotrienen, die ebenfalls eine wichtige Rolle als chemotaktische Entzündungsmediatoren in
der Spätphase von Entzündungen spielen (GUYRE und MUNCK 1989; BURNSTEIN u.
CIDLOWSKI 1989).
Weiterhin ist bekannt, daß der Glukokortikoid-Rezeptor-Komplex die Transskription
bestimmter entzündungsfördernder Moleküle negativ reguliert. Zu diesen zählen Zytokine,
Metalloproteasen und Stickstoffmonoxidsynthasen (NO-Synthasen), welches als Enzym in
Makrophagen vorkommt und bei zytotoxischen Effekten sowie pathologischer Vasodilatation
eine Rolle spielt (MONCADA u. PLAMER 1991). Neben ihrer Wirkung auf die Funktion der
Leukozyten konnte von SRINIVASAN u. KULKARNI (1981) auch ein Effekt von
Glukokortikoiden auf deren Migration nachgewiesen werden:
Eine teilweise Entfernung des kornealen Epithels stimuliert das Auftreten polymorphkerniger
Leukozyten in der Tränenflüssigkeit innerhalb von 2 bis 5 Stunden. Das Auftreten dieser
Zellen kann durch Gabe von 1% Prednisolon (2.400 Zellen / ml Reduktion auf 400 Zellen /
Literaturübersicht
43
ml) sowie 0,5% Indomethacin (2.400 Zellen / ml Reduktion auf 50 Zellen / ml) deutlich
reduziert werden. Tab. 2.1 vergleicht die Wirkung verschiedener Glukokortikoide in
unterschiedlicher Formulierung und Konzentration hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die
Migration von Leukozyten in die entzündete Kornea.
Tab.2.1 Prozentuale Abnahme im Auftreten polymorphkerniger Leukozyten in einer
entzündeten Kornea nach lokaler Behandlung mit dem aufgeführten Kortikosteroid (LEIBOWITZ 1980; LEIBOWITZ et al. 1992)
Kortikosteroid
Reduktion in %
0,125 % Prednisolonacetat
34 %
1%
Prednisolonacetat
52 %
1%
Prednisolonphosphat
28 %
0,1 %
Dexamethasonalkohol
40 %
1%
Dexamethasonphosphat
19 %
0,1 %
Fluorometholon
31 %
0,25 %
Fluorometholon
35 %
0,1 %
Fluorometholonacetat
48 %
Zur Vermittlung ihrer Wirkung im betreffenden Zielgewebe interagieren Glukokortikoide mit
spezifischen Rezeptorproteinen, welche die Expression kortikosteroidresponsibler Gene
regulieren. Da bei diesem Vorgang über eine Veränderung der Genexpression und der
Proteinbiosynthese erst eine gewisse Zeitspanne benötigt wird, treten die meisten Wirkungen
der Kortikosteroide nicht sofort sondern erst nach einigen Stunden ein. Die Vermittlung
erfolgt über einen zytoplasmatischen Glukokortikoidrezeptor, der nach Bindung eines
Steroids in aktiver Form in den Zellkern transloziert und dort die Transskription einleitet
(SCHIMMER und PARKER 1998). Abseits von positiven Effekten auf die Expression von
Genen werden auch hemmende Einflüsse von Glukokortikoiden beschrieben (SAATCIOGLU
et al. 1994). Ein Beispiel dafür stellt die negative Regulation der Pro-OpimelanokortinGenexpression (POMC) dar. Man geht davon aus, daß der aktivierte Glukokortikoidrezeptor
direkt als negativer Transkriptionsregulator reagiert. Zu den anderen Genen, die negativ von
Glukokortikoiden reguliert werden, zählen jene, die eine Vielzahl von Zytokinen kodieren
und somit eine entscheidende Bedeutung im Ablauf von Immunreaktionen und
44
Literaturübersicht
Entzündungsgeschehen besitzen. Für die Regulation dieser Mediatoren wird davon
ausgegangen, daß Kortikosteroide über
membrangebundene Rezeptoren auch schnellere
Wirkungen auslösen können (WEHLING 1994).
2.4.3 Kortisol und seine synthetischen Derivate
Durch Veränderungen der Struktur der natürlich vorkommenden Glukokortikoide wurde eine
Vielzahl synthetischer Glukokortikoide hergestellt, wobei sich der Großteil vom Prednisolon
ableitet (Abb. 2.6). Prednisolon unterscheidet sich vom Kortisol durch eine zusätzliche
Doppelbindung zwischen C1 und C2 im Ring A des Steroidgerüsts, wodurch sich die
glukokortikoide Aktivität vervierfacht.
Abb. 2.6 Chemische Struktur des Kortisols und einiger synthetischer Derivate
45
Literaturübersicht
Substitutionen an C6, C9 und C16 führen zu einer weiteren Steigerung der glukokortikoiden
Potenz bei gleichzeitiger Reduzierung der mineralokortikoiden Aktivität (OETTEL 1996).
Eine Hydroxylierung (oder Methylierung) an C16 in Verbindung mit einer gleichzeitigen
Fluorierung an C6 und C9 führt zu einer nahezu vollständigen Verminderung der
mineralokortikoiden Aktivität und läßt hochpotente Glukokortikoide entstehen (Tab.2.2), die
sich durch eine erheblich stärkere glukokortikoide Wirkung im Vergleich zum Kortisol
auszeichnen (ROHDEWALD et al. 1993).
Tabelle 2.2: Gluko- und Mineralokortikoidaktivität einiger synthetischer Kortikoide im
Vergleich zur Aktivität des Kortisons.
Substanz
Flurokortison
Prednison
Prednisolon
Methylprednisolon
Triamcinolon
Dexamethason
Bethamethason
Paramethason
Glukokortikoidaktivität
15
4
4
5
5
20
20
15
Mineralokortikoidaktivität
800
0,0005
0,0005
0
0
0
0
0
Das in der vorliegenden Arbeit verwendete Dexamethason stellt sich als eines der potentesten
synthetischen Kortikosteroidderivate dar. Es zeichnet sich durch einen antiinflammatorischen
Effekt aus, der den des Kortison um das 30 bis 50-fache übersteigt. 10 mg Dexamethason
gleichen in ihrer antiinflammatorischen Wirkung dabei 100 mg Prednisolon (PAPPA 1994).
Es zeichnet sich durch eine Gewebehalbwertszeit von 3 Tagen aus. Der Vergleich dieses
Wertes mit dem von Hydrokortison (9 Stunden) offenbart einen weiteren Vorteil von
Dexamethason. Es besitzt eine höhere Wirkpotenz in geringeren Konzentrationen und
erfordert zusätzlich eine weniger häufige Verabreichung. So konnte REICHENBECKER
(2002) zeigen, daß die siebenfache tägliche Anwendung einer dexamethasonhaltigen
Augensalbe am Pferdeauge der dreimaligen täglichen Anwendung hinsichtlich entstehender
Konzentrationen in den einzelnen Augenstrukturen kaum überlegen ist. Aus einer Studie von
LEIBOWITZ et al. (1972) geht hervor, daß der antiinflammatorische Effekt der
verschiedenen Derivate des Dexamethason nicht zwingend ihrer Konzentration am Wirkort
Literaturübersicht
46
proportional ist. Dexamethasonacetat penetriert zwar im Vergleich zur alkoholischen oder der
Phosphatform schlecht in die Kornea, besitzt aber den größten antiinflammatorischen Effekt.
2.4.4
Nebenwirkungen der Glukokortikoide
Man unterscheidet zwei Arten von Nebenwirkungen bei einer Glukokortikoidtherapie.
Die erste Gruppe von Komplikationen unter einer Glukokortikoidtherapie entsteht durch das
Absetzen der Medikamente. Neben dem Wiederaufflammen der Grundkrankheit ist die akute
Nebennierenrindeninsuffizienz
als
schwerste
Nebenwirkung
einer
längeren
Kortikosteroidtherapie zu nennen (SULLIVAN 1982). Infolge des zu schnellen Absetzens des
Medikaments, das die HHA-Achse während des Einsatzes unterdrückte, ist die
Nebennierenrinde außer Stande, die Produktion endogener Kortikosteroide aufzunehmen. Es
stellen sich Symptome wie Myalgien, Gelenkschmerzen oder allgemeine Lethargie ein.
BYYNY (1976) hat zur Vermeidung iatrogener Nebennierenrindeninsuffizienzen Protokolle
erarbeitet,
die
die
Beendigung
einer
Kortikosteroidtherapie
bei
Patienten
unter
Langzeitbehandlung erleichtern sollen.
Eine humanmedizinische Studie von BURCH und MIGEON (1968) offenbart einen
systemischen Effekt kurzfristig lokal angewandter Kortikosteroidpräparate. Vier Testpersonen
erhielten
über
vier
Tage
alle
zwei
Stunden
einen
Tropfen
einer
0,01%igen
Dexamethasonlösung in beide Augen. Anschließend konnte eine Reduktion der Ausscheidung
endogener 17-Hydroxykortikosteroide auf Werte von 19 – 72 % des Normalwertes gemessen
werden. Die Gesamtproduktion endogenen Kortisols wurde um 11 - 43 % verringert.
Die zweite Gruppe von Nebenwirkungen resultiert aus dem Einfluß überphysiologischer
Dosen von Glukokortikoiden auf die Nebennieren-Hypophysen-Achse, die Wundheilung, das
Immunsystem, den Glukosestoffwechsel sowie den Elektrolythaushalt. Störungen in diesen
Regulationskreisen können zu Folgeerkrankungen wie Osteoporose, grauem Star oder Bluthochdruck führen.
Weiterhin
beschreibt
HASKETT
(1985)
die
Möglichkeit
des
Auftretens
von
Verhaltensstörungen. Er berichtet dabei von Fällen aus der Humanmedizin, in denen sowohl
bei Patienten, die unter einer Nebennierenrindenüberfunktion litten, als auch während einer
Kortikosteroidtherapie Symptome wie Gereiztheit, Schlaflosigkeit, Änderung der Stimmung
oder der Persönlichkeit sowie offene Psychosen beobachtet wurden.
47
Literaturübersicht
Die Osteoporose mit vergesellschafteter Frakturanfälligkeit stellt eine weitere häufige und
ernste Komplikation bei Patienten aller Altersstufen dar. ADACHI et al. (1993) schätzen
dabei, daß ca. 30 – 50 % aller Patienten, die unter einer Dauerbehandlung mit
Glukokortikoiden stehen, eine Osteoporose entwickeln werden. Diese entwickelt sich als eine
Folgeerscheinung der durch Glukokortikoide ausgelösten Hemmung von Osteoblasten in
Kombination mit einer verminderten Ca2+-Aufnahme aus dem Darm und einer vermehrten
Ca2+-Ausscheidung in der Niere. Ein Zunahme der Parathormonsekretion führt letztlich zur
Steigerung der Osteoklastenaktivität mit vermehrtem Knochenabbau. HOGAN et al.(1955)
fassen die systemischen Nebenwirkungen adrenaler Steroide in der Humanmedizin wie folgt
zusammen:
•
Mentale Veränderungen (Variation von Euphorie bis zu Psychosen)
•
Aktivierung von Infektionen
•
Kurzfristige Verschlechterung eines manifesten Diabetes oder Bluthochdrucks
•
Gastrointestinale Ulzera
•
Osteoporose (ggf. bis zu pathologischen Frakturen)
•
Elektrolytverschiebungen (ggf. mit Ödembildungen etc.)
•
Wundheilungsstörungen
•
„Mondgesicht“ (und andere Manifestationen eines Cushingsyndroms: Stammfettsucht
etc.)
2.4.5
Therapeutischer Einsatz der Glukokortikoide
2.4.5.1 Indikationen für den Einsatz von Glukokortikoiden am Auge
Glukokortikoide sind bei zahlreichen nichtinfektiösen entzündlichen Erkrankungen des Auges
hilfreich. Zur lokalen Behandlung entzündlicher Erkrankungen des Auges, der Haut oder des
Gehörganges werden Glukokortikoide in einer Vielzahl von Formulierungen angewandt.
Durch den Gebrauch solcher Arzneimittel sollen am Wirkort hohe Konzentrationen des
Glukokortikoids erzielt werden, ohne Gefahr derer systemischen Nebenwirkungen.
Entzündungsreaktionen am Auge gehen meist mit einer zellulären Infiltration der betroffenen
Gewebe oder Kompartimente, einer Ausdehnung vorhandener bzw. Entstehung neuer
Literaturübersicht
48
Blutgefäße (Neovaskularisation) sowie dem Zusammenbruch der verschiedenen Barrieren
gegenüber
der
systemischen
Blutversorgung
einher
(REGNIER
1999).
Der
Entzündungsprozess stellt dabei einen Mechanismus der Gewebeverteidigung dar, der am
Auge jedoch zur Schädigung einzelner Strukturen des Auges mit negativen Auswirkungen auf
die Sehfähigkeit führen kann. Die Verhinderung überschießender Entzündungsvorgänge
innerhalb der okulären Strukturen stellt aus diesem Grunde eine Hauptindikation der
Glukokortikoide dar.
Glukokortikoide
wirken
Migrationsfähigkeit
von
sich
durch
Leukozyten
ihre
bereits
sowie
ihre
beschriebene
hemmende
Wirkung
Wirkung
auf
die
auf
die
Phagozytoseaktivität von Makrophagen negativ auf die zellulären Abwehrmechanismen
gegenüber Infektionsgeschehen aus (COHN 1991). Aus diesem Grund kann ein Einsatz von
Glukokortikoiden bakterielle, virale oder mykotische Infektionen verschlimmern bzw.
klinisch inapparente Infektionen zum Ausbruch bringen. Der Einsatz von Glukokortikoiden
bei eindeutig infektiös bedingten Schädigungen wird daher allgemein als kontraindiziert
angesehen. LEIBOWITZ und KUPFERMANN (1980) stellen fest, daß „jedweder Einsatz von
Kortikosteroiden keinen Platz in der Behandlung einer bakteriellen Keratitis in Abwesenheit
des gleichzeitigen Einsatz eines wirksamen Antibiotikums hat“. Kombinationspräparate von
Kortikosteroiden und Antibiotika stellen einen großen Anteil an den in der tierärztlichen
Praxis zum Einsatz kommenden Ophthamica dar. Dabei bleibt zu bedenken, daß bei der
Behandlung eines unbekannten Erregers mit einem nur bakteriostatisch oder mangelhaft
wirkendem Antibiotikum in Kombination mit einem Glukokortikoid die Schädigung durch
das Infektionsgeschehen potenziert werden kann (PAPPA 1994). Die Anwendung eines
Kombinationspräparates sollte aus diesem Grund erst nach Durchführung eines Resistenztests
mit Feststellung der Sensitivität des Erregers auf das eingesetzte Antibiotikum erfolgen.
Weiterhin können verschiedene pharmakokinetische Verhaltensweisen der beiden miteinander
kombinierten Arzneimittel bei gleichem Behandlungsintervall dazu führen, daß entweder
eines der beiden akkumuliert oder der andere Stoff häufig unterhalb der wirksamen
Konzentration vorliegt. Dies ist besonders bedenklich, falls die galenische Kombination eines
Kortikosteroids mit einem Antibiotikum dazu führt, daß das antibiotische Arzneimittel in
unwirksamen Konzentrationen in den Augenstrukturen vorliegt, da dies die Resistenzbildung
von Infektionserregern fördern kann.
Literaturübersicht
49
Bei viralen Infektionen läßt die meist unsichere Wirkung der eingesetzten antiviralen
Medikamente eine Kombination mit einem Kortikosteroid in topischer oder systemischer
Form als riskant erscheinen (Mc COY und LEOPOLD 1960). Bei mykotischen Infektionen
sollte nach Meinung fast aller Autoren auf den Einsatz von Kortikosteroiden verzichtet
werden. Es konnte nachgewiesen werden, daß Kortikosteroide bei topischer oder
subkonjunktivaler Applikation sowohl mykotische Infektionen der Kornea verschlimmern, als
auch negative Auswirkungen auf eingesetzte fungizide Medikamente besitzen (O`DAY et al.
1984 und 1991).
Das Auftreten von posterioren subkapsulären Kataraktformationen, Glaukomen oder
Mydriasis gehört zu den häufigsten Komplikationen einer topischen oder systemischen
Kortikosteroidtherapie in der Humanmedizin. In der Veterinärmedizin konnte von GELATT
und MACKAY (1998) eine Erhöhung des Augeninnendrucks durch Gabe von
Glukokortikoiden bei Beagle-Hunden mit Weitwinkel-Glaukom nachgewiesen werden. Bei
den untersuchten Patienten steigerte eine zweiwöchige Therapie mit 0,1%igem Dexamethason
(viermal täglich lokal verabreicht) den mittleren Augeninnendruck um durchschnittlich 5 mm
Hg. REGNIER (1999) weist jedoch darauf hin, daß ein häufigeres Auftreten von Glaukomen
ebenso wenig wie steroidverursachte Katarakte oder Keratopathien bei kleinen Haustieren
nachgewiesen werden konnte.
2.4.5.2 Die Wirkungsvermittlung von Glukokortikoiden am Auge
Sowohl die physiologische als auch die therapeutische Reaktion auf Glukokortikoide hängen
von den gleichen Gegebenheiten innerhalb eines Zielgewebes ab: dem Vorliegen von
entsprechenden Rezeptoren (in Qualität und Quantität) sowie den biochemischen
Auswirkungen der Glukokortikoid – Rezeptor – Komplexe. Glukokortikoidrezeptoren finden
sich in allen Körperzellen, die an Entzündungsvorgängen unmittelbar beteiligt sind. Am Auge
konnten in der Sklera, den Konjunktiven, der Kornea, der Iris, der Choroidea und der Retina
entsprechende
Rezeptoren
HERNANDEZ et al. 1981).
nachgewiesen
werden
(TCHERNITCHIN
et
al.
1980;
Literaturübersicht
50
2.4.5.3 Nutzen und Risiken der Kortikosteroidtherapie am Beispiel Kornea
Anhand des Beispieles Kornea kann der therapeutische Nutzen von Kortikosteroiden aber
auch deren Risiko bei der Behandlung des Auges dargestellt werden. Verletzungen der
Kornea stellen eine therapeutische Herausforderung an die Behandlung durch den Tierarzt
dar. Die Wundheilung der Hornhaut ist dabei, wie das Vorhandensein intakter
Gewebestrukturen in allen anderen Regionen des Organismus, von dem Zusammenspiel von
Fibroblasten und Kollagen abhängig. Infolge der avaskulären Struktur sowie der isolierten
anatomischen Lage stellt die Kornea jedoch ein einzigartiges Beispiel in der Betrachtung
dieses Zusammenspiels dar (PAPPA 1994). Kortikosteroide verringern nachweislich die
Aktivität von Fibroblasten und Keratozyten (FRANCOIS und FEHER 1973). Dies
verlangsamt sowohl den Wiederaufbau des Kollagens als auch die Repopulation der Kornea
mit Keratozyten. Wenn diese Auswirkungen, wie LEOPOLD und MAYLATH (1952) zeigen,
die Narbenbildung im Bereich der Hornhaut zwar signifikant reduziert, so behindern und
verlangsamen sie dennoch eine rasche Ausheilung. Das Maß der Beeinflussung der
Wundheilung ist dabei der Dosis des Kortikosteroids direkt proportional. Sehr kleine Mengen
eines Kortikosteroids verändern bereits die zelluläre Formation während der Wundheilung
ohne Auswirkung auf eine intakte Ausheilung. Höhere Dosen hingegen zeigen
schwerwiegende Auswirkungen auf Ausheilungsergebnisse verletzter Hornhäute (ASHTON
und COOK 1951).
GASSET et al. (1969) verdeutlichten den dosisabhängigen Effekt von Dexamethason auf die
Ausheilung einer kornealen Läsion. Während die 12-malige Verabreichung einer 0,01%igen
bzw. die 4-malige Verabreichung einer 0,1%igen Dexamethasonlösung pro Tag nur geringe
bis keine Auswirkung auf das Ausheilungsergebnis hatte, verringerte eine 12-malige Gabe
einer 0,1%igen Lösung die Festigkeit der ausgeheilten Kornea um etwa 50%.
Der Effekt der Kortikosteroide auf das Enzym Kollagenase innerhalb der Kornea wird in der
Literatur
kontrovers
diskutiert.
Keratozyten
produzieren,
ebenso
wie
verletzte
Korneaepithelzellen, Vorläufer dieses Enzyms. Dieser Prozess kann von segmentkernigen
Leukozyten aber auch durch die Einwirkung von Dexamethason aktiviert werden. Anderseits
stabilisieren Kortikosteroide, wie bereits erwähnt, lysosomale Membranen und verhindern
somit die Freisetzung von Kollagenasen und weiteren lysosomalen Enzymen. Die genaueren
Umstände eines positiven oder negativen Effektes von Kortikosteroiden auf Verletzungen
51
Literaturübersicht
(insbesondere auf Verbrennungen) sind noch nicht präzise formuliert. Da ihre Anwendung bei
Verletzungen durch Laugen sowie bei manchen Infektionsgeschehen jedoch zu massiven,
perakut verlaufenden, als „Einschmelzungen“ bezeichneten Korneaauflösungen geführt hat,
ist ihr Gebrauch nach Meinung mehrerer Autoren stets mit großer Vorsicht und unter
Berücksichtigung aller Vorteile und Risiken abzuwägen (HOOK et al. 1973; BROWN 1971;
PAPPA 1994 u.a.).
52
3
Material und Methode
MATERIAL UND METHODE
In der vorliegenden Arbeit sollte das Verteilungsverhalten von Dexamethason nach
einmaliger lokaler Anwendung am Hundeauge untersucht werden. 30 Hunde wurden dazu in
unterschiedlichem zeitlichen Abständen von 6, 11 und 16 vor Euthanasie und
Probengewinnung mit einer Dexamethason-Augensalbe behandelt. Die benötigten Materialien
und Geräte werden im folgenden Abschnitt, ebenso wie Versuchsaufbau und Messmethode
aufgelistet.
3.1 Geräte
Dispensette II®
Hybridisierungsinkubator 7601
(Brand, Deutschland)
(GfL mbH, Burgwedel)
Kühlzentrifuge, Typ 5403 Eppendorf
Magnetrührer mit Heizplatte,
Magnetomix Colora Typ M1
pH-Meter, Typ 27
(Colora Messtechnik GmbH, Lorch)
(Knick, Berlin)
Pipetten: einstellbar von 10-100 µl,
20-200 µl, 100-1000 µl
(Eickemeyer, Tuttlingen)
Präparierbesteck
(Eickemeyer, Tuttlingen)
Rüttler, Typ Reax Top
(Heidolph, Deutschland)
Spaltlampe SL-5
Überkopfschwenker,Typ PFAX 2
(Kowa Company Ltd., Japan)
(Heidolph, Deutschland)
Ultra Turrax TP 18/10
(IKA-Werk, Deutschland)
Umkehrosmoseanlage,
Typ RO 50/14 SMB
(Wasseraufbereitungs- und Regenerierstation
GmbH, Barsbüttel)
Wärmeschrank
β-Counter: LS-5000-TA
(Heraeus, Hanau)
(Beckmann, Deutschland)
3.2 Verbrauchsmaterialien
Einmalkanülen 23Gx1“
Pasteurpipetten, 150 mm Glas, Nr. 747715
Pipettenspitzen: blau, Nr. 70/762002
PP-Reaktionsgefäße 1,5 ml
Spritzen 2,0 ml (Norm-Ject)
(Henke / Sass / Wolf GmbH, Tuttlingen)
(Brand GmbH&Co., Wertheim)
(Sarstedt, Deutschland)
(Greiner, Frickenhausen)
(Henke / Sass / Wolf GmbH, Tuttlingen)
Material und Methode
53
3.3 Chemikalien und Reagenzien
Aquasafe 300 Plus Szintillator
[1,2,3,4-3H] Dexamethason Lösung in Ethanol,
Spezifische Aktivität:
1,44 TBq/mmol; 39,0 Ci/mmol
(Zinsser Analytic, U.K.)
(Amersham Pharmacia Biotech, U.K.)
Aktivkohle zur Analyse
(E. Merck, Darmstadt)
Dexamethason
(9α-Fluoro-16α-metyl-prednisolon)
Dextran T 70
(Sigma, München)
(Carl Roth GmbH & Co., Karlsruhe)
Di-Natriumhydrogencarbonat-Dihydrat
(Na2HPO4 x 2 H20)
Ethanol (absolut)
(E. Merck, Darmstadt)
(Mallinckrodt Baker B.V., Holland)
Ethylacetat
Gelatine
(Bio Rad Laboratories, USA)
Natriumchlorid (NaCl)
(E. Merck, Darmstadt)
Salzsäure (HCl)
(J.T. Baker, Groß Gerau)
Stickstoff
(Messner, Langenhagen)
3.4 Medikament
Dexamethasonhaltige Augensalbe mit folgender Zusammensetzung:
0,29 mg Dexamethason / g Augensalbe (S & K Pharma Schuhmann u. Kohl GmbH, Perl)
in öliger Suspension (Corti Biciron ®)
Tropffähige Augensalbe zum Einbringen in den Bindehautsack.
Weiterer Wirkstoff: 5,76 mg Oxytetracyclinhydrochlorid / g Salbe.
Sonstige Bestandteile: Siliciumdioxid, Isopropylmyristat, Wollwachs, Paraffin, Vaseline.
Dosierungsanleitung: 1 Tropfen der Augensalbe 3 x täglich in den Bindehautsack einträufeln.
3.5 Puffer und Lösungen
Die Herstellung aller während der Probenaufarbeitung sowie Messung verwendeter Puffer
und Lösungen erfolgte mit destilliertem Wasser (Aqua dest.). Die Aufbewahrung der Puffer
und Lösungen erfolgte bei 4°C.
54
3.5.1
Material und Methode
Gelatine-Phosphat-Puffer (GPP)
Ein Liter einer 0,01 molaren Di-Natriumhydrogenphosphat-Lösung wird unter Zugabe von
0,01 molaren Natriumdihydrogenphosphat-Lösung auf einen pH-Wert von 7,8 eingestellt. In
einem Liter dieser Lösung werden 8,77 g NaCl gelöst. Es erfolgt eine Korrektur des pHWertes der Lösung auf 7,6 unter Zugabe von Natriumhydroxid oder Salzsäure. 200 mg
Gelatine werden abschließend in 200 ml dieser Pufferlösung gelöst.
3.5.2
Dextran-Aktivkohle-Suspension
In 100 ml Gelatine-Phoshat-Puffer werden 500 mg Aktivkohle und 50 mg Dextran 70 gelöst.
3.5.3
Dexamethason-Standardreihe
Zur Herstellung einer Stammlösung werden 10 mg Dexamethason in 10 ml Ethanol gelöst.
Diese Lösung wird soweit mit GPP verdünnt, daß am Ende Lösungen mit 16.000, 8.000,
4.000, 2.000, 1.000, 500, 250, 125 pg DXM/200 µl vorliegen.
3.5.4
3
H-Dexamethason-Lösung
Die 3H-Dexamethason-Lösung wurde mit Ethanol auf 7.500 - 8.000 CPM / 100 µl eingestellt.
3.6 Patientengut
Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Proben stammen von 30 Hunden. Alle Hunde
wurden einmal lokal mit der Augensalbe behandelt und in 3 Gruppen aufgeteilt. Es handelt
sich bei diesen Hunden um Patienten der Tierärztlichen Klinik Dr. S. Kaiser / Dr. H.
Lindenstruth (Werl / Westfalen), die in der Zeit von Mai 2002 bis Dezember 2002 behandelt
und wegen anderer Erkrankungen euthanasiert wurden. Klinische Besonderheiten sowie
Befunde der Augenuntersuchung sind den Tabellen 3.1 bis 3.3 zu entnehmen. Die Patienten
der 1.Gruppe wurden 6 Stunden, die Patienten der 2. Gruppe 11 Stunden, die Patienten der 3.
Gruppe 16 Stunden nach der Salbenapplikation euthanasiert. Augenpaare von drei weiteren
Hunden dienten vorab dem Erlernen und der Etablierung von Entnahmetechnik und
Sektionsgang.
55
Material und Methode
Tab. 3.1 Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten bei Patienten der 1.Gruppe
(Euthanasie und Probengewinnung 6 Stunden nach der Behandlung)
Patienten
1. Gruppe
Rasse
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Mischling
Deutsch Langhaar
Langhaardackel
Deutscher
Schäferhund
Berner Sennenhund
Mischling
Boxer
Rottweiler
Pudel-Mischling
Boxer
[6 Stunden Salbenverweildauer]
Alter in Klinische Besonderheiten /
Jahren Augenuntersuchung
1
geringgradige Konjunktivitis beidseits
1
geringgradige Konjunktivitis beidseits
5
-geringgradige Konjunktivitis links
1
4
18
12
8
12
10
Kachexie, Anämie, Ikterus
Katarakt beidseits matur
Nukleosklerose beidseits
Kornea links: Panus + Gefäßeinsproßung
Nukleosklerose beidseits
Nukleosklerose beidseits
Tab. 3.2 Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten bei Patienten der 2.Gruppe
(Euthanasie und Probengewinnung 12 Stunden nach der Behandlung)
Patienten
2. Gruppe
Rasse
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Golden Retriever
Deutscher
Schäferhund
Malinois
Collie
Foxterrier
Deutscher
Schäferhund
Dackel-Mix.
Deutscher
Schäferhund
Deutscher
Schäferhund
West Highland
Terrier
[11 Stunden Salbenverweildauer]
Alter in Klinische Besonderheiten /
Jahren Augenuntersuchung
5
--Ellenbogendysplasie + Hochgradige Panostitis
1
Konjunktivitis geringgradig beidseits
2
--10 Nukleosklerose beidseits
12 Azotämie
--5
16
2
1
11
Beidseits Katarakt matur / Konjunktiven
geringgradig verwaschen
Hochgradige Hüftgelenksdysplasie
Hochgradige Hüftgelenksdysplasie
Aggression / Nukleosklerose beidseits
56
Material und Methode
Tab. 3.3 Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten bei Patienten der 3.Gruppe
(Euthanasie und Probengewinnung 16 Stunden nach der Behandlung)
Patienten
Gruppe 3
Rasse
2
3
4
Deutscher
Schäferhund
Golden Retriever
Spanischer Hütehund
Malinois
5
Dackelmix
6
7
8
Dobermann
Foxterrier-Mix
Malteser
Deutscher
Schäferhund
Deutscher
Schäferhund
1
9
10
[16 Stunden Salbenverweildauer]
Alter in Klinische Besonderheiten /
Jahren Augenuntersuchung
3
Konjunktivitis follicularis geringgradig rechts
Nukleosklerose beidseits
rechts: Linsenluxation + Ablatio Retinae
--Katarakt beidseits matur, Retina leicht
14
abzulösen
6
--ca. 12 Nukleosklerose beidseits
14
Katarakt matur Gefäßatrophie Retina
Plasmazelluläre Infiltration 3. Augenlid
10
9
8
1
10
---
3.7 Klinische Untersuchung
Die in die Untersuchung einbezogenen Patienten spiegeln ein zufälliges Spektrum der zur
Euthanasie gelangenden Tiere in einer Tierärztlichen Klinik für Kleintiere wider. Ein Großteil
der Patienten wurde vor dem Eintritt in die Studie über einen unterschiedlich langen Zeitraum
bis zur Entscheidung zur schmerzlosen Tötung mit Arzneimitteln therapiert, für die im
Schrifttum keine Hinweise für einen Einfluß auf die Glukokortikoidkinetik vorliegen (siehe
Tab 3.6.1 bis 3.6.3). Es gelangten keine Patienten in die Studie, die mit Dexamethason
vorbehandelt waren. In dieser Arbeit werden lediglich die Informationen über den klinischen
Allgemeinzustand der Patienten angeführt, welche für das untersuchte Kompartimentsystem
Auge von Bedeutung sein können.
Material und Methode
57
Unmittelbar vor dem Eintritt eines Patienten in die Studie erfolgte eine Untersuchung. Hierbei
wurden neben der Körpertemperatur, die Atmung, der Zustand der Schleimhäute, die kapilläre
Rückfüllungszeit sowie die Mandibular- und Popliteallymphknoten untersucht. Die
Auskultation des Herzens und der Lunge schloss die klinische Untersuchung ab.
Die Patienten der vorliegenden Studie wurden aufgrund verschiedener Erkrankungen
euthanasiert. Tab. 3.4 listet die Erkrankungen auf. Die klinischen Untersuchungen der
einzelnen Tiere ergab keine Befunde, die über die durch die jeweilige Erkrankung
verursachten Veränderungen hinausgingen.
Tab. 3.4 Patientenanzahl und Grund der Euthanasie
Patientenanzahl
Grund der Euthanasie
Orthopädische Erkrankungen
n = 16
(Hochgradige
Hüftgelenksdysplasie,
Ellenbogen-
dysplasie, Cauda equina, Discopathie, WobblerSyndrom)
Multiples Organversagen
n=3
(Hochgradige
Herzinsuffizienz,
Niereninsuffizienz, Hepathose u.a.)
n=3
Epilepsie
n=3
Aggression
n=1
Maligne Histiozytose
n=1
Milztumoren (rupturiert)
n=1
Leishmaniose
n=1
Nierentumoren
n=1
Schlaganfall
Chronische
58
3.7.1
Material und Methode
Ophthalmologische Untersuchung
Vor Auswahl eines Patienten erfolgte eine spezielle ophthalmologische Untersuchung. Diese
diente der Feststellung des Status praesens der Augengesundheit des jeweiligen Tieres. Tiere
die bei der ophthalmologischen Untersuchung Symptome einer Augenkrankheit aufwiesen,
wurden ausgeschlossen. Symptome, die auf altersabhängige, physiologische Veränderungen
des Auges zurückzuführen sind, wurden vermerkt.
Zunächst wurde die Umgebung des Auges einer adspektorischen Kontrolle unterzogen. Dabei
wurde auf Entzündungserscheinungen, die Lidstellung inklusive etwaiger fehlgestellter
Wimpern, Spuren eines übermäßigen oder verminderten Tränenflusses sowie Veränderungen
des 3. Augenlides (soweit ohne Anästhesie möglich) untersucht. Die Feststellung der
Sehfähigkeit erfolgte durch Prüfung des Drohreflexes, die Durchführung eines WattebauschTests sowie in Einzelfällen durch den Lauf des Patienten über Hindernisse.
Die spezielle Untersuchung der Augen begann mit der adspektorischen Untersuchung beider
Augen ohne technische Hilfsmittel. Daran schloss sich die Untersuchung mittels Spaltlampe
an. Auf die Verwendung von Medikamenten zur Verbesserung der ophthalmologischen
Untersuchung ( z.B. Lokalanästhetika oder Mydriatika) wurde verzichtet. Es wurden ebenfalls
keine Untersuchungen vorgenommen, die in Folge der Manipulation im Bereich der Kornea
einen erhöhten Tränenfluß provozieren können (Schirmer – Tränentest, Fluoresceinprobe).
3.8 Probengewinnung und Lagerung
3.8.1 Voruntersuchungen
Zur Etablierung der Entnahmetechnik der einzelnen Proben wurde die Entnahmetechnik
innerhalb eines Vorversuchs erprobt. Drei unbehandelten Augenpaaren wurden dabei Proben
von Kammerwasser, Kornea, 3. Augenlid, Iris, Linse, Glaskörper und Retina (incl.
Choroidea) entnommen. Die Entnahme und Sektion der Augen erfolgte in unmittelbarem
Anschluß an die Euthanasie des Patienten. Die Aufbewahrung erfolgte bei -20°C. Die
Probeneinwaage erfolgte in Analogie zu REICHENBECKER (2002) in gefrorenem Zustand
unmittelbar vor der Homogenisierung.
59
3.8.2
Material und Methode
Versuchsaufbau
Die in den Tabellen 3.1 bis 3.3 aufgeführten Tiere erhielten einmalig eine Gabe von 0,2 ml
einer 0,029 %igen dexamethasonhaltigen Augensalbe mit einer 1 ml–Spritze in den
Konjunktivalsack eingegeben. Dies entspricht einer absoluten Menge von 0,058 mg
Dexamethason. Die Salbengabe erfolgte am wachen Tier unter Praxisbedingungen. 6 Stunden
(Gruppe 1), 11 Stunden (Gruppe 2) sowie 16 Stunden (Gruppe 3) nach der Applikation
wurden die Tiere euthanasiert. Die Euthanasie erfolgte durch intravenöse Injektion von T61®
nach vorheriger intravenöser Injektionsnarkose mit Xylazin (2 mg/kg) / Levomethadon (0,2
mg/kg) oder Azepromazin (0,5 mg/kg) / Levomethadon.
3.8.3
Enukleation der Bulbi oculi
Die Enukleation beider Bulbi erfolgte unmittelbar im Anschluß an die Euthanasie des
Patienten. Dabei wurde mittels eines Skalpells die Haut parallel zu den Augenlidern
durchtrennt. Im weiteren Verlauf konnten die freipräparierten Lidränder mit einer Klemme
gefaßt und der Bulbus unter Schonung der Konjunktiven aus der Tenon-Kapsel freipräpariert
werden. Mit einer gebogenen Metzenbaumschere konnten nun nacheinander die intraorbitalen
Muskeln am Bulbus abgetrennt werden. Zuletzt wurde der N. opticus mit den versorgenden
Blutgefäßen dargestellt und abgesetzt.
3.8.4
Entnahme des Kammerwassers
Mittels einer Kanüle (23G x 1“) und einer 2 ml Spritze wurde im ersten Sektionsschritt
Kammerwasser entnommen. Dazu wurde im medialen Augenwinkel im Übergangsbereich
von Sklera und Kornea in flachem Winkel in die vordere Augenkammer eingegangen und
zwischen 0,75 und 1,2 ml Kammerwasser gewonnen. Das so gewonnene Kammerwasser
wurde dann 5 Minuten bei 3000 g zentrifugiert und der zellfreie Überstand bei –20 °C bis zur
Probenaufarbeitung gelagert.
60
3.8.5
Material und Methode
Entnahme von 3. Augenlid, Kornea, Iris und Linse
Nach Entnahme des Kammerwassers wurde das 3. Augenlid mit einer Augenpinzette und
einer spitzen Schere in toto inklusive der Nickhautdrüse vorgelagert und entnommen. Durch
die Inzision im Bereich der Einstichstelle für die Kammerwasserentnahme wurde
anschließend die vordere Augenkammer eröffnet. Die Kornea wurde nun zirkulär am Limbus
abpräpariert. In gleicher Weise wurde die Iris entnommen. Die so zugängliche Linse wurde
vorsichtig aus ihrem Halteapparat gelöst. Alle Proben wurden in einzelnen Gefäßen bei –20
°C aufbewahrt.
3.8.6
Entnahme von Glaskörperanteilen und der Retina (Choroidea)
Durch den nach der Entnahme der Linse entstandenen Zugang zur hinteren Augenkammer
wurden mittels einer Spritze Anteile des Glaskörpers aufgenommen. Die Menge lag bei 1,5
bis 2,5 ml. Nach Zentrifugation (5 Minuten bei 3000 g) wurde etwa 1 ml zellfreier Überstand
abpipettiert und gemäß Angaben unter 3.8.5 aufbewahrt. Mit einer feinen Pinzette konnte nun
die Retina in Verbund mit der Choroidea vom Ziliarkörper bis zum Sehnervenkopf, welcher
mit einer feinen Schere umschnitten wurde, in toto gelöst werden. Die Probenaufbewahrung
erfolgte bis zur Aufbereitung ebenfalls bei –20 °C.
3.9
Probenaufarbeitung
Die Einwaage von Kornea, Linse sowie Retina / Choroidea erfolgte in gefrorenem Zustand.
Die durchschnittlichen Mengen der eingewogenen Proben betrugen: 0,10 g für die Kornea,
0,13 g für das 3. Augenlid, 0,06 g für die Iris, 0,19 g für die Linse sowie 0,18 g für Retina /
Choroidea. Nach grober Zerkleinerung der Proben mittels eines feinen Präparierbestecks
wurden alle festen Proben ausschließlich Kammerwasser und Glaskörper in einem
Reaktionsgefäß mit 1 ml GPP versetzt und homogenisiert (Ultra-Turrax, 8.000 U/Minute).
Kammerwasser und Glaskörper wurden bei Zimmertemperatur aufgetaut und Aliquote von
61
Material und Methode
500 µl in ein Reaktionsgefäß pipettiert. Alle Proben wurden mit 1,5 ml Ethylacetat versetzt
und 12 Minuten geschüttelt (Überkopfschwenker). Danach erfolgte eine Zentrifugation
(3.000 g, 10 Minuten). Die Überstände wurden nach Protokollierung der Menge unter
Stickstoff eingedampft. Die Lagerung der eingedampften Proben erfolgte bei –80 °C.
Vor der radioimmunologischen Messung wurden die Proben bei Raumtemperatur aufgetaut
und anschließend in 210 µl GPP gelöst. Hierzu wurden alle Proben fünf Minuten in das
Ultraschallbad verbracht und unmittelbar vor der Messung geschüttelt. Für die nachfolgende
Messung wurden 200 µl der so gelösten Probe verwendet.
3.10
Radioimunassay (RIA)
3.10.1 Prinzip des Radioimunassay
Der RIA beruht auf einer Antigen-Antikörperreaktion (BERSON und YALOW 1964). Der zu
bestimmenden Substanz, dem Antigen Dexamethason (Ag), stehen eine bekannte Menge
Antikörper (Ak) sowie eine ebenfalls bekannte Menge des markierten Antigens
3
H-
Dexamethason (Ag*) gegenüber.
Die Antigen-Antikörperreaktion läuft beim RIA in einem geeigneten Reaktionsmedium ab,
dem unmarkiertes und markiertes Antigen zugesetzt sind. Dabei sollte die Menge des
markierten Antigens in etwa der zu bestimmenden Menge Antigen entsprechen. Im
anschließenden Schritt wird soviel Antiserum hinzugegeben, daß etwa die Hälfte des
markierten Antigens gebunden wird. In einer definierten Inkubationszeit stellt sich ein
Gleichgewicht zwischen den Komplexen A und B ein:
Komplex A:
Komplex B:
Ag + Ak ↔ [ Ag Ak]
Ag* + Ak ↔ [ Ag* Ak]
Ag + Ag* + Ak ↔ [ Ag Ak] + [ Ag* Ak]
Ag
=
unmarkiertes Antigen (zu bestimmendes Dexamethason in der Probe)
Ag*
=
markiertes Antigen (3H-Dexamethason)
Ak
= Antikörper
62
Material und Methode
Die Stabilität der Komplexe hängt unmittelbar von der Affinität der Antikörper ab. Die
Affinität bestimmt hierbei die Festigkeit, mit der das Antigen an den Antikörper gebunden
wird.
Im Meßansatz wird nach der Inkubationszeit freies Antigen durch die Zugabe der DextranAktivkohle-Suspension gebunden und abgetrennt. Das freie Antigen wird von der Aktivkohle
adsorbiert und anschließend abzentrifugiert. Der großmolekulare Antigen-AntikörperKomplex verbleibt im Überstand. Die gemessene Radioaktivität entspricht der Menge der
verbliebenen Antigen*-Antikörper-Komplexe und damit auch der Menge des zu
bestimmenden Antigens. Je mehr Antigen (Dexamethason aus der Augensalbe) also in der
untersuchten Probe vorliegt, desto weniger radioaktives Antigen (3H-Dexamethason) wird
vom Antikörper gebunden.
Für die Konzentrationsbestimmung in unbekannten Proben wird eine Eichkurve erstellt,
anhand welcher die Konzentration der Proben abgelesen werden kann. Zu diesem Zweck wird
dem Inkubationsmedium unmarkiertes Antigen in bekannten Konzentrationen zugesetzt.
Dadurch wird das Gleichgewicht in Abhängigkeit zur Konzentration zu Gunsten des
nichtmarkierten Komplex A verschoben. Über die Messung der Gesamtradioaktivität in den
jeweiligen Versuchsansätzen kann somit auf die Konzentration von unmarkiertem Antigen
rückgeschlossen werden.
3.10.2 Spezifität des Antiserums
Bei dem im vorliegenden Versuchsansatz verwendeten Antikörper handelt es sich um einen
polyklonalen Antikörper gegen Dexamethason-21-hemisuccinat vom Schaf. Tabelle 3.5 zeigt
die Kreuzreaktivität des Antikörpers gemäß den Angaben des Herstellers (Biogenesis Ltd.,
Poole UK).
63
Tab. 3.5
Material und Methode
Angaben zur Kreuzreaktivität des verwendeten Dexamethason-Antiserums
(Angaben von Biogenesis Ltd., Poole UK).
Substanz
Reaktivität (in %)
Dexamethason
100
Kortisol
1,6
11-Deoxykortisol
0,5
6-Hydrokortisol
0,3
Kortikosteron
0,5
Testosteron
0,1
Estriol
< 0,1
Progesteron
< 0,1
Cholesterol
< 0,1
Kortison
< 0,1
Das Antiserum wurde gemäß der Herstellerempfehlung mit GPP auf einen Titer von etwa
1:3200 eingestellt. Anschließend wurde das Antiserum in Portionen zur Verwendung bei
jeweils 25 Proben bei –20 °C eingefroren.
3.10.3 Untersuchung der Proben
In Reaktionsgefäße (1,5 ml) wurden 100 µl 3H-Dexamethason-Ethanol-Lösung gegeben und
unter Stickstoff eingedampft. Nun wurden zu jedem Ansatz 200 µl der zuvor in 210 µl GPP
gelösten Probe sowie 100 µl der Antikörperlösung gegeben. Es folgte eine Inkubation über
eine Stunde bei 30 °C. Unmittelbar anschließend wurden alle Proben 15 Minuten bei 4°C
gekühlt. Nach der Zugabe von 500 µl Dextran-Aktivkohle-Suspension wurden alle
Probenansätze weitere 17 Minuten bei 4 °C inkubiert. Nach zehnminütiger Zentrifugation
(3000 g, 4 °C) wurden die Überstände abpipettiert und in 5 ml Szintillator (Aquasafe 300
Plus) gegeben. Die Messung der enthaltenen Radioaktivität erfolgte mittels β-Counter. Tab
3.6 faßt die Methode zusammen.
Material und Methode
64
7
125pg
8
9
250 pg
500 pg
1000 pg
2000 pg
4000 pg
-
-
500
100
300
-
-
500
100
200
-
100
500
100
200
-
100
500
100
-
200
100
500
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
-
200
100
100
-
200
100
500
100
-
200
100
500
100
-
200
100
500
100
-
200
100
500
3
100
100
100
100
100
8000 pg
16.000 pg
22
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
23
Probe 1
100
-
200
100
500
24
Probe 2
100
-
200
100
500
ff.
Probe x
100
-
200
100
500
Szint. Lsg. [ml]
300
Inkubation
100
AktivkohleSuspension [µl]
-
Inkubation
-
H-Dexamethason
[µl]
-
100
20
21
800
100
18
19
100
100
16
17
-
100
14
15
-
100
12
13
-
100
10
11
800
- 17 Minuten bei 4 °C, dann 10 Minuten zentrifugieren ( 400 U / Minute ), flüssigen Überstand in Szintill.- Röhrchen -
6
spez.
Bindung
100
- 60 Minuten bei 30 °C, danach 15 Minuten bei 4 °C -
5
Antikörper-Lösung
[µl]
4
unspez.
Bindung
Standard-Lösung
(Reihe) [µl]
3
GPP [ µl ]
2
Gesamtradioaktivität
- Eindampfen unter N2-Atmosphäre bis zur Trocknung -
1
DexamethasonKonzentration pro
Ansatz
RIA-Arbeitsanweisung für die Standardreihe (1-22) sowie Probenmessung (23 ff.)
Röhrchen Nr.
Tab 3.6
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Material und Methode
65
3.10.4 Eichkurve und Berechnung
Bei der Messung liefert der β-Counter ein Ergebnis in CPM / Probe. Es werden bei jeder
Messung erfaßt:
•
Gesamtradioaktivität
Total count (TC)
•
Unspezifische Bindung
non-specific binding (NSB)
•
Spezifische Bindung
maximum specific binding (MSB)
•
Blanc
Leerwert
•
DXM-Standardreihe
Zur Berechnung der Dexamethasonkonzentration der einzelnen Proben wird die in Prozent
errechnete Bindungsrate (in Bezug auf die Gesamtradioaktivität TC) nach ProbitTransformation mit Hilfe einer mit linearer Regression errechneten Funktion in die
Dexamethasonkonzentration je Ansatz umgerechnet. Anschließend erfolgt die Korrektur der
Werte mit Hilfe der für die jeweiligen Probenmatrix ermittelten Wiederfindungsrate. Die
endgültige Umrechnung in pg DXM / mg Probe bzw. pg DXM / µl Probe erfolgt unter
Berücksichtigung der Probeneinwaage und aller Verdünnungsstufen anhand folgender
Formel:
DXMKonz. =
(Wert Eichkurve) · (1,5 ml Ethylacetat-Proben-Lsg.) · (210 µl GPP-Proben-Lsg.)
[pg/mg] (x ml Überstand Etylacetat-Proben-Lsg.) · (200 µl GPP-Proben-Lsg.) · ( x mg Probe)
3.10.5 Wiederholbarkeit und Nachweisgrenzen
Tabelle
3.7
verdeutlicht
die
radioimmunologischen Verfahren.
gute
Wiederholbarkeit
mit
dem
durchgeführten
Material und Methode
66
Tab. 3.7
Angaben zur Wiederholbarkeit (Total count = 100 %)
Bindungsrate in Relation zur
Messdatum
Gesamtradioaktivität (TC) in Prozent
125 pg
250 pg
2.000 pg
DXM/200 µl DXM/200 µl DXM/200 µl
31,3
23,6
9,5
35,9
25,2
10,3
34,3
23,3
9,0
33,6
25,4
8,6
32,9
24,6
8,6
33,2
24,3
9,5
Mittelwert
33,5
24,4
9,25
Standardabweichung
1,4
0,8
0,6
19.12.2002
24.03.2003
26.03.2003
Für Kornea, Iris, 3. Augenlid, Linse und Retina/Choroidea (Tab. 3.4), sowie Kammerwasser
und Glaskörperflüssigkeit ergeben sich unter Berücksichtigung der entsprechenden
Wiederfindungsraten die in Tab. 3.8 aufgeführten Nachweisgrenzen. Die Wiederfindung liegt
für die Kornea bei im Mittel 79 %, für das Kammerwasser bei 90 %, für die Iris bei 83 %,
für die Linse bei 76 %, für den Glaskörper bei 90 % sowie für Retina/Choroidea bei 81 %
(KIETZMANN, persönliche Mitteilung 2002).
Tab. 3.8
Nachweisgrenzen (NG) für Dexamethason (DXM) in den verschiedenen
Kompartimenten des Hundeauges
Gewebe
Nachweisgrenzen
(pg DXM/mg bzw. pg DXM/µl)
Kornea
3,28
Kammerwasser
0,66
3. Augenlid
2,52
Iris
5,47
Linse
1,73
Glaskörper
0,66
Retina / Choroidea
1,82
Material und Methode
67
3.11 Statistische Auswertung
Die statistische Auswertung der Ergebnisse erfolgte mit Hilfe des Programms Sigma Stat®.
Für die statistische Auswertung wurden die mit der Wiederfindungsrate korrigierten und die
in DXM/mg Probe bzw. DXM/µl Probe umgerechneten Werte verwendet. Der statistische
Vergleich der Gruppen 1 und 2 erfolgte mit dem Mann-Whitney-Test für unabhängige, nicht
normalverteilte Proben. Für alle statistischen Verfahren wurden die in Tabelle 3.9
dargestellten Signifikanzstufen in Abhängigkeit von der Irrtumswahrscheinlichkeit p ≤ 0,05
festgelegt.
Tab. 3.9
Signifikanzstufen in Abhängigkeit von der Irrtumswahrscheinlichkeit p ≤ 0,05
p- Wert
Signifikanzstufe
Symbol
≤ 0,001
hoch signifikant
···
≤ 0,01
signifikant
··
≤ 0,05
schwach signifikant
·
≥ 0,05
nicht signifikant
Die Angabe der Daten erfolgte als Median, 1. und 3. Quartil. Die graphische Darstellung
erfolgte in Form von Median-Boxen (Abb. 3.1).
Oberer Extremwert
75.Percentil
(3. Quartil)
Median
25.Percentil
(1.Quartil)
Unterer Extremwert
Abb. 3.1 Darstellung einer Median-Box
Ergebnisse
68
4
ERGEBNISSE
4.1 Spezielle ophthalmologische Untersuchung
Tab 4.1 beinhaltet die Ergebnisse der ophthalmologischen Untersuchung. Zur Feststellung
der Sehfähigkeit wurden die Drohreflexe geprüft. In Zweifelsfällen wurde ein
Wattebauschtest und bei einigen Tieren auch ein Lauf über Hindernisse durchgeführt. Alle
Patienten, mit Ausnahme derjenigen, die beidseits einen maturen Katarakt aufwiesen, waren
sehfähig. Die anderen Patienten zeigten einen verzögerten bis teilweise fehlenden Drohreflex
sowie deutliche bis vollständige Ausfälle beim Wattebauschtest und im Ausweichen von
Hindernissen. Alle Patienten, die eine altersbedingte Nukleosklerose des Linsenkerns
aufwiesen, zeigten keinerlei Beeinträchtigungen bei Untersuchung der Sehfähigkeit.
Zusammenhangstrennungen der Lider wurden ebenso wie fehlgestellte oder zusätzlich
vorhandene Wimpern nicht auffällig. Ein Patient der Gruppe 3 wies zusätzlich einseitig eine
Linsenluxation sowie eine Ablatio retinae auf. Das Sehvermögen auf diesem Auge war nicht
mehr gegeben.
Tab. 4.1 Ophthalmologische Befunde in den Gruppen 1 bis 3 (Anzahl der erkrankten Augen)
Ophthalmologischer
Befund
Gruppe 1
(n = 10)
Gruppe 2
(n = 10)
Gruppe 3
(n = 10)
Nukleosklerose des
Linsenkerns
3
4
4
Katarakt (matur)
2
2
4
Konjunktivitis (leicht
bis mittelgradig)
5
2
1
Ablatio retinae
(beginnend)
0
0
3
Linsenluxation
0
0
1
4.2 Dexamethasonkonzentration in den einzelnen Kompartimenten des Hundeauges
In den Tab. 4.2 bis 4.4 sowie den Abbildungen 4.1 bis. 4.7 sind die ermittelten
Dexamethasonkonzentrationen in den einzelnen Augenkompartimenten dargestellt.
Ergebnisse
69
Tab. 4.2
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris, Linse und Retina (pg/mg) sowie
Kammerwasser und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Standardabweichung sowie
Median der Patienten der 1.Gruppe (6 Stunden Salbenverweildauer)
Patient –
Nr.
Kompartiment
3.
Kornea
Iris
Augenlid
14,24
48,45
40,02
li
Kammerwasser
1,55
2,84
Glaskörper
5,50
re
<0,66
<3,28
3,80
<5,47
<1,73
1,27
7,49
li
4,72
35,25
23,60
11,40
<1,73
1,44
2,15
re
5,73
74,40
56,96
23,63
<1,73
<0,66
<1,82
li
13,17
70,16
11,96
71,70
<1,73
<0,66
3,20
re
6,52
58,13
6,86
21,70
<1,73
<0,66
<1,82
li
1,16
37,80
5,66
<5,47
<1,73
2,15
5,09
re
1,32
25,74
22,35
65,19
<1,73
10,18
3,75
li
2,33
18,30
<2,52
10,12
<1,73
<0,66
<1,82
re
1,63
14,53
4,47
<5,47
<1,73
0,97
<1,82
li
<0,66
52,68
12,35
24,69
<1,73
11,34
8,60
re
9,77
64,04
16,72
59,33
<1,73
5,00
10,05
li
2,23
50,71
8,68
13,00
<1,73
0,96
5,93
re
<0,66
7,80
35,94
11,65
<1,73
3,17
5,84
li
0,83
20,29
10,05
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
re
4,43
26,73
4,96
15,39
<1,73
<0,66
<1,82
li
2,03
30,50
17,97
33,31
4,59
1,42
6,65
re
<0,66
5,52
8,66
7,34
<1,73
<0,66
<1,82
li
14,01
76,74
37,93
16,64
<1,73
5,13
7,20
re
Mittelwert
10,30
44,65
31,29
7,41
1,89
<0,66
9,49
4,13
36,43
18,53
22,44
<1,73
2,52
4,89
4,42
23,9
15,86
21,05
<1,73
3,32
3,94
2,13
32,88
12,16
14,2
<1,73
1,12
4,42
Seite
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
StandardAbweichung
Median
Linse
Retina
14,96
Ergebnisse
70
Tab. 4.3
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris, Linse und Retina (pg/mg) sowie
Kammerwasser und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Standardabweichung sowie
Median der Patienten der 2.Gruppe (11 Stunden Salbenverweildauer)
Patient –
Nr.
Kompartiment
3.
Kornea
Iris
Augenlid
8,80
11,28
7,64
li
Kammerwasser
<0,66
2,05
Glaskörper
1,07
re
<0,66
15,43
55,53
10,84
<1,73
2,09
2,76
li
1,30
22,15
63,66
9,67
3,14
5,48
4,76
re
1,49
14,85
45,57
7,14
1,73
1,43
3,28
li
<0,66
5,98
8,05
<5,47
<1,73
4,60
<1,82
re
<0,66
5,51
13,25
11,00
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
29,32
39,72
20,90
2,20
7,10
11,73
re
0,70
35,91
24,64
20,55
1,75
1,43
10,20
li
2,09
32,60
4,37
<5,47
<1,73
2,34
<1,82
re
2,09
20,21
<2,52
19,05
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
<3,28
3,02
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
re
<0,66
4,27
2,63
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
5,27
66,58
72,36
32,29
<1,73
<0,66
9,36
re
5,75
71,34
57,78
28,36
3,23
1,18
10,40
li
<0,66
16,40
10,73
6,55
<1,73
<0,66
6,61
re
<0,66
6,93
36,63
6,93
<1,73
<0,66
14,36
li
<0,66
19,57
10,34
6,86
1,74
1,30
9,02
re
0,70
28,64
11,86
17,29
<1,73
1,00
2,29
li
5,23
40,97
7,27
43,00
<1,73
<0,66
5,65
re
Mittelwert
4,60
55,66
11,84
51,49
0,81
<0,66
7,20
1,58
25,20
24,59
15,49
<1,73
1,58
5,33
1,97
20,34
23,16
13,92
<1,73
0,95
4,32
<0,66
19,89
11,85
10,26
<1,73
1,04
4,55
Seite
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
StandardAbweichung
Median
Linse
Retina
4,33
Ergebnisse
71
Tab. 4.4
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris, Linse und Retina (pg/mg) sowie
Kammerwasser und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Standardabweichung sowie
Median der Patienten der 3.Gruppe (16 Stunden Salbenverweildauer)
Patient –
Nr.
Kompartiment
3.
Kornea
Iris
Augenlid
8,94
18,58
<5,47
li
Kammerwasser
<0,66
<1,73
Glaskörper
1,16
re
<0,66
<3,28
8,97
<5,47
<1,73
1,64
3,93
li
<0,66
<3,28
6,48
<5,47
<1,73
0,81
2,67
re
<0,66
15,90
29,73
<5,47
<1,73
0,84
2,00
li
<0,66
<3,28
<2,52
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
re
<0,66
<3,28
<2,52
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
<3,28
<2,52
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
re
<0,66
<3,28
<2,52
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
<3,28
<2,52
6,58
<1,73
<0,66
<1,82
re
<0,66
<3,28
3,10
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
>3,28
3,75
<5,47
<1,73
<0,66
1,82
re
<0,66
>3,28
7,22
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
8,90
29,27
7,54
<1,73
1,08
6,20
re
<0,66
12,03
12,02
<5,47
<1,73
0,70
3,22
li
<0,66
<3,28
5,34
<5,47
<1,73
2,20
2,49
re
<0,66
<3,28
6,84
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
li
<0,66
<3,28
<2,52
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
re
<0,66
<3,28
8,14
<5,47
<1,73
<0,66
1,84
li
<0,66
13,67
18,02
<5,47
<1,73
0,85
2,26
re
Mittelwert
0,69
6,60
20,25
<5,47
<1,73
<0,66
2,98
<0,66
4,31
9,17
<5,47
<1,73
<0,66
1,89
<0,66
4,89
9,26
<5,47
<1,73
<0,66
<1,82
<0,66
2,07
6,66
<5,47
<1,73
<0,66
1,83
Seite
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
StandardAbweichung
Median
Linse
Retina
2,07
Ergebnisse
72
Abb. 4.1
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration im Kammerwasser
(pg Dexamethason / µl Kammerwasser) 6, 11 und 16 Stunden nach der
Behandlung mit Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM im Kammerwasser in pg / µ l
pg DXM / µ l Kammerwasser
15
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
12
9
6
3
0
1.
2.
3.
Die Konzentration des Dexamethason im Kammerwasser liegt 6 Stunden nach Applikation
mit einem Mittel von 4,13 pg Dexamethason / µl Kammerwasser deutlich niedriger als in den
übrigen Strukturen der vorderen Augenkammer. Die Messungen nach 11 und 16 Stunden
belegen einen schwach signifikanten Konzentrationsabfall (p=0,03) von der 1. Gruppe (6
Stunden) zur 2. Gruppe (11 Stunden) sowie einen stark signifikanten Abfall (p=0,00) zur 3.
Gruppe (16 Stunden).
Ergebnisse
73
Abb. 4.2
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration in der Kornea
(pg Dexamethason / mg Kornea) 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung mit
Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM in der Kornea in pg / mg
80
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
DXM in pg / mg Kornea
70
60
50
40
30
20
10
0
1.
2.
3.
In der Kornea läßt sich 6 Stunden nach Applikation eine im Mittel 36,43 pg Dexamethason /
mg Kornea betragende Arzneimittelkonzentration nachweisen. Der Abfall der Konzentration
von 6 bis 11 Stunden nach der Behandlung auf ein Mittel von 25,20 pg Dexamethason / mg
Kornea ist statistisch nicht signifikant (p=0,117). Zur 16 Stunden-Gruppe fällt die
Arzneimittelkonzentration dann signifikant ab (Mittelwert 4,31 pg Dexamethason / mg
Kornea; p=0,00).
Ergebnisse
74
Abb. 4.3
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration im 3. Augenlid
(pg Dexamethason / mg 3. Augenlid) 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung
mit Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM im 3.Augenlid in pg / mg
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
pg DXM / mg 3. Augenlid
70
60
50
40
30
20
10
0
1.
2.
3.
Im 3. Augenlid finden sich sowohl 6 Stunden (Mittelwert 18,53 pg Dexamethason / mg 3.
Augenlid) als auch 12 Stunden (Mittelwert 24,59 pg Dexamethason / mg 3. Augenlid) und 16
Stunden nach der Behandlung (Mittelwert 9,17 pg Dexamethason / mg 3. Augenlid) deutlich
meßbare Werte. Der Konzentrationsabfall findet über den gemessenen Zeiträumen in
geringerem Umfang als in den Strukturen innerhalb der vorderen Augenkammer statt. Die
Konzentrationsabnahme von der 1. zur 2. Gruppe ist statistisch nicht signifikant (p=0,617).
Die Abnahmen von der 2. zur 3. Gruppe (p= 0,013) ist ebenso wie von der 1. zur 3. Gruppe
(p= 0,022) schwach signifikant.
Ergebnisse
75
Abb. 4.4
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration in der Iris
(pg Dexamethason / mg Iris) 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung mit
Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM in der Iris in pg / mg
90
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
80
pg DXM / mg Iris
70
60
50
40
30
20
10
0
1.
2.
3.
In der Iris finden sich nach 6 (Mittelwert 22,44 pg Dexamethason / mg Iris) und 11 Stunden
Salbenverweildauer (Mittelwert 15,49 pg Dexamethason / mg Iris) deutlich meßbare Werte.
Nach 16 Stunden läßt sich ein deutlich niedriger Wert (Mittelwert 2,63 pg Dexamethason /
mg Iris) messen. Während die Konzentrationsabnahme von der 1. zur 2. Gruppe statistisch
nicht signifikant ist (p= 0,25) ist, erfolgt ein hoch signifikanter Abfall zur 3. Gruppe (p=
0,00).
Ergebnisse
76
Abb. 4.5
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration in der Linse
(pg Dexamethason / mg Linse) 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung mit
Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM in der Linse in pg / mg
5
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
pg DXM / mg Linse
4
3
2
1
0
1.
2.
3.
In der Linse lassen sich im Gegensatz zu den Kompartimenten der vorderen Augenkammer
und dem 3. Augenlid kaum Konzentrationen oberhalb der Nachweisgrenze messen. Die
Mittelwerte in allen 3 Gruppe liegen unterhalb der kleinsten zuverlässig nachweisbaren
Menge von 1,73 µg Dexamethason / mg Linse. Ein statistischer Vergleich der erhaltenen
Werte ist nicht möglich.
Ergebnisse
77
Abb. 4.6
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration im Glaskörper
(pg Dexamethason / µl Glaskörper) 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung mit
Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM im Glaskörper in pg / µl
12
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
pg DXM / µl Glaskörper
10
8
6
4
2
0
1.
2.
3.
Im Glaskörper bewegen sich die beobachteten Werte ebenfalls auf deutlich niedrigerem
Niveau als in allen Kompartimenten der vorderen Augenkammer oder dem 3. Augenlid.
Lediglich die Mittelwerte der 1. (2,52 pg Dexamethason / µl Glaskörper) und 2. Gruppe (1,58
pg Dexamethason / µl Glaskörper) liegen oberhalb der Nachweisgrenze von 0,66 pg
Dexamethason / µl Glaskörper. Es läßt sich kein statistisch signifikanter Abfall der
gemessenen Konzentrationen nachweisen.
Ergebnisse
78
Abb. 4.7
Vergleichende Darstellung der Dexamethasonkonzentration
in der
Retina /
Choroidea (pg Dexamethason / mg Retina) 6, 11 und 16 Stunden nach der
Behandlung mit Angabe der entsprechenden statistischen Signifikanz
DXM in der Retina/Choroidea in pg/ mg
18
Gruppe 1 (6 Stunden)
Gruppe 2 (11 Stunden)
Gruppe 3 (16 Stunden)
16
pg DXM / mg Retina
14
12
10
8
6
4
2
0
1.
2.
3.
Die gemessenen Konzentrationen von Dexamethason in der Retina liegen niedriger als in den
Kompartimenten der vorderen Augenkammer. Im Vergleich zu den Konzentrationen im
Glaskörper liegen sie jedoch signifikant höher (siehe Abb. 4.8). Der Konzentrationsabfall
über die beobachteten Zeiträume erfolgt langsam, ist von der 2. zur 3. Gruppe wie von der 1.
zur 3. Gruppe statistisch schwach signifikant (p=0,013 / p=0,012).
Ergebnisse
79
Abb. 4.8
Vergleich der Dexamethasonkonzentrationen in Glaskörper und Retina in pg / µl
Glaskörper bzw. pg / mg Retina nach 11 Stunden Salbenverweildauer mit Angabe
der entsprechenden statistischen Signifikanz
pg DXM / mg Retina bzw. µl Glaskörper
18
DXM in der Retina und im Glaskörper in pg / mg
bzw. pg / µl
16
14
1. Glaskörper (11 Stunden-Gruppe)
2. Retina
(11 Stunden-Gruppe)
12
10
8
6
4
2
0
1.
2.
Trotz der unmittelbaren Nähe von Glaskörper und Retina unterscheiden sich die
Dexamethasonkonzentrationen zu allen drei verfolgten Zeiträumen nach der Behandlung
statistisch signifikant. Nach 6 Stunden wird ein p-Wert von 0,016 (schwach signifikant), nach
11 Stunden (Abb. 4.8) ein p-Wert von 0,0023 (signifikant) und nach 16 Stunden ein p-Wert
von 0,0011 (signifikant) erreicht.
Diskussion
80
5
DISKUSSION
5.1 Fragestellung und Patientengut
Glukokortikoide besitzen in der Veterinärmedizin bei der Behandlung von entzündlichen
Erkrankungen
des
Auges
sowie
Anwendungsgebiete.
Neben
der
seiner
Versorgungseinrichtungen
antiinflammatorischen
Wirkung
kann
verschiedene
auch
ihre
immunsuppressive Wirkung im Einzelfall erwünscht sein (KIETZMANN et al.1994). Eine
exakte Feststellung der Wirkstoffkonzentrationen in einzelnen Kompartimenten des
Hundeauges wurde bislang im Gegensatz zu Untersuchungen am Pferd (REICHENBECKER
2002) oder Kaninchen (JANES und STILES 1963; HAMASHIGE und POTTS 1955), nicht
durchgeführt. Es war aus diesem Grund das Ziel dieser Arbeit, festzustellen, welche
Konzentrationen nach Verabreichung einer dexamethasonhaltigen Augensalbe in einzelnen
Kompartimenten des Auges erreicht werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden 30 Hunde, die aufgrund verschiedener Erkrankungen
euthanasiert werden mußten, vor der Tötung mit einer Dexamethason-Augensalbe lokal
behandelt. Die Patienten wurden hinsichtlich der Salbenverweildauer zufällig in 3 Gruppen
eingeteilt. Die zufällige Zusammenstellung der einzelnen Gruppen hinsichtlich Rasse, Alter
und Geschlecht der Individuen sollte gemäß den normalen Bedingungen des klinischen
Alltags heterogene Populationen entstehen lassen (siehe Tab. 5.1). Der in der vorliegenden
Studie verwendete Radioimmunoassay (RIA) hat sich hinsichtlich der Detektion
verschiedener Arzneimittel in biologischen Strukturen bereits in der Vergangenheit bewährt
(KAEMMERER et al. 1984, KIETZMANN 1999, SPIESS et al. 1999, REICHENBECKER
2002).
Diskussion
81
Tab. 5.1 Rasse und Anzahl der Hunde in der Studie
Rasse
Anzahl
Deutscher Schäferhund
8
Golden Retriever
2
Malinois
2
Boxer
2
Berner Sennenhund
1
Deutsch Langhaar
1
Dobermann
1
Rottweiler
1
Spanischer Hütehund
1
Collie
1
Langhaardackel
1
West Highland Terrier
1
Fox Terrier
1
Malteser
1
Mischling
6
5.2 Lokale Behandlung des Auges
Wie in der vorliegenden Arbeit durchgeführt, so wird die lokale Behandlung des Auges
allgemein mit dem Einbringen des Arzneimittels in den Konjunktivalsack gleichgesetzt. Nach
dem Vermischen mit der Tränenflüssigkeit kommt es zum Kontakt mit allen kornealen und
konjunktivalen Oberflächen (MATHIS 1999). PAPPA (1994) bezeichnete die lokale
Behandlung des Auges generell als vorteilhaft aufgrund der einfachen Anwendung, niedriger
Kosten sowie des seltenen Vorkommens systemischer Nebenwirkungen. SCHMIDT (1988)
betont die Umgehung der physiologischen Barrieren zwischen der Blutzirkulation und den
okulären Strukturen als einen weiteren wichtigen Vorteil der lokalen Applikation von
Ophthalmica. Die Auffassung, daß lokal am Auge applizierte Wirkstoffe für den
Gesamtorganismus jedoch keine oder eine zu vernachlässigende Rolle spielen, wurde von
82
Diskussion
VAN BUSKIRK und FRAUNFELDER (1984) jedoch widerlegt. Es hat sich gezeigt, daß der
lokale Einsatz von sehr potenten Wirkstoffen am Auge bei Risikopatienten sehr wohl
systemische Effekte, bis hin zu lebensbedrohlichen Nebenwirkungen auszulösen vermag. Dies
gilt beispielsweise für die Gruppe der ß-Blocker (SALMINEN 1990).
5.3
Wirkstoffverteilung im Auge
5.3.1 Wirkstoffverteilung im präkornealen Tränenfilm
Nach der lokalen Verabreichung eines Medikaments am Auge vermengt sich dieses zunächst
mit der Tränenflüssigkeit und formt einen etwa 7-9 µm dicken präkornealen Tränenfilm.
Dieser wird von einer, von den Meibom`schen Drüsen produzierten, öligen Grenzschicht
stabilisiert (HOLLY 1987). Der wässrige Anteil des Tränenfilms enthält Glykoproteine, die
eine Verminderung der Oberflächenspannung bewirken und somit zu einer besseren
Verbindung mit der Lipidschicht beitragen (SCHMIDT 1992). Die Bewegung der Augenlider
während des Lidschlags führt zu einer stetigen Vermischung von Tränenflüssigkeit und
Arzneimittel innerhalb des präkornealen Tränenfilms. MAURICE und MISHIMA (1984)
untersuchten die Sättigung der Tränenflüssigkeit mit lokal verabreichten Stoffen am Beispiel
von Fluorescein. Sie fanden heraus, daß die Sättigung abhängig vom instillierten Volumen
von 5 bis 20 µl zunimmt, bei größeren Mengen ein Maximum von 46 % Sättigung jedoch
nicht übersteigt.
Im weiteren Verlauf der Resorption wirkt der Konzentrationsunterschied des Arzneimittels im
Tränenfilm und den angrenzenden Epithelien von Kornea und Konjunktiva als treibende Kraft
für die passive Diffusion in diese Strukturen (SCHOENWALD 1985). Die in das Auge
gelangende Menge einer Substanz ist dabei ihrer Konzentration in der Tränenflüssigkeit direkt
proportional, solange der Stoff nicht mit anderen Molekülen im Tränenfilm interagiert oder
die Kornea aufgrund limitierter Lösungsfähigkeit für die Substanz gesättigt wird. Die
Geschwindigkeit der Konzentrationsabnahme eines Stoffes im Tränenfilm ist von der jeweilig
vorhandenen Menge abhängig und gehorcht einer Kinetik 1. Ordnung (DE SANTIS u. PATIL
1994). Die Konzentrationsabnahme hängt von der Verdünnung durch Tränenflüssigkeit, der
Drainagerate sowie der Resorption in okuläre Strukturen ab. Neben diesen physiologischen
Gründen der Konzentrationsabnahme eines Arzneimittels im Tränenfilm kann auch die
Bindung an Proteine der Tränenflüssigkeit die Aufnahme eines Stoffes beeinflussen.
MIKKELSON et al. (1973) zeigte, daß eine höhere Proteinkonzentrationen in Tränenfilm und
83
Diskussion
Kammerwasser im Verlauf entzündlicher Erkrankungen des Auges die Aufnahme lokal
verabreichter Arzneimittel negativ beeinträchtigen kann. Um den Einfluß einer Veränderung
des Tränenflusses weitestgehend auszuschließen, wurden die in die Studie einbezogenen
Hunde entsprechend untersucht. Hinweise auf einen vermehrten oder verminderten
Tränenfluß führten zum Ausschluß des betreffenden Tieres. Es wurde in der Arbeit keine
Konzentrationsmessung des Wirkstoffs im Tränenfilm durchgeführt. Das erste untersuchte
Kompartiment innerhalb des Resorptionsweges war die Kornea.
5.3.2 Die Resorption von Kortikosteroiden am Auge
HAMASHIGE und POTTS führten bereits 1955 Versuche mit radioaktiv markiertem
Kortisonacetat zur Analyse der Verteilung nach lokaler Anwendung am Auge von Kaninchen
durch. Bereits zwanzig Minuten nach der Behandlung konnten von ihnen hohe
Konzentrationen von markiertem Kortison sowie seines Metaboliten Hydrokortison im Auge
gemessen werden. Die höchsten Konzentrationen wurden, übereinstimmend mit den Daten
der durchgeführten Studie (siehe unten), in der Kornea und im Kammerwasser nachgewiesen,
geringere Werte fanden sich in der Iris. In Linse, Glaskörper und Netzhaut konnte kein
Kortison gefunden werden.
Ebenfalls an Kaninchen durchgeführte Untersuchungen von JANES u. STILES (1963)
zeigten, daß 30 Minuten nach einer lokalen Behandlung mit radioaktiv markiertem Kortison 1
bis 2 % der Gesamtmenge in das Auge gelangt waren. 0,5 % des verabreichten Kortison
konnte aus Waschproben der Nase gewonnen werden, 29 % befand sich noch im
Konjunktivalsack. Nach Abfluß über den Tränen-Nasengang sowie Resorption und
Elimination über die nasale Schleimhaut wurden 21 % des verabreichten Wirkstoffs in Leber,
Gallenblase, Nieren und Nebennieren gemessen. Die Autoren wiesen in allen Strukturen
innerhalb des Auges Kortison nach. So ließen sich mittels Radioaktivitätsmessung in der
Kornea 0,7 %, in der Iris und dem Ziliarkörper 0,3 %, in Sklera und Choroidea 0,2 %, in der
Retina 0,16 %, in der Linse 0,04 % sowie im Glaskörper 0,01 % des verabreichten Wirkstoffs
nachweisen. Die Tendenz dieser Verteilung innerhalb des Auges wird duch die Daten der
eigenen Studie bestätigt (siehe unten).
Diskussion
84
5.3.2.1 Dexamethason in Kornea und Kammerwasser
LEOPOLD
und
KROMAN
verglichen
1960
an
Kaninchenaugen
neben
dem
Penetrationsverhalten des in der vorliegenden Studie verwandten Dexamethason auch die
Aufnahme und Verteilung von Methylprednisolon und Triamcinolon nach lokaler und
systemischer Verabreichung. Eine viermalige lokale Verabreichung eines Tropfens einer
0,5 %igen Suspension des jeweiligen Stoffes in 15 minütigen Intervallen führte zu meßbaren
Konzentrationen von Methylprednisolon und Dexamethason im Kammerwasser. Im Vergleich
wurde nach intravenöser Gabe der sehr hohen Dosis von 25 mg Dexamethason pro Kaninchen
in den ersten 30 Minuten nach der Injektion kein Kortikosteroid im Kammerwasser
nachgewiesen. Nach einer Stunde wurde im Kammerwasser eine maximale Konzentration
erreicht, die nur wenig über der nach lokaler Verabreichung lag. Zwei Stunden nach der
Injektion waren die Werte bereits auf die Hälfte abgefallen. In einer weiteren Versuchsreihe
an Kaninchen untersuchten KROMAN und LEOPOLD (1961) die Verteilung der selben
Wirkstoffe im Auge vergleichend nach systemischer und lokaler Behandlung in beschriebener
Form. Die Ergebnisse wiesen ein etwa gleiches Verhalten der Stoffe hinsichtlich Resorption
und Distribution aus. Dieses Resultat der Studie läßt auf einen relativ geringen Einfluß der
physikalisch-chemischen
Eigenschaften
der
verabreichten
Glukokortikoide
auf
die
transkorneale Diffusion rückschließen. Dies steht in deutlichem Gegensatz zur Bedeutung
dieser Eigenschaften für die perkutane Resorption der entsprechenden Wirkstoffe
(KIETZMAN 1999). Es wurden Konzentrationen von bis zu 1 µg / ml Kammerwasser nach
der systemischen Verabreichung erreicht. Die lokale Behandlung führte zu geringgradig
höheren Konzentrationen als die systemische Gabe.
Wie in den angeführten Studien konnten auch in der vorliegenden Arbeit in der Gruppe mit
kürzerem
zeitlichen
Abstand
zur
lokalen
Behandlung
(6
Stunden)
höhere
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea und Kammerwasser beobachtet werden als zu den
späteren Zeitpunkten (11 und 16 Stunden). Sechs Stunden nach der Salbengabe wurden in der
Kornea Werte von 30-40 pg Dexamethason / µg Gewebe gemessen. Im Kammerwasser
zeigten sich geringere Werte von 2-4 pg Dexamethason / µl Kammerwasser. Im Vergleich zu
den Werten elf Stunden nach der Behandlung erfolgte in beiden Kompartimenten ein Abfall
auf einen Mittelwert von 25,2 pg/g in der Kornea bzw. 1,58 pg/µl im Kammerwasser. Der
Abfall der Konzentration in der Kornea ist hierbei statistisch nicht signifikant, im
Kammerwasser schwach signifikant. 16 Stunden nach der Salbengabe waren die Werte auf
Diskussion
85
durchschnittlich 4,31 pg Dexamethason /µg in der Kornea und 0,21 pg/µl im Kammerwasser
abgesunken, was eine hohe statistische Signifikanz bedeutet.
Die im Vergleich zur Kornea niedrigeren Konzentrationen im Kammerwasser erklären
LEOPOLD und KROMAN (1960) damit, daß die höchste Konzentration des Wirkstoffs hier
eventuell
deutlich
früher
vorliegt.
Die
mittleren
Arzneimittelkonzentrationen
im
Kammerwasser in der eigenen Arbeit schwanken zwischen etwa 5 bis 11 % der jeweiligen
Werte in der Hornhaut. Die niedrigeren Wirkstoffspiegel lassen sich im Gegensatz zu der
Annahme von LEOPOLD und KROMAN (1960) jedoch auch durch den deutlich größeren
Verteilungsraum innerhalb der vorderen Augenkammer im Verhältnis zur Kornea erklären. Es
ist zu bedenken, daß die Diffusion des Wirkstoffs in das Kammerwasser durch die Kornea
erfolgt. Dies macht einen deutlichen Unterschied der beiden Strukturen hinsichtlich des
Erreichens der höchsten Konzentration unwahrscheinlich.
Der zunächst langsame Abfall der Dexamethasonkonzentration in der Kornea bis zur 11.
Stunden nach der Behandlung (im Mittel von 36,43 pg Dexamethason / mg Kornea nach 6
Stunden auf 25,2 pg / mg nach 11 Stunden-Gruppe ) und der dann deutliche Abfall auf den 16
Stunden-Wert von 4,31 pg / mg läßt vermuten, daß die höchste Konzentration in diesem
Kompartiment etwa um 6 Stunden nach der Salbenapplikation erreicht wird. Die Diffusion
des Wirkstoffs durch die Kornea stellt also einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in
der Aufnahme des Arzneimittels in das Auge dar. Die allgemein hohen Dexamethasonwerte
in der Hornhaut sprechen zudem dafür, daß die ölige Suspension, in der das Arzneimittel in
der durchgeführten Studie vorliegt, eine geeignete Formulierung zur Überwindung der
dreischichtigen Barriere der Kornea darstellt.
Bei den Messungen in Kammerwasser und Kornea wird auch eine deutliche Streuung der
Werte auffällig. Die Standardabweichungen der Korneawerte bewegen sich zwischen 66 %,
81% und 113 % des jeweiligen Mittelwertes. Die Schwankungen der Kammerwasserwerte
fallen mit 107 % bis 124 % sogar geringfügig deutlicher aus. Diese Unterschiede sind zum
einen durch individuelle Differenzen im Resorptionsverhalten zu erklären. Abweichungen in
der Dosierungsgenauigkeit können nicht der ausschlaggebende Grund sein, da auch bei einer
nur sehr geringgradigen Streuung der Dosis stets ein sehr hohes Konzentrationsgefälle
erreicht ist. Unterschiede im Resorptionsverhalten sind eher durch einen unterschiedlich
starken Tränenfluß mit schnellerem bzw. langsameren Auswaschen der Salbe aus dem Auge
86
Diskussion
zu begründen. Die Tiere reagieren zudem verschieden auf die Behandlung, was sich auch in
einem unterschiedlichen Tränenfluß ausdrücken kann.
Ein weiterer Grund für Schwankungen im Verteilungsverhalten sowohl zwischen Individuen
einer Gruppe, als auch zwischen den Augen eines einzelnen Patienten kann das Vorliegen
entzündlicher Veränderungen in einzelnen Augenstrukturen sein. Bereits geringfügige
Entzündungsreaktionen können die Distribution eines Medikamentes positiv oder negativ
verändern. Während die Interaktion mit Proteinen oder anderen Entzündungsprodukten
ebenso wie eine entzündlich bedingte erhöhte Gefäßpermeabilität die Bioverfügbarkeit eines
lokal am Auge verabreichten Stoffes herabsetzt, führt eine entzündlich bedingte Auflockerung
des kornealen Epithelzellverbandes zu einer erleichterten Passage dieser Struktur (MESSOW
und HERMANNS 1990; SCHMIDT 1988).
Einige in diese Studie einbezogene Tiere, darunter insbesondere Junghunde, wiesen
alterstypisch eine leichte bis mittlere Konjunktivitis follicularis auf. Eine generelle
Veränderung im Verteilungsverhalten wird bei diesen Hunden dennoch nicht beobachtet. Bei
einzelnen Tieren fiel jedoch ein deutlicher Seitenunterschied bezüglich der Dexamethasonkonzentration, die in den Kompartimenten des jeweiligen Auges gemessen wurde, auf. So
ließ sich beispielsweise bei Patient 1 aus der 6-Stunden-Gruppe in den Kompartimenten des
linken Auges eine Gesamtmenge von 127,6 pg Dexamethason nachweisen, während im
rechten insgesamt lediglich 18,9 pg Dexamethason gemessen wurden. Dies könnte durch eine
gesteigerte Elimination, durch vermehrten Tränenfluß, einen schnelleren Abtransport aus dem
Auge, durch gesteigerte Kammerwassersekretion und eine erhöhte Gefäßpermeabilität oder
ähnliche Veränderungen im rechten Auge des Patienten erklärt werden. Es ist zu erwähnen,
daß sich vergleichbare Schwankungen jedoch auch bei Patienten ohne klinische Anzeichen
entzündlicher Veränderungen beobachten lassen. So weist z.B. Patient 9 aus der 6-StundenGruppe 96,47 pg Dexamethason im linken Auge im Gegensatz zu 23,13 pg Dexamethason im
rechten Auge auf.
5.3.2.2 Dexamethason im 3. Augenlid und in der Iris
Die Veränderungen der Dexamethasonkonzentration in der Iris ähneln grundsätzlich denen in
Kammerwasser und Kornea. Die Maximalkonzentration liegt jedoch durchweg niedriger; der
Konzentrationsabfall verläuft flacher.
87
Diskussion
Es muß angenommen werden, daß der Transport des Dexamethasons zur Iris hauptsächlich
durch Diffusion über Kornea und Kammerwasser erfolgt (SCHOENWALD 1993).
Bemerkenswert ist, daß die Iris zu allen 3 Zeitpunkten deutlich höhere Werte als das sie
umgebende Kammerwasser aufweist. Der stetige Kammerwasserabfluß im iridokornealen
Winkel spielt dabei ebenso wie das bereits erwähnte größere Verteilungsvolumen in der
vorderen Augenkammer offensichtlich eine entscheidende Rolle für die niedrigeren
Konzentrationen des Dexamethasons im Kammerwasser. DE SANTIS und PATIL (1994)
beschreiben einen alternativen Weg zur transkornealen Resorption mit Verteilung der
penetrierten Stoffe über das Kammerwasser. Sie halten die Resorption von Stoffen aus
lateralen, limbusnahen Regionen mit direktem Übergang in die Iris für denkbar.
SCHOENWALD (1993) beschreibt die Rangfolge der erreichten Strukturen nach
konjunktivaler Aufnahme eines Stoffes mit Konjunktiva, Kornea, Ziliarkörper und
Kammerwasser. Andere Autoren gehen hingegen davon aus, daß jedwede Resorption über
konjunktivale oder sklerale Oberflächen zwangsläufig zu einem ausgeprägten Verlust des
penetrierenden Stoffes über das choroideale Blutgefäßsystem führt. Dies bedeutet, daß dieser
Weg somit für eine mengenmäßig akzeptable Resorption ausscheidet (LEE und ROBINSON
1986; AHMED und PATTON 1985 und 1987). Festzuhalten bleibt, daß die einmalige lokale
Applikation von Dexamethason in einer öligen Suspension durchaus ausreicht, meßbare
Werte in der Iris zu etablieren.
Der Konzentrationsverlauf im 3. Augenlid zeigt einen anderen Verlauf. Für die Konzentration
von Dexamethason im 3. Augenlid scheint dabei eine direkte Aufnahme des Stoffes aus dem
Tränenfilm verantwortlich. Die auch 11 Stunden nach Salbenverabreichung noch hohen
Werte in diesem Kompartiment lassen sich durch die geschützte, zurückgezogene Lage der
Nickhaut erklären. Sie liegt als Bindehautfalte, die vom hyalinen Blinzknorpel gestützt wird,
im Bereich des medialen Augenwinkels dem Bulbus unmittelbar auf. Aufgrund der generellen
Flußrichtung des Tränenfilms zum medialen Augenwinkel erklärt sich ein längerer Kontakt
zum Medikament, das hier in den beiden Tränenpunkten in den Ductus nasolacrimalis
abfließt. In Spalträumen um das 3. Augenlid kann das Medikament im Tränenfilm darüber
hinaus in oben beschriebener Art zurückbleiben und somit einer Aufnahme in retardierter
Form zur Verfügung stehen. Ansammlungen von Salbenresten in diesem Bereich entziehen
sich mit zunehmender Konsistenz der Drainage über den Tränen-Nasengang, und können so
eine Rolle für den beobachteten Depoteffekt spielen. Eine Bedeutung des 3. Augenlides für
die intraokuläre Aufnahme von Stoffen ist fraglich. Aufgrund der konjunktivalen Oberfläche
88
Diskussion
des 3. Augenlides gelten die gleichen, oben angeführten, unterschiedlichen Auffassungen
verschiedener Autoren über eine transkonjunktivale Resorption.
5.3.2.3 Dexamethason in Linse, Glaskörper und Retina
Die Dexamethasonkonzentrationen in Linse, Glaskörper und Retina liegen im Vergleich zu
den Konzentrationen in den vorderen Strukturen des Auges deutlich niedriger. In der Linse
bewegen sich die Konzentrationen zu allen drei kontrollierten Zeitpunkten allgemein
unterhalb der Nachweisgrenze. Einzelne höhere Werte könnten eventuell auf eine nicht immer
sicher auszuschließende Kontamination während des Sektionsganges zurückzuführen sein.
Eine in nennenswertem Umfang stattfindende Diffusion durch die Linsenkapsel kann somit in
der durchgeführten Studie nicht nachgewiesen werden, obwohl diese nach GUM (1991)
semipermeabel ist.
Vergleicht man die Messwerte im Glaskörper und in der Retina in Relation zu den Werten in
der Hornhaut, so liegen diese nach 6 Stunden bei im Mittel 6,9 % (Glaskörper) bzw. 13,4 %
(Retina) der Dexamethasonkonzentration in der Kornea. 11 Stunden nach der Behandlung
verschiebt sich dieses Verhältnis der Mittelwerte auf 6,3 % (Glaskörper) bzw. 21,1 % (Retina)
im Vergleich zur Kornea. Die Distribution von Stoffen aus der vorderen Augenkammer in
Richtung der hinteren Strukturen wird durch die „Barrieren“ Iris, Ziliarkörper und Linse
behindert (DE SANTIS u. PATIL 1994). Weiterhin steht der entgegengerichtete Fluß des
Kammerwassers einer Diffusion in caudaler Richtung im Wege.
Innerhalb der drei hinteren Strukturen Linse, Glaskörper und Retina lassen sich die höchsten
Dexamethasonkonzentrationen analog zu Ergebnissen von JANES u. STILES (1963) an
Kaninchen in der Retina nachweisen. Der Transport des Dexamethasons dorthin kann nicht
ausschließlich auf passive Diffusionsvorgänge über Kammerwasser und Glaskörper
zurückgeführt werden, da die Werte im Glaskörper im Vergleich zur Retina deutlich niedriger
liegen. Einige Autoren beschreiben die Möglichkeit einer Diffusion in Richtung Glaskörper
und Retina entlang skleraler Spalträume (MISHIMA 1981; BURSTEIN u. ANDERSON
1985). Sie schränken jedoch ein, daß die Diffusion auf diesem Wege nur in minimalem
Ausmaß denkbar ist und für die Verteilung größerer Stoffmengen nicht in Frage kommt. Es ist
daher davon auszugehen, daß der Transport eher über das Blutgefäßsystem von Choroidea
und Retina, den sogenannten „sekundären Kammerwasserabfluß“, erfolgt. Neben dem
Diskussion
89
Hauptabfluß des Kammerwassers im iridokornealen Winkel kommt es zu einer Resorption
des Kammerwassers durch choroideale Gefäße und somit auch zu einem Stofftransport zur
Retina.
Festzuhalten bleibt, daß die Dexamethasonkonzentration in der Retina zu allen drei verfolgten
Zeiträumen signifikant höher liegt als im direkt angrenzenden Glaskörper (siehe Abb. 4.8). In
wie weit die erreichten Konzentrationen eine therapeutische Effektivität besitzen, bleibt zu
prüfen.
5.3.3
Erreichen therapeutisch wirksamer Konzentrationen
Nach der Erörterung der Anflutung, Verteilung und Abnahme der Dexamethasonkonzentrationen innerhalb der einzelnen Strukturen des Hundeauges ist die Diskussion der
Frage, ob die gemessenen Spiegel therapeutische Relevanz haben können, klinisch
interessant.
Dabei
ist
festzustellen,
daß
die
Angaben
über
wirksame
Konzentrationen
von
Glukokortikoiden in der Literatur durchaus differieren:
SAREEN et al. (1981) wies in In-vivo-Studien an humanen neutrophilen Granulozyten eine
meßbare Abnahme der Zellaktivität durch Dexamethason-Lösungen in Konzentrationen von
10-6 und 10-5 Molekulargewicht (etwa ca. 390 bis 3.900 pg DXM/µl) nach. Geringere
Konzentrationen (um 40 pg/µl) waren unwirksam. FUKOMOTO et. al (1992) konnte
hingegen im Rahmen einer Studie an Osteoblasten sowie Osteosarkomzellen von Ratten
Effekte nachweisen, die durch deutlich niedrigere Dexamethasonkonzentrationen ausgelöst
werden. Eine 10-9 molare Dexamethasonlösung (entspricht 0,39 DXM pg/µl) führte über die
induzierte Bildung eines entsprechenden Inhibitors zu einer meßbaren Konzentrationsverringerung eines Plasminogenaktivators.
Von BÄUMER et al. (2003) wurde bei einem In-vitro-Versuch an Mäusekeratinozyten mit
dem Dermatokortikoid Diflorasondiacetat ein signifikanter Abfall der Prostaglandin E2 –
Produktion durch Wirkstoffkonzentrationen ab 1 pg/µl nachgewiesen. SHEPARD et al.
(2001) konnten einen Effekt an humanen Zellen aus dem trabekulären Netzwerk des
90
Diskussion
iridokornealen Winkels nachweisen. 40 pg Dexamethason / µl führten nach eimaliger Gabe zu
einer verzögerten Induktion des Glaukomgen MYOC.
In der eigenen Studie werden einzelne Dexamethasonkonzentrationen von bis zu 76 pg/mg
Gewebe in den vorderen Strukturen (Kornea, Gruppe 1) bzw. 15 pg/mg Gewebe in den
hinteren Strukturen (Retina, Gruppe 1 und 2) erreicht. Dabei ist zu bedenken, daß die in der
durchgeführten Studie gemessenen Werte nach einer einzigen lokalen Behandlung des Auges
erreicht werden. Bei einem Behandlungsplan mit wiederholten Verabreichungen in kurzen
Zeitintervallen (beispielsweise entsprechend der Gebrauchsinformation: 3-4 mal täglich alle 2
bis 3 Stunden) ist eine Akkumulation des Wirkstoffs auch in den hinteren Regionen des
Auges, dabei vor allem in der Retina, denkbar, wie Untersuchungen von REICHENBECKER
(2002) am Pferdeauge belegen. In wie weit ein verändertes Behandlungsregime entsprechend
höhere Konzentrationen und damit einen therapeutischen Effekt auf Erkrankungen in hinteren
Augenbereichen herbeizufühen vermag, bleibt zu untersuchen. Die in der vorliegenden Studie
nach einer einmaligen Behandlung gemessenen Werte lassen jedoch vermuten, daß eine
ausreichende Versorgung der hinteren Strukturen des Auges durch die kurzfristige lokale
Therapie nicht gegeben ist. Ist das schnelle Erreichen eines ausreichenden Wirkspiegels des
Arzneimittels in den inneren Strukturen des Auges für den angestrebten Therapieerfolg
unabdingbar, so scheint eine zusätzliche systemische Verabreichung des Arzneimittels
erforderlich.
91
6
Zusammenfassung
ZUSAMMENFASSUNG
Tim Kaiser (2003):
Untersuchungen zur Verteilung von Dexamethason im Hundeauge nach lokaler
Behandlung
Es war das Ziel dieser Arbeit, festzustellen, ob und in welcher Konzentration Dexamethason
nach einmaliger lokaler Applikation in den Bindehautsack in verschiedenen Kompartimenten
des Hundeauges nachweisbar ist.
In die Studie wurden 30 Hunden einbezogen. Für die Versuchsdurchführung erfolgte eine
Einteilung in drei Gruppen zu je 10 Hunden. Alle Tiere wurden einmal mit einer definierten
Menge (0,2 ml) einer 0,029 %igen dexamethasonhaltigen Augensalbe behandelt (entspricht
58 µg Dexamethason). Es wurden grundsätzlich beide Augen jedes Tieres behandelt. Die
Salbenapplikation erfolgte in den temporalen unteren Teil des Konjunktivalsackes. Die Tiere
wurden 6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung euthanasiert. In den aus allen Augen
entnommenen Proben von Kammerwasser, Kornea, Iris, Linse, Glaskörper, Retina /
Choroidea sowie drittem Augenlid wurde die Konzentration von Dexamethason (DXM)
mittels Radioimmunoassay ermittelt.
Die gemessenen Konzentrationen nehmen von der Kornea, der Iris sowie dem 3. Augenlid zu
den hinteren Strukturen des Auges (Linse, Glaskörper, Retina) deutlich ab. Im Kammerwasser
liegen die Werte zu allen drei Zeiträumen niedrig (etwa 10 % der Konzentration in der
Kornea). In der Linse liegen lediglich 18,3 % aller gemessenen Werte über der
Nachweisgrenze (Glaskörper 65%, Retina 63,3%). In der Kornea läßt sich nach 6 und 11
Stunden die jeweils höchste mittlere Konzentration aller Strukturen nachweisen. 16 Stunden
nach der Behandlung fällt der Mittelwert deutlich ab (von 25,2 pg DXM / mg Kornea auf 4,31
pg DXM / mg Kornea). Im Bereich der hinteren Strukturen finden sich in der Netzhaut zu
allen drei beobachteten Zeiträumen signifikant höhere Dexamethasonkonzentrationen als im
direkt benachbarten Glaskörper. Die Arzneimittelkonzentration in der Retina schwankt
zwischen etwa 15 % (6 Stunden) und 45 % (16 Stunden) der mittleren Konzentration in der
Kornea. Nach 16 Stunden findet sich die höchste mittlere Dexamethasonkonzentration im 3.
Augenlid (9,17 pg DXM / mg 3. Augenlid).
92
Zusammenfassung
Es kann festgestellt werden, daß sich Dexamethason bereits nach einer einmaligen lokalen
Behandlung des Auges mit einer Dexamethason-Augensalbe in der Kornea, Iris und im
drittem Augenlid, sowie in gewissem Ausmaß auch in der Retina / Choroidea nachweisen
läßt.
Die Ergebnisse zeigen jedoch an, daß die kurzfristige lokale Behandlung allein für eine
effektive Behandlung der hinteren Augenstrukturen nicht geeignet ist, während in vorderen
Bereichen (Kornea, Iris, 3. Augenlid) wirksame Konzentrationen erreicht werden.
93
7
Summary
SUMMARY
Tim Kaiser (2003):
Survey on distribution of dexamethasone in the eye of dog after local administration
The objective of this study was to determine the level of dexamethasone in different orbital
structures after single local application into the conjunctival sac.
In the scope of this dissertation, 30 dogs were available. Following a clinical examination
they were divided equally into 3 groups. All dogs were treated topically with a certain amount
of 0,029% dexamethasone (0,2 ml ointment - equals 58 µg dexamethasone) eye ointment. The
ointment was applied into the temporal canthus of the lower conjunctival sac. The animals
were euthanatized in different intervals to the treatment (6, 11 and 16 hours). The Oculi bulbi
were removed and from each eye, cornea, aqueous humor, iris, lens, vitreous humour, retina /
choroid and nictitating membrane were subsequently isolated. The dexamethasone (DXM)
concentrations were then evaluated via Radioimmunoassay from the above mentioned
structures.
The results of this evaluation showed a significant decline of drug concentration from the
compartments of the anterior segment (Cornea, Iris) as well as the nictitating membrane to the
structures in the posterior segment (lens, vitreous, retina / choroid). Concentrations in the
aqueous humor are low in all observed time periods (about 10 % of drug concentration in the
cornea). In the cornea the highest concentrations, that could be measured in the entire study
were found 6 and 11 hours after treatment. 16 hours after topical administration the mean
drug level in the cornea was fallen from 25,2 pg dexamethasone / mg to 4,31 pg DXM / mg.
Among the structures of the posterior segment drug concentrations in the retina were found to
be highest. They differ significantly from the concentrations in the adjacent compartments in
all three monitored periods of time. In relation to the mean concentration in the cornea the
mean dexamethasone level measured in the retina is between approximately 15 % (6 hours)
and 45 % (16 hours). After 16 hours the highest concentration was found in the nictitating
membrane (9,17 pg DXM / mg).
It can be stated, that a single topical administration of a fat-based dexamethasone eye
ointment produced measurable concentrations of the drug in the cornea, the iris, the nictitating
94
Summary
membrane and to a certain extent in the retina / choroidea. In fact the results of this study do
indicate, that a short term local therapy alone does not ensure a sufficient therapeutic
approach for the posterior segment of the eye, in contrast to the anterior regions (cornea, iris,
nictitating membrane), where the monitored concentrations can be assessed as effective.
95
Literaturverzeichnis
8 Literaturverzeichnis
ABEYNAYAKE u. B.S. COOPER (1989)
The concentration of penicillin in bovine conjunctival sac fluid as it pertains to the treatment
of Moraxella bovis infection. II. Topical application.
J. Vet. Pharmacol. Ther. 12, 31-36
ADACHI J.D., W.G. BENSEN u. A.B. HODSMAN (1993)
Corticosteroid-induced osteoporosis.
Semin. Arthritis Rheum. 22, 375-384
AGUIRRE G., L. RUBIN u. S. BISTNER (1972)
Development of the canine eye.
Am. J. Vet. Res. 33, 2399-2414
AHMED I. u. T.F. PATTON (1985)
Importance of noncorneal absorption route in topical ophthalmic drug delivery.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 26, 584
AHMED I. u. T.F. PATTON (1987)
Disposition of timolol and insulin in the rabbit eye following corneal versus non-corneal
absorbtion.
Int. J. Pharm. 38, 9-21
ALLEN L.J., L.W. GEROGE u. N.H. WILLITH (1995)
Effect of penicillin or penicillin and dexamethasone in cattle with infectious bovine
keratoconjunctivitis.
J. Am. Vet. Med. Assoc. 206, 1200-1203
ALLEN L., H. BURIAN u. A. BRALEY (1955)
A new concept of the development of the anterior chamber angle. Its relationship to
developmental glaucoma and other structural anomalies.
Arch. Ophthalmol. 53, 783-788
95
96
Literaturverzeichnis
ANDERMANN G., C. ANDERMANN u. D. MERGEL (1978)
Bioavailability of eye drops.
Pharm. Acta Helv. 53, 291-300
ANDERSON D. (1981)
The development of the trabecular meshwork an its abnormality in primary infantile
glaucoma.
Trans. Am. Ophthalmol. Soc. 79, 458-485
ASHTON N. u. C. COOK (1951)
Effect of cortisone on healing of corneal wounds.
Br. J. Ophthamol. 35, 708
BALAZS E.A. (1994)
Functional anatomy of the vitreous.
In: Duane T.D. u. E.A. Jaeger (Hrsg.) Biomedical foundations of ophthalmology. Vol. 1.
Philadelphia: JB Lippincott 17, 1-17
BALASZ E.A. et al. (1964)
Studies on the structure of the vitreous body: XII. Cytological and histochemical studies on
the cortical tissue layer.
Exp. Eye. Res. 3, 57-71
BÄUMER W. et al. (2003)
Untersuchungen zur Hemmung der PGE2-Produktion in Keratozyten von Mäusen
Persönliche Mitteilung durch Dr. W. Bäumer, Hannover.
BARZA M., A. KANE u. J. BAUM (1981)
The difficulty of determining the route of intraocular penetration of gentamycin after
subconjunctival injection in the rabbit.
Invest. Ophthamol. Vis. Sci. 20, 509-514
96
97
Literaturverzeichnis
BAYER J. (1914)
Augenheilkunde.
Wien, Braumüller.
BINKHORST G.J. (1987)
Antibiotic levels in bovine lacrimal sac fluid after single application of ointments containing
procaine benzyl penicillin plus dihydrostreptomycin and benzathine cloxacillin.
Vet. Rec. 121, 124-125
BISTNER S.I., L.F. RUBIN u. G. AGUIRRE (1972)
Development of the bovine eye.
Am. J. Vet. Res. 33, 2399-2414
BITO L.Z. u. E.M. KLEIN (1980)
Transport functions of the blood retinal barrier system and the micro-environment on the
retina.
In: Cunha-Vaz J.G.(Hrsg.) The blood-retinal barriers, NATO Advance Study Institutes series,
Vol. 32, New York, Plenum, 133
BITO L.Z., H. DAVSON, E. LEVIN, M. MURRAY u. N. SNIDER (1965)
The relationship between the concentration of amino acids in the ocular fluids and blood
plasma of dogs.
Exp. Eye Res. 4, 374
BITO L.Z. u. E.V. SALVADOR (1972)
Intraocular fluid dynamics III. The site and mechanism of prostaglandin transfer across the
blood intraocular fluid barriers.
Exp. Eye Res. 14, 233
BÖHME G. (1991)
Nervensystem, Sinnesorgane, endokrine Drüsen.
In: Lehrbuch der Anatomie der Haustiere Band IV, R. Nickel, A. Schummer u. E. Seiferle
(Hrsg.) Parey, Berlin, Hamburg, 405
97
98
Literaturverzeichnis
BRINCKERHOFF C.E., R.M. McMILLAN, J.M.DAYER u. F.D. HARRIS (1980)
Inhibition by retinoic acid of collagenase production in rheumatoid synovial cells.
N. Engl. J. Med. 303, 432-436
BROWN S.I. (1971)
Collagenase and corneal ulcers.
Invest. Ophthalmol. 10, 203
BURCH P.G. u. C.J. MIGEON (1968)
Systemic absorption of topical steroids.
Arch. Ophthalmol. 79, 174
BURNSTEIN K.L. u. J.A. CIDLOWSKI (1989)
Regulation of gene expression by glucocorticoids.
Annu. Rev. Physiol. 51, 683-689
BURSTEIN N.L. u. J.A. ANDERSON (1985)
Review: Corneal penetration and ocular bioavailability of drugs.
J. Ocul. Pharmacol. 1, 309-326
BUSSE H., K. SEEGER u. P. WREESMANN (1980)
Concentrations of cefoxatine in the anterior chamber of the eye in rabbits and humans.
J. Antimicrob. Chemother. 6, 143-145
BYYNY R.L. (1976)
Withdrawal from glucocorticoid therapy.
N. Engl. J. Med. 295, 30-32
CALLEGAN M.C., J.A. HOBDEN, J.M. HILL, M. INSLER u. R.J. O`CALLAGHAN (1992)
Topical antibiotic therapy for the treatment of experimental staphylococcus aureus keratitis.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 33, 3017-3023
98
99
Literaturverzeichnis
CAMPELL, C. B. (1979)
Ophthalmic agents. Oinments or drops?
Vet. Med. Small Anim. Clin. 74; 971-980
CAPRIOLI J. (1987)
The ciliary epithelia and aqueous humor
In: Moses R.A. u. W.M. Hart (Hrsg.): Adler`s physiology of the eye. St.Louis: CV Mosby.
CHI H.H., C.C. TENG u. H.M. KATZIN (1960)
Healing process in the mechanical denudation of the corneal endothelium.
Am. J. Ophthalmol. 49, 693-670
CHRAI S.S. u. J.R. ROBINSON (1974)
Ocular evaluation of metylcellulose vehicle in rabbits.
J. Pharm. Sci. 63, 1218
COHN L.A. (1991)
The influence of corticosteroids on host defense mechanisms.
J. Vet. Int. Med. 4, 95-104
COLE D.F. (1974)
Comparative aspects of the intraocular fluids.
In: Davson H. u. L.T. Graham (Hrsg.): The eye, Vol. 5, New York, Academic Press.
COLE D.F. (1977)
Secretion of the aqueous humor.
Exp. Eye. Res. 25 (suppl.), 161
CONE R.D. u. K.G. MOUNTJOY (1993)
Molecular genetics of the ACTH and melanocyte-stimulating hormone receptors. Trends.
Endocrinol. Metab. 4, 242-247
99
100
Literaturverzeichnis
COOK C., V. OZANICS u. F. JAKOBIEC (1993)
Prenatal development of the eye and its adnexa
In: Tasman W. u. E. Jaeger (Hrsg.) Duane`s foundations of clinical ophthalmology.
Philadelphia: JB Lippincott, 1-93
COOK C. (1995)
Embryogenesis of congenital eye malformations.
Vet. Comp. Ophthalmol. 5, 109-123
COULOMBRE J. u. A. COULOMBRE (1969)
Lens development: IV. Size, Shape and orientation.
Invest Ophthalmol 8, 251-257
COX W.V., A. KUPFERMANN u. H.M. LEIBOWITZ (1972)
Topically applied steroids in corneal disease: II. The role of the drug vehicle in stromal
absorption of dexamethasone.
Arch Ophthalmol 88, 549
DAIGNEAULT J., L.W. GEORGE u. J.D. BAGGOT (1990)
Ocular and serum disposition kinetics of cloxacillin after topical administration of benzathine
cloxacillin and intravenous administration of sodium cloxacillin to calves.
Am. J. Vet. Res. 51, 381-385
DE GEEST J.P., P. SIMOENS, H. LAUWERS u. L. DE SCHAPDRIJVER (1987)
Comparative study of the iridocorneal angle in domestic animals.
Acta anatomica 130, 21
DE SANTIS L.M. u. P.N. PATIL (1994)
Pharmakokinetics
In: Mauger T.F. u. E.L. Craig (Hrsg.), Havener`s Ocular Pharmacology 6th ed., Mosby-Year
Book Inc., St. Louis, 22-52
100
101
Literaturverzeichnis
DONOVAN R.H. et al. (1974)
Histology of the normal collie eye I.
Uvea. Ann. Opthalmol. 6, 257
DUKE-ELDER S. (1968)
The aqueous humor.
In: System of ophthalmology. Vol. IV: physiology of the eye. St. Louis: CV Mosby.
DUNNY G.M. (1986)
Bacterial antibiotic resistance.
In: Current veterinary therapy IХ: small animal practice.
Philadelphia: WB Saunders, 1084-1087
FARNSWORTH P.N. et al. (1976)
Surface ultrastructure of the human lens capsule and zonular attachments.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 15, 36-40
FLOWER R.J. (1988)
Lipocortin and the mechanism of action of the glucocorticoids, Chapter 3.
Br. J. Pharmacol. 94, 987-1015
FLOWER R.J. (1989)
Glucocorticoids and the inhibition of Phospholipase A2.
In: SCHLEIMER R.P., H.N. CLAMAN u. A.L. ORONSKY (Hrsg.); Anti-inflammatory
steroid action : Basic and Clinical Aspects, Academic Press Inc., San Diego.
FRAUNFELDER F.T., C. HANNA, M. CABLE et al. (1973)
Entrapment of ophthalmic ointment in the cornea.
Am J Ophthalmol 76, 475
FRANCOIS J. u J. FEHER (1973)
Studies with the polarization microscope of the fibroblastic activity of the regenerating
rabbit’s cornea under the influence of corticosteroids.
Exp. Eye Res. 15, 201
101
102
Literaturverzeichnis
FUKUMOTO S., ALLAN E.H., ZEHEB R., GELEHTER T.D. u. T.J. MARTIN (1992)
Glucocorticoid regulation of plasminogen activator inhibitor-1 messenger ribonucleic acid
and protein in normal and malignant rat osteoblasts.
Endocrinology, Vol. 130, 797-804
GASSET A.R., D.W.C. LORENZETTI, E.M. ELLISON et al. (1969)
Quantitative corticosteroid effect on corneal wound healing.
Arch. Ophthalmol. 81, 589
GELATT K.N. u. E.O. MACKAY (1998)
The ocular hypertensive effects of topical 0,1% dexamethasone in beagles with inherited
glaucoma.
J. Ocul. Pharmacol. Ther., 14
GELATT K.N. u. D.A. SAMUELSON D.A. (1982)
Recurrent corneal erosions and epithelial dystrophy in the Boxer dog.
J. Am. Anim. Hosp. Assoc. 18, 453-460
GILGER B.C. et al. (1991)
Canine corneal thickness measureed by ultrasonic pachymetry.
J. Vet. Res. 52, 1570-1572
GOLBS S. u. R. SCHERKEL (1996)
Pharmakologie der Entzündung und der Allergie
In: Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie./ hrsg. von Hans-Hasso Frey u. Wolfgang
Löscher. Stuttgart: Enke.
GOLDFIEN A. (1984)
Adrenocorticosteroids and adrenocortical antagonists.
In: Katzung B.G. (Hrsg..) Basic and clinical pharmacology, Los Altos, Calif., Lange Medical
Publications, 453
102
103
Literaturverzeichnis
GOLLER T. u. K.D. WEYRAUCH (1993)
Das Konjunktivalepithel des Hundes. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen.
Anatomischer Anzeiger 175, 127-134
GRAINGER R., J. HENRY u. R. HENDERSON (1988)
Reinvestigation of the role of the optic vesicle in embryonic lens induction.
Development 102, 517-526
GRAINGER R.M., J.J. HENRY, M.S. SAHA u. M. SERVETNIK (1992)
Recent progress on the mechanisms of embryonic lens formation.
Eye 6, 117-122
GREINER J.V. (1996)
Phospholipids in meibomian gland secretion.
Ophthalmic Research 28, 44-49
GUM G.G. (1991)
Physiology in the eye.
in: Gelatt K.N. (Hrsg.): Textbook of veterinary ophthalmology. Second Edition.
Verlag Lea & Felbinger, Philadelphia, 124-161
GUYRE P.M. u. A. MUNCK (1989)
Glucocorticoid Actions on Monocytes and Macrophages, Chapter 9.
In: SCHLEIMER R.P., CLAMAN H.N. u. ORONSKY A.L. (Hrsg.); Anti-inflammatory
steroid action : Basic and Clinical Aspects, Academic Press Inc., San Diego.
HACKER D. (1991)
Medikamentöse Therapie.
In: Pfeiffer R.L. (Hrsg.): Ophthalmologie bei Kleintieren. Schattauer Verlag, Stuttgart, New
York, 33-44
HAMACHER H. (1976)
Augenarzneien, mikrobiologische und biopharmazeutische Aspekte.
Pharmazie in unserer Zeit 5, 77-93
103
104
Literaturverzeichnis
HAMASHIGE S. u. A. POTTS (1955)
The penetration of cortisone and hydrocortisone into the ocular structures.
Am. J. Ophthalmol. 40, 211
HASKETT R.F. (1985)
Diagnostic categorization of psychatric disturbance in Cushing`s syndrome.
Am. J. Psychatry 142, 911-916
HAY E. (1980)
Development of the vertrebrae cornea.
Int. Rev. Cytol. 63, 263-322
HAYNES R.C. u. F. MUROLL (1985)
Adrenocorticotropic hormone. Adrenocortical steroids and their synthetic analogs.
In: Gilman A.G., L.S. Goodmann, T.W. Rall et al. (Hrsg..): The pharmacologic basis of
therapeutics, 7th ed. New York, Macmillan, 1459
HERNANDEZ M.R., E.J. WENG, B.I. WEINSTEIN, G.I. GORDON, W. DUNN u. A.L.
SOUTHREN (1981)
Corneal-conjunctival uptake of topical 3H-dexamethasone in rabbit eye.
Invest. Ophtalmol. Vis. Sci. 20, 120-123
HENKIND P. (1966)
The retinal vascular system of the domestic cat.
Exp. Eye. Res. 5, 10-20
HILFER S. (1983)
Development of the eye of the chick embryo.
Scan. Elect. Microscopy III, 1353-1369
HILLMANN J.S., S. I. JACOBS, A.J. GARNETT u. M.B. KHESKANI (1979)
Gentamycin penetration and decay in the aqueous humor.
Br. J. Ophthalmol. 63, 794-796
104
105
Literaturverzeichnis
HODOS W., F. W. FITZKE, B.P.HAYNES u. A.L. HOLDEN (1985)
Experimental myopia in chicks: ocular refraction by electroretinography.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 26, 1423-1430
HOGAN M.J., J.A. ALVARADO u. J.E. WEDDELL (1971)
Histology of the human eye.
Philadelphia: WB Saunders.
HOGAN M., P. THYGESON u. S. KIMURA (1955)
Uses and abuses of adrenal steroids and corticotropin.
Arch. Ophthalmol. 53,165
HOLLY F.J. (1987)
Tear film physiology.
Int. Ophthalmol. Clin. 27, 2
HOOK R.M., C.W. HOOK u. S.I. BROWN (1973)
Fibroblast collagenase partial purification and characterisation.
Invest. Ophthalmol. 12, 771
HUNT H. (1961)
A study of the fine structure of the optic vessel and lens placode of the chick embryo during
incubation.
Dev. Biol. 3, 175-209
INSLER M.S., C.J. HELM u. W.J. GEORGE (1987)
Topical vs. systemic gentamycin penetration into the human cornea and aqueous humor.
Arch. Ophthalmol. 105, 922-924
JACK R. (1972)
Regression of the hyaloid vascular system. An ultrastructural analysis.
Am. J. Ophthalmol. 74, 261- 272
105
106
Literaturverzeichnis
JACOBSON L. u. R. SAPOLSKY (1991)
The role of the hippocampus in feedback regulation of the hypothalamic-pituitaryadrenocortical axis.
Endocr. Rev. 12, 118-134
JAFFE N.S. (1969)
The vitreous in clinical ophthalmology.
1st ed. St. Louis: CV Mosby.
JAKUS M.A. (1956)
Studies on the cornea. II: the fine structure of Descemet`s membrane.
J. Biophys. Biochem. Cytol. 2, 243-250
JANES R.G u. J.F. STILES (1963)
The penetration of cortisol into normal and pathologic rabbit eyes.
Am. J. Ophthalmol. 56, 84
JONES K., M. HIGGONBOTTOM u. D. SMITH (1980)
Determine the role of the optic vesicle in orbital and periocular development and placement.
Pediatr. Res. 14, 703-708
KASS M.A. u. N.J HOLMBERG (1979)
Prostaglandin and thromboxane synthesis by microsomes of rabbit ocular tissues.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 166
KAEMMERER, K., M. KIETZMANN u. M. KREISNER (1984)
Untersuchungen mit Magnesium: 2. Mitteilung: Die Wirkung von Magnesiumchlorid und
Magnesiumaspartathydrochlorid auf Stressreaktionen.
Zbl. Vet. Med. Reihe A. 31, 321-333
KHODADOUST A.A.et al. (1968)
Adhesion of regeneration corneal epithelium: the role of basement membrane.
Am. J. Ophthalmol. 65, 339-348
106
107
Literaturverzeichnis
KIETZMANN M. (1994)
Anmerkungen zum klinischen Einsatz von Augenarzneien bei Tieren.
Kleintierpraxis 39. Jahrgang, 647-652
KIETZMANN, M. (1999)
Nachweis von Dexamethason in biologischen Materialien mittels Radioimmunoassay.
Persönliche Mitteilung durch Prof. Dr. M. Kietzmann, Hannover.
KOCH S.A. u. L.F. RUBIN (1973)
Distribution of cones in retina of the normal dog.
Am J Vet Res 33, 361-363
KROMANN H.S. u. I.H. LEOPOLD (1961)
Studies upon methyl- and fluoro-substituted prednisolones in the aqueous humor of the rabbit.
Am J Ophthalmol 52, 77
KUSZAK J.R., J.G. SIVAK u. J.A. WEERHEIM (1991)
Lens optical quality is a direct function of lens sutural architecture.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 32, 2119-2129
LAING R.A. et al. (1976)
Changes in the corneal endothelium as a function of age.
Exp. Eye Res. 22, 587-594
LARSEN N.E. u. E.A. BALAZS (1991)
Drug delivery systems using hyaluronan and its derivates.
Adv. Drug Delivery Rev. 7, 279
LEE V.H.L. (1993)
Precorneal, corneal, and postcorneal factors.
In: Ophthamic drug delivery systems Mitra A.K. (Hrsg.): Marcel Dekker Inc.,
New York; 59-82
107
108
Literaturverzeichnis
LEE V.H.L., S.C. CHANG, C.M. OSHIRO et al. (1985)
Ocular esterase composition in albino and pigmented rabbits: possible implications in ocular
prodrug design and evaluation.
Curr. Eye Res. 4, 1117
LEE V.H.L. u. J.R. ROBINSON (1986)
Review: topical ocular drug delivery: recent developments and future challenges.
J. Ocul. Pharmacol. 2, 67
LEIBOWITZ H.M. (1980)
Management of inflammation in the cornea and conjunctiva.
Ophthalmology 87, 753
LEIBOWITZ H.M. u. A. KUPFERMANN (1980)
Topically administered corticosteroids.
Arch. Ophthalmol. 98, 1287
LEIBOWITZ H.M., W.J. RYAN u. A.K KUPFERMANN (1992)
Comparative antiinflammatory efficacy of topical corticosteroids with low glaucoma-inducing
potential.
Arch. Ophthalmol. 110, 118
LEOPOLD I.H. u. H.S. KROMANN (1960)
Methyl- and fluoro-substituted prednisolones in the blood and aqueous humor of the rabbit.
Arch. Ophthalmol. 63, 943
LEOPOLD I.H. u. F. MAYLATH (1952)
Intraocular penetration of cortisone and its effectiveness against experimental cornea burns.
Am J Ophthalmol; 35; 1125
LIANG F.Q., R.S. VIOLA, M. DEL CERRO u. J. AQUAVELA (1992)
Non cross-linked collagen disks and cross-linked collagen shields in the delivery of
gentamicin to rabbit eyes.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 20, 509-514
108
109
Literaturverzeichnis
LIST, P. H., B. W. MÜLLER u. E. NÜRNBERG (1982)
Arzneiformenlehre.
Wiss. Verlagsgesellschaft, Stuttgart.
MAC CALLUM D.K. et al. (1983)
Evidence for corneal endothelial cell hypertrophy during postnatal growth of the cat cornea.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 24, 247-250
MAC ILWAINE, M.A. SANDE u. G.L. MAUDELL (1973)
Penetration of antistaphylococcal antibiotics in the human eye.
Am. J. Ophthalmol. 77, 589-592
MANDELL A.I., F. STENTZ u. A.E. KITABCI (1988)
Dipivalyl epinephrine: a new pro-drug in the treatment of glaucoma.
Ophthalmology 85, 268-275
MANGELSDORF D.J., K. UMESONO u. R.N. EVANS (1994)
The retinoid receptors.
In: The retinoids: Biology, Chemistry and Medicine, 2nd ed., Sporn M.G., A.B. Roberts u.
D.S. Goodmann (Hrsg.), Raven Press, New York, 319-349
MATHALONE H.B.R. u. A. HARDEN (1972)
Penetration and systemic absorption of gentamycin after subconjunctival injection.
Br. J. Ophthalmol. 56, 609-612
MAUGER T.F. (1994)
Antibacterials.
In: Havener`s Ocular Pharmacology, 6thed., Mauger T.F. and Craig E.L. (Hrsg.) Mosby-Year
Book, Inc., St. Louis; 234-297
MAREN T.H. (1995)
The development of the topical carbonic anhydrase inhibitors.
J. Glaucoma 4, 49-62
109
110
Literaturverzeichnis
MARTIN C. (1974)
Development of the pectinate ligament structure of the dog.
Am. J. Vet. Res. 35, 1433- 1439
MARTIN P. (1890)
Zur Entwicklung der Retina bei der Katze.
Anat. Anz. V, 551-556
MATHIS G.A. (1999)
Clinical Opthalmic Pharmacology and Therapeutics. Part 1: Ocular drug delivery.
In: Gelatt K.N. (Hrsg.) Veterinary ophthalmology 3rded., Lippincott Williams & Wilkins,
Baltimore, Maryland (USA); 291-294
MAURICE D.M. u. MISHIMA S. (1984)
Ocular pharmakokinetics
In: Sears M.L.(Hrsg.) Pharmacology of the eye: handbook of experimental pharmacology
vol.69, Springer-Verlag, NewYork, 19
MAWAS J. (1951)
The innervation oh the human cornea.
Bull Soc Ophthalmol Fr; 2; 162-168
MC COY G. u. I.H. LEOPOLD (1960)
Simplex infections of the cornea.
Am. J. Ophthalmol. 49, 1355
MC GHEE C.N.J., D. G.WATSON, J.M. MIDGLEY, M.J. NOBLE, G.G.N.DUTTON u.
A.I. FERN (1990)
Penetration of synthetic corticosteroids into human aqueous humor.
Eye 4, 526-530
110
111
Literaturverzeichnis
MESSOW C. u. W. HERMANNS (1990)
Entzündung.
In: SCHULZ, L.-C. (Hrsg.): Lehrbuch der Allgemeinen Pathologie für Tierärzte und
Studierende der Tiermedizin. 10. Auflage.
Verlag Enke, Stuttgart, 275-311
MICHEL G. (1955)
Beitrag zur Anatomie der Tränenorgane von Hund und Katze.
Deutsche Tierärztliche Wochenschrift 62, 347-349
MIKKELSON T.J., S.S. CHRAI u. J.R. ROBINSON (1973)
Altered bioavailability of drugs in the eye due to drug-protein interaction
J. Pharm. Sci. 62, 1648-1653
MIKKELSON T.J., S.S. CHRAI u. J.R. ROBINSON (1973)
Competitive inhibition of drug-protein interaction in eye fluids and tissues.
J. Pharm. Sci. 62, 1942-1945
MISHIMA S. (1981)
Clinical pharmacokinetics of the eye. Proctor Lecture.
Invest. Ophthalmol. 21, 501
MISHIMA S. u. S. NAGATAKI (1978)
Conrad Berens Memorial Lecture: Pharmacology of ophthalmic solutions.
Contact Intraocular Lens Med. J. 4, 22
MONACO M.A., D.A. SAMUELSON u. K.N. GELATT (1985)
Morphology and postnatal development of the normal lens in the dog and congenital cataracts
in the Miniature Schnauzer.
Lens Res. 2, 393-433
111
112
Literaturverzeichnis
MONCADA S. u. R.M. PLAMER (1991)
Inhibition of the induction of nitric oxide synthase by glucocorticoids: yet another explanation
for their antiinflammatory effect?
Trends Pharmacol. Sci.12, 130-131
MOCHIZUKI K., Y. YAMSHITA, M. TORISAKI, M. KOMATSU, T. TANAHASHI u.
K. KAWASAKI (1992)
Intraocular kinetics of ceftazidime (Modacin).
Ophthalmic Res. 24, 150-154
MORRISON W.H. (1954)
Stability of aqueous solutions commonly employed in the treatment of primary glaucoma.
Am. J. Ophthalmol. 92, 557
MUNCK A., P.M. GUYRE u. N.J. HOLBROOK (1984)
Physiological functions of glucocorticoids in stress and their relations to pharmacological
actions.
Endocr. Rev. 5, 25-44
MUSSON D.G., A.M. BIDGOD u. O.OLEJNIK (1992)
An in vitro comparison of the permeability of prednisolone, prednisolone sodium phosphate
and prednisolone acetate across NZW rabbit cornea.
J. Ocul. Pharmacol. Ther. 8, 139-150
MUTLU F. u. I. LEIPOLD (1964)
The structure of the fetal hyaloid system and the tunica vasulosa lentis.
Arch. Ophthamol. 82,102-110
NAKANO K.E. u. H. NAKAMURA (1985)
Origin of the iridal striated muscle in birds.
J. Embryol. Exp. Morph. 88, 1-13
112
113
Literaturverzeichnis
NEUN D.J. (1993)
Effects of alkalinity on the eye irritation potential of solutions prepared at a single pH.
J. Toxicol. 12, 227-231
NOUWS J.F.M. u. C.D.W. KÖNIG (1983)
Penetration of some antibiotics into the lacrimal fluid of sheep.
Vet. Q. 5, 114-122
OBIANWU H.O. u. M.J. RAND (1965)
The relationship between the mydriatic action of ephedrine and the colour of the iris.
Br. J. Ophthalmol. 49, 264-270
O`DAY D.M., W.A. RAY, R. ROBINSON u. W.S. HEAD (1984)
Efficacy of antifungal agents in the cornea: II. Influence of corticosteroids.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 25; 331-335
O`DAY D.M., W.A. RAY, S. HEAD, R.D. ROBINSON u. T.E. WILLIAMS (1991)
Influence of corticosteroids on experimentally induced keratomycosis.
Arch. Ophthalmol. 109, 1601-1604
OETTEL M. (1996)
Endokrinpharmakologie.
In: Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie./ hrsg. von Hans-Hasso Frey u. Wolfgang
Löscher. Stuttgart: Enke.
OH J.O. (1963)
Changes with age in the corneal epithelium of the normal rabbits.
Acta Ophthalmol. 41, 568-573
PAPPA K.S. (1994)
Corticosteroid drugs
In: Ocular Pharmacology 6th ed. (Mauger T.F. and Craig E.L., Hrsg.), Mosby-Year Book Inc.,
St. Louis, 364-414
113
114
Literaturverzeichnis
PARRY H.B. (1953)
Degenerations of the dog retina.I. Structure and development of the retina of the normal dog.
Br. J. Ophthalmol. 37, 385-404
PEDERSON J.E. u. K. GREEN (1973)
Aqueous humor dynamics: experimental studies.
Exp. Eye Res. 15, 277
PIERCY D.W.T. (1985)
Factors influencing the penetration of therapeutic substances into the eye following topical
application.
Vet. Rec. 114, 99-104
PRINCE J.H., C.D. DIESEN, I. EGLITIS et al. (1960)
Anatomy and histology of the eye and orbit in domestic animals.
Springfield, Il; Charles C. Thomas.
RASELLI A. (1923)
Morphologisches und Funktionelles über den Muskelapparat in der Iris der Katze.
Archiv für Ophthalmologie 111, 309-329
RAVIOLA G. (1977)
The structural basis of the blood ocular barriers: the ocular and cerebrospinal fluids.
Exp. Eye Res. 25 (suppl.), 27.
REGNIER A. (1999)
Clinical Ophthalmic Pharmacology and Therapeutics. Part 2 – Antimicrobials, Antiinflammatory Agents, and Antiglaucoma Drugs
In: Gelatt K.N. (Hrsg.) Veterinary ophthalmology 3rd ed., Lippincott Williams & Wilkins,
Baltimore, Maryland (USA).
REICHENBECKER F. (2002)
Untersuchungen zur Pharmakokinetik von Dexamethason am Auge des Pferdes.
Hannover, Tierärztliche Hochschule, Diss..
114
115
Literaturverzeichnis
REME C., U. URNER u. B. AEBERHARD (1983)
The development of the chamber angle in the rat eye.
Graefe`s Arch. Clin. Ophthalmol. 220, 139-153
REME C., U. URNER u. B. AEBERHARD (1983)
The occurrence of cell death during the remodelling of the chamber angle recess in the
developing rat eye.
Graefe`s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 221, 113-121
ROHDEWALD P., REHDER S.,WÜRTHWEIN G. (1993)
Rezeptoraffinität synthetischer Glucocorticoide
In: Schulte H. M., G. Benker u. B. Allolio (Hrsg.): Therapie mit Glukokortikoiden:
molekularbiologische, pharmakologische und klinische Aspekte.
Verlag Schattauer, Stuttgart, New York, 39-50
RICHTER H. (1909)
Der muskulöse Apparat der Iris des Schafes und seine Beziehungen zur Gestalt der Pupille.
Archiv für Ophthalmologie 70, 407-447
RILEY M.U. (1972)
Intraocular dynamics of lactid acids in the rabbit.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 11, 600
ROOTMANN D.S., WILLOUGHBY R.P.N., BLINDISH R., AVARIA M., BASKU P.K.,
KRAJDEN M. (1992)
Continous flow contact lens delivery of gentamycin to rabbit cornea and aqueous humor.
J. Ocul. Pharmacol. 8, 317-323
ROWLEY R.A. u. L.F. RUBIN (1970)
Aqueous humor penetration of several antibiotics in the dog.
Am. J. Vet. Res. 31, 43-49
115
116
Literaturverzeichnis
SAATCIOGLU F., F.-X. CLARET u. M. KARIN (1994)
Negative transcriptional regulation by nuclear receptors.
Semin. Cancer Biol. 5, 347-359
SADEWASSER K. (1935)
Zur Anatomie der Tränenwege des Hundes, insbesondere des Tränennasenganges.
Berlin: Universität, Veterinärmedizinische Fakultät, Dissertation.
SALAZAR M., K. SHIMADA u. P.N. PATIL (1976)
Iris pigmentation and atropine mydriasis.
J. Pharmacol. Exp. Ther. 197, 79-88
SALMINEN L. (1990)
Review: systemic absorption of topically applied ocular drugs in humans.
J. Ocul. Pharmacol. 6, 243
SAMUELSON D.A. (1991)
Ophthalmic Anatomy. In: Veterinary Ophthalmology.
Edited by: K.N. Gelatt, 3rd Edition, S. 31 – 150, Lippincott Williams & Wilkins /
Pennsylvania.
SAMUELSON D. u. K. GELATT (1984)
Aqueous outflow in the Beagle: postnatal development of the pectinate ligament and the
trabecular meshwork.
Curr. Eye Res. 3, 783-794
SAMUELSON D.A., GELATT K.N. u. GUM G.G. (1984)
Kinetics of phagocytosis in the normal canine iridocorneal angle.
Am. J. Vet. Res. 45, 2359-2366
SAREEN P.M., LODHA S.K., KALRA V.B., UTREJA S.R. u. R.K. VIJAY (1981)
Effect of dexamethasone on bactericidal activity of human neutrophils.
Indian. J. Physiol. Pharmacol. 25, 180-183
116
117
Literaturverzeichnis
SCHAEPDRIJVER L.D., P. SIMOENS, H. LAUWERS, J.P.D. GEEST u.
G. CHARLIER (1989)
The hyaloid vascular system of the pig.
Anat. Embryol. 180, 549-554
SCHEIE H.G., A. RUBENSTEIN u. J.A. KATOWITZ (1965)
Ophthalmic ointment bases in the anterior chamber.
Arch. Ophthalmol. 73, 36
SCHIMMER B.P. u. PARKER K.L. (1998)
Adrenokortikotropes Hormon; Nebennierenrindensteroide und deren synthetische Analoga.
In: Goodmann & Gilman: Pharmakologische Grundlagen der Arzneimitteltherapie, 9. Auflage
(Deutsche Auflage). P. Domoniak; S.Harder; M. Paul; T.Unger (Hrsg.); Mc Graw – Hill
International Ltd., London.
SCHMIDT V. (1988)
Augenkrankheiten der Haustiere.
F. Enke Verlag, Stuttgart, 2. Auflage.
SCHNORR B. (1989)
Embryologie der Haustiere. Ein Kurzlehrbuch.
2. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart.
SCHOENWALD R. (1985)
The control of drug bioavailability from ophthalmic dosage forms.
In: Smolen V.F., L.A. Ball (Hrsg.): Controlled drug bioavailability Vol. 3, New York, John
Wiley & Sons, 257
SCHOENWALD R. (1990)
Ocular drug delivery pharmakokinetic considerations.
Clin. Pharmakokinet. 18, 255
117
118
Literaturverzeichnis
SCHOENWALD R.D. (1993)
Ocular pharmakokinetics / pharmakodynamics.
In: Ophthalmic Drug Delivery Systems, Mitra A.K. (Hrsg.) Marcel Dekker Inc., New York,
83-110
SCHOSTER J.V., I. WICKMANN u. C. STUHR (1995)
The use of ultrasonic pachymetry and computer enhancement to illustrate the collective
corneal thickness profiles of 25 cats.
Vet. Comp. Ophthalmol. 5, 68-73
SHARIR M., G. TRIESTER, J. KNEER u. E. RUBINSTEIN (1989)
The intravitreal penetration of ceftriaxone in man following systemic administration.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 30, 2179-2183
SHARPNACK D.D. et al. (1984)
Vascular pathways of the anterior segment of the canine eye.
Am. J. Vet. Res. 45, 1287-1294
SHELL J.W. (1982)
Pharmakokinetics of topically applied ophthalmic drugs.
Surv. Ophthalmol. 26, 207
SHEPARD A.R., NASREEN J., FINGERT J..H., STONE E..M., SHEFFIELD V.C. u.
ABBOT F.C. (2001)
Delayed Secondary Glucocorticoid Responsiveness of MYOC in Human Trabecular
Meshwork Cells.
Invest. Ophthalmol. and Vis. Sci. 42, 3173-3181
SIEG J.W. u. J.R. ROBINSON (1979)
Vehicle effects on ocular drug bioavailability. III: shear-faciliated pilocarpine release from
ointments.
J Pharm. Sci. 68, 724-728
118
119
Literaturverzeichnis
SIGRIST K. (1960)
Die Kammerwasservenen des Hundes.
Schweizer Archiv für Tierheilkunde 102, 308-324
SMELSER G. u. V. OZANICS (1971)
The development of the trabecular meshwork in primate eyes.
Am. J. Ophthalmol. 71, 366-385
SNIBSON G.R., J.L.GREAVES, N.D.M. SOPER et al.(1992)
Ocular surface residence times of artificial tears solutions.
Cornea 11, 288
SPIESS, B. M., NYIKOS S., STUMMER E., SAHIN A. u. H. NAEGLI (1999)
Systemic dexamethasone concentration in horses after continued treatment with an
ophthalmic preparation of dexamethasone.
Am. J. Vet. Res. 60, 571-575
SPITZNAS M. u. M.J. HOGAN (1970)
Outer segments of photoreceptors and the retinal pigment epithelium: interrelationship in the
human eye.
Arch. Ophthalmol. 84, 810-819
SPIRA A. u. M. HOLLENBERG (1973)
Human retinal development: ultrastructure of the inner retinal layers.
Dev. Biol., 31, 1-21
SRINIVASAN B.D. u. P.S. KULKARNI (1981)
Polymorphonuclear leukocyte response.
Arch. Ophthalmol. 99, 1085
STEINBERG R.H., REID M. u. LACY P.L. (1973)
The distribution of rods and cones in the retina of the cat.
J. Comp. Neurol. 148, 229-235
119
120
Literaturverzeichnis
STRONG L.H. (1962)
Differential growth of the developing optic cup of the mammal.
J. Morph. Philadelphia 110, 199-216
SULLIVAN J.N. (1982)
Saturday conference: steroid withdrawal syndromes.
South. Med. J. 75, 726-733
TAYLOR V.L. et al. (1996)
Morphology of normal human lens.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 37, 1296-1314
TCHERNITCHIN A., E.J. WENK, M. R. HERNANDEZ et al. (1980)
Glucocorticoid localisation by radioautography in the rabbit eye following systemic
administation of 3H-dexamethasone.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 19, 1231-1236
THOMPSON J.W. (1961)
The nerve supply of the nictitating membrane of the cat.
Journal of anatomy 95, 371-382
ÜBERREITER O. (1959)
Die Kammerwasservenen beim Hunde.
Wiener Tierärztliche Monatsschrift 46, 721-722
VAN BUSKIRK E.M. (1979)
The canine eye: the vessels of aqueous drainage.
Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 223-230
VAN BUSKIRK E.M. u. T.F. FRAUNFELDER (1984)
Ocular beta blockers and systemic effects.
Am. J. Ophthalmol. 98, 623
120
121
Literaturverzeichnis
VON SALLMANN L., L.L. CARAVAGGIO u. P. GRIMES (1961)
Studies on the corneal endothelium of the rabbit I. Cell division and growth.
Am. J. Ophthalmol. 51, 955-969
WAGNER J.G. (1968)
Kinetics of pharmacologic response I. Proposed relationships between response and drug
concentration in the intact animal and man.
J. Theoret. Biol. 20, 173
WALSH F.B. u. HOYT W.F. (1969)
Sensory innervation of the eye and orbit.
In: Clinical neuro-ophthalmology. 3rd ed. Baltimore. Wiliams&Wilkins.
WATSKY M.A., OLSEN T.W. u. H.F. EDELHAUSER (1995)
Cornea and sclera.
In: Tasman W. u. Jaeger E.A. (Hrsg.): Duane`s foundation of clinical ophthalmology . Vol. 2.
Philadelphia: JB Lippincott, 1-29
WEHLING M. (1994)
Novel aldosterone receptors: specificity conferring mechanism at the level of the cell
membrane.
Steroids 59, 160-163
WILLIAMS D.L. (1993)
A comparative approach to the anterior segment dysgenesis.
Eye 7, 607-613
YAMASHITA T. u. G. SOHAL (1986)
Development of smooth and skeletal muscle cells in the iris of the domestic duck, chick and
quail.
Cell. Tissue Res. 244, 121-131
121
122
Literaturverzeichnis
YAMASHITA T. u. G. SOHAL (1987)
Embryonic origin of skeletal muscle cells in the iris of the duck and quail.
Cell. Tissue Res. 249, 31-37
YOLTON D.P. (1995)
Anti-infective drugs
In: Bartlett J.D. u. S.D. Jaanus (Hrsg.) Clinical ocular pharmacology, 3rd ed; Boston:
Butterworth-Heinemann, 249-302
ZIETSCHMANN O. (1906)
Die Akkomodation und Binnenmuskulatur des Auges.
Schweizer Archiv für Tierheilkunde 48, 442-468
ZIETSCHMANN O. (1906)
Sehorgan.
In: Handbuch der vergleichenden mikroskopischen Anatomie der Haustiere, W. Ellenberger
(Hrsg.), 1. Band, Parey / Berlin, 422 – 526
122
123
Anhang
9 ANHANG
Verzeichnis der Abbildungen
Abbildung 2.1:
Augenblase beim 4,5 mm langen Embryo einer Katze
in 40facher Vergrößerung (SCHNORR 1989) .............................
Abbildung 2.2:
Schematische Darstellung der Entwicklung
des Auges beim Säuger (SCHNORR 1989) ................................
Abbildung 2.3:
12
Schematische Darstellung des Auges
mit Bezeichnung der Strukturen (STADES 1996) .......................
Abbildung 2.4:
11
18
Meridionalschnitt durch den iridokornealen Winkel
einer Ziege (ZIETSCHMANN 1906) ..........................................
23
Abbildung 2.5:
Schichtaufbau der Netzhaut (BÖHME 1991) ..............................
24
Abbildung 2.6:
Chemische Struktur des Kortisols und einiger
synthetischer Derivate ..................................................................
43
Abbildung 3.1:
Darstellung einer Median-Box .....................................................
66
Abbildung 4.1:
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
im Kammerwasser (pg Dexamethason / µl Kammerwasser)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.2:
71
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
in der Kornea (pg Dexamethason / mg Kornea)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.3:
72
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
im 3. Augenlid (pg Dexamethason / mg 3. Augenlid)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
123
73
124
Abbildung 4.4:
Anhang
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
in der Iris (pg Dexamethason / mg Iris)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.5:
74
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
in der Linse (pg Dexamethason / mg Linse)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.6:
75
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
im Glaskörper (pg Dexamethason / µl Glaskörper)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.7:
76
Vergleichende Betrachtung der Dexamethasonkonzentration
in der Retina / Choroidea (pg Dexamethason / mg Retina)
6, 11 und 16 Stunden nach der Behandlung .................................
Abbildung 4.8:
77
Vergleich der Dexamethasonkonzentrationen in Glaskörper
und Retina in pg / µl Glaskörper bzw. pg / mg Retina nach
11 Stunden Salbenverweildauer mit Angabe der
entsprechenden statistischen Signifikanz ....................................
78
Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 2.1:
Prozentuale Abnahme im Auftreten polymorphkerniger
Leukozyten in einer entzündeten Kornea nach lokaler
Behandlung mit dem aufgeführten Kortikosteroid
(LEIBOWITZ 1980; LEIBOWITZ et al. 1992) ..........................
Tabelle 2.2:
42
Gluko- und Mineralokortikoidaktivität einiger
synthetischer Kortikoide im Vergleich zur
Aktivität des Kortisons ................................................................
124
44
125
Tabelle 3.1:
Anhang
Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten
bei Patienten der 1.Gruppe (Euthanasie und
Probengewinnung 6 Stunden nach der Behandlung) ....................
Tabelle 3.2:
54
Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten
bei Patienten der 2.Gruppe (Euthanasie und
Probengewinnung 11 Stunden nach der Behandlung) ..................
Tabelle 3.3:
54
Rasse, Alter (in Jahren) sowie klinische Besonderheiten
bei Patienten der 3.Gruppe (Euthanasie und
Probengewinnung 16 Stunden nach der Behandlung) ..................
55
Tabelle 3.4:
Patientenanzahl und Grund der Euthanasie ..................................
56
Tabelle 3.5:
Angaben zur Kreuzreaktivität
des verwendeten Dexamethason-Antiserums
(Angaben von Biogenesis Ltd., Poole UK) ..................................
Tabelle 3.6:
62
RIA-Arbeitsanweisung für die Standardreihe
sowie Probenmessung ..................................................................
63
Tabelle 3.7:
Angaben zur Wiederholbarkeit .....................................................
65
Tabelle 3.8:
Nachweisgrenzen für Dexamethason in den verschiedenen
Kompartimenten des Hundeauges ................................................
Tabelle 3.9:
Signifikanzstufen in Abhängigkeit von der
Irrtumswahrscheinlichkeit p ≤ 0,05 ..............................................
Tabelle 4.1:
65
66
Ophthalmologische Befunde in den Gruppen 1 bis 3
(Anzahl der erkrankten Aungen) ..................................................
125
67
126
Tabelle 4.2:
Anhang
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris,
Linse und Retina (pg/mg) sowie Kammerwasser
und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Median
und Standardabweichung der Patienten der
1.Gruppe (6 Stunden Salbenverweildauer) ..................................
Tabelle 4.3:
68
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris,
Linse und Retina (pg/mg) sowie Kammerwasser
und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Median
und Standardabweichung der Patienten der
2.Gruppe (11 Stunden Salbenverweildauer) ................................
Tabelle 4.4:
69
Dexamethasonkonzentrationen in Kornea, 3. Augenlid, Iris,
Linse und Retina (pg/mg) sowie Kammerwasser
und Glaskörper (pg/µl); Angaben von Mittelwert, Median
und Standardabweichung der Patienten der
Tabelle 5.1:
3.Gruppe (11 Stunden Salbenverweildauer) ................................
70
Rasse und Anzahl der Hunde in der Studie ..................................
80
126
127
Danksagung
DANKSAGUNG
Ich danke Herrn Prof. Dr. M. Kietzmann sehr herzlich für die Überlassung des interessanten
Themas sowie für sein stetiges Interesse am Fortgang der Arbeit und die jederzeit gewährte
freundliche und wahrlich „doktorväterliche“ Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit.
Ohne seine einzigartige Zusammenarbeit wäre das Gelingen dieser Arbeit mit Sicherheit nicht
so reibungslos verlaufen.
Mein ganz besonderer Dank gilt der gesamten Arbeitsgruppe von Prof. Dr. M. Kietzmann für
die freundliche Aufnahme in ihre Reihen sowie die stets vorhandene Hilfsbereitschaft.
Obwohl mein „Gastspiel“ leider nur kurz war, wird es mir doch in sehr guter Erinnerung
bleiben.
Ein weiterer großer Dank gilt den Mitarbeitern der Tierärztlichen Klinik Dr. S. Kaiser / Dr. H.
Lindenstruth für ihre tatkräftige Unterstützung bei der Gewinnung der Proben, die Grundlage
dieser Arbeit waren. Dabei sind besonders Frau Ulrike Schuhmacher und Frau Dr. Heike
Lindenstruth hervorzuheben, ohne deren Hilfe sich der Fortgang dieser Studie wohl deutlich
langsamer gestaltet hätte. Danke!
Ein weiterer Dank, den ich auch im Namen meines Doktorvaters aussprechen darf, gilt Herrn
Matthias Sammer, dem diese Arbeit gewidmet ist. In zahllosen dramatischen Stunden in den
verschiedenen Arenen unseres Landes ermöglichten seine Genialität und sein beispielloser
Einsatz uns und allen anderen „Ur-Borussen“ unvergessliche Glücksmomente. Seine
Interpretation des Fußballs, sein unbändiger Siegeswille und Fleiß, sowie seine Hingabe und
Treue unserem Verein gegenüber waren und sind für mich ein leuchtendes Vorbild auf allen
Wegen meines bisherigen Werdeganges. Darüber hinaus stellt seine oft schonungslose
Ehrlichkeit einen Wesenszug dar, der vielen Menschen zwar nicht sehr zeitgemäß erscheinen
mag, ihn aber somit um so wertvoller macht. Danke Feuerkopf!
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