v. Graefes Archiv fiir Ophthalmologie, Bd. 152, S. 1--15 (1951).

Aus dcr Augenabteilung der Stanford-Univcrsit/~t in San Francisco, Californien, USA.

Ein t r i ibung k larer I Io rnhau t t r ansp l an t a t e dureh individualspezifische Sensibilisierung des Empfi ingers *.

Von

Dr. I.IORST I-VIIi%LER und Dr. E. A. )IAUMENEE.

Wir unterscheiden Autotransplantate, in denen Spender und Emp- fanger identiseh sind, yon Homotransplantaten, bei denen Spender und Empfs der gleiehen Species zngehSren. GehSren sie versehiedenen Species an, so sprechen wir yon I-Ieterotransplantaten. Jedes trans- plantierte lebende Gewebe tuft in dem Empf/inger eine Abwehrreaktion hervor. Je geringer, die Verwandtsehaft zwischen Spender und Emp- f~nger ist, desto heftiger ist diese Reaktion. Sic fiihrt bei Homo- und Heterotransplantaten zur mehr oder minder raschen Verniehtung des Transplantates. Heterotransplantate seheiden daher ffir den Menschen yon vorneherein aus. Bei den iiblichen Laboratoriumstieren: Mgusen, Kaninchen, Ratten und Meerschweinehen gelingen sic nut, wenn man embryonalcs Gewebe oder maligne Tumoren transplantiert. Homo- transplantate beim Mensehen werden im allgemeinen gleiehfalls vom Empf/~nger zerstSrt, es sei denn, dag Spender und Empfgnger sehr nahe verwandt sind. So ist Homotransplantation yon Haut zwisehen eineiigen Zwillingen mSglich. Andere Homotransplantate zwisehen nichtverwandten Menschen werden fast immer vernichtet. Eine der wenigen Ausnahmen ist in zahlreiehen F/~llen die tIomotransplantation von ttornhant. Aueh Knorpelgewebe seheint erfolgreieh homotrans- plantierbar zu sein.

Nicht alle Homotransplantate werden gleich raseh zerst6rt. Die Ent- wieklungsstufe der Tierspeeies spielt eine Rolle. So sind Nervenhomo- transplantate bei niederen Tieren m6glich, w~hrend sic beim lVIensehen dutch Bindegewebe ersetzt werden. Die }Ieftigkeit der I~eaktion des Empf/~ngers gegen das Spendergewebe h~ngt vom Verwandtschafts- verhgltnis beider ab. Je enger dieses ist, desto m~Biger ist die Empf/~nger- reaktion. Sic steht in Beziehung zur transplantierten Gewebsart und zur Menge des fiberpflanzten Gewebes. Je mehr lebendes Gewebe transplantiert wird, desto rascher wird es zerst6rt. Bei wiederholter Homotransplantation yon gleicher Menge, beispielsweise yon Haut

* Die U n t e r s u e h u n g e n w u r d e n f inanz ie l l u n t e r s t f i t z t d u r c h The N a t i o n a l Institutes of Health, Public Health Service.

v. Graefes Archly i/lr Ophthalmologie. ]3d. 152. 1

HO]~ST Mi~LLEI~ und E. A. IVIAUMENEE :

zwischen Kaninchen, wie sie MEDAWAl% durohfiihrte, wird das 2. Trans- plantar rascher zerst6rt als das erste. Es scheint also der Empf~inger gegen das transplantierte Gewebe Abwehrkr~tfte aufzubauen, so dab er gegen eine wiederholte Einpflanzung yon Gewebe nicht mehr norm- ergisch, sondern Ver~ndert, allergisch, re~giert. Da diese Re~ktion gesteigert, hyperergisch, ist, fiihrt sie zu einer schnelleren Vernichtung des Transplantates. Klinische Beobachtungen gleicher Art legten diesen Gedanken nahe, lange ehee r tierexperimentell ausgearbeitet wurde (Ui~DEI%WOOD 1914 und HOLMAN 1924). Andererseits fehlt es bis in neueste Zeit nicht an Untersuchungen, die zu beweisen suchen, dab die ZerstSrung yon Homotransplantaten nicht einer 8ensitisierung des Empfgngers gegen das Spendergewebe zuzuschreiben sei (BARKEI%, 1948). ES ist yon Interesse, dab die meistea der zahlreichen Untersucher, die mit Gewebsextrakten und nieht mit lebenden Zellen experimen- tiert hgben, zu dem SchluS k~men, dab far die ZerstSrung yon Homotrgnsplantaten elite Sensitisierung des Eml0f&ngers gegen das Spendergewebe keine wesentliehe Rolle spielt. Sie sttttzen 8ich oft ~uf den neg~tiven serologischen Befund und nehmen nicht die Tdberlebensd~uer des Tr~nsplantates als l%ichtschnur. Andererseits er- kl~ren sieh einige der wenigen 1Vi[itteilungen, welehe yon erfolgreicher Homotransplantgtion berichten, gerade daraus, dab man die klinische Heilung durch H~uthomotr~nsplant~tion nieht deutlich veto fragliehen ]Jberleben der transplantierten Hant nntersehied. Fast alle diese Be- richte gehSren der &lteren Liter~tur an. FaSt man die verschiedenen Meinungen zusammen, so l~St sieh s~gen, d~B Einigkeit besteht beziig- lich der durehg&ngigen Vernichtung homotr~nspl~ntierten Gewebes, mehr oder minder r~sch, ~bhgngig yon Art, Menge und Oft der vor- genommenen Tr~nsplgntation. Keine Einigkeit ist fiber die Fr~ge er- zielt, ob eine Sensitisierung des Empf&ngers gegen das Sloendergewebe eine bedentende ]~olle spielt.

Die operationsteehnisehe Entwicklung der Hornh~uttr~nsplant~tion in den ]etzten 30 Jahren mul~te friitler oder sp~ter zur Fr~ge ihrer immunbiologischen Verh&ltnisse fiihren, die allgemein jede Art yon Homotr~nsplant~t betreffen. Die hierzu ge~uBerten Meinungen jedoeh sind spgrlieh, serologisehe Untersuehungen (LOttLEII~ 1911), und solehe mit totem Gewebsm~teri~l selten (WEssELY 1911, KLn~A 1949), bio- logisehe Tierexperimente mit lebendem Gewebe fehlen, soweit uns bek~nnt ist, vSllig. So]che durchznf~ihren, sehien uns aus versehiedenen Griinden wiinschenswert.

Bei der ~bertragung yon Hornh~nt yon Menseh zu Mensch handelt es sich um ein Homotr~nsplantat yon norm~lem, lebendem Gewebe. Wir h~ben daher rt~ch einer gewissen L~tenzzeit eine Abwehrreaktion des Empf~ngers gege~ das 8pendergevcebe und dessert ZerstSrung zu

Eintriibung klarer I-Iornhauttransplantate.

erwarten. Glficklicherweise bleibt dies Ereignis in zahlreichen Fallen aus. Das k6nnte verschiedene Grfinde haben. Neigt man zu der Ansicht, dag die allgemeine Zerst6rung yon Homotransplantaten nieht durch eine Spender-Empfangersensitisierung bedingt ist, so bietet die Tatsaehe der erfolgreichen homologen tIornhau%ransplantation ein geringeres Problem, als wenn man die Zerst6rung yon Homotransplantaten wesent- lieh einer hyperergisehen l%eaktion des Empf~ngers gegen das Gewebe des Spenders zusehreibt. Eine solehe angenommene hyperergisehe t~eak- tion k6nnte untersehwellig sein oder ausbleiben, wenn die Menge des transplantierten Gewebes zu gering ist, oder seine Antigenitat unter- sehwellig ist. Sie kSnnte ausbleiben, weil der Einpflanzungsort arm an Gefal~en, oder frei yon solehen ist. Dies entsprache der Beobachtung, dab man Gewebe in die Augenvorderkammer iibertragen und lebend erhalten kann, wghrend es anderen Ortes wesentlieh rascher zerst6rt wird. G e ~ nimmt an, dab ein solches Transplantat, im Kammer- wasser schwimlnend, sich zuerst erni~hrungsmggig wie eine Zellkultur verhalt, und wi*hrend dieser Zeit seine spezifische Antigenitgt verliert. Wird das Transplantat dann vascularisier~, so verhindert die inzwischen stattgefundene Adaptation die Entwieklung einer hyperergischen Reak- tion des Empfangers, oder mildert doch deren I-Ieftigkeit soweit herab, dab die Zerst/Srung des homologen Transplantates hinausgez6gert wird. Eine Zerst6rung des homologen I-Iornhauttransplantates beim Menschea k6nnte ferner davon abhangen, ob Lymphoeytenherde sieh in der Nahe des Transplantates finden. Neben der Augenvorderkammer ist die Hirnsnbstanz ein geeigneter Einpflanzungsort, um die Lebensdauer eines Homotransplanta~es zu verlangern (Me~PeY). Pflanzt man jedoch zugleich mit dem h0m01ogen Gewebe etwas lymphocytares Gewebe ein, so wird das Homotransplantat ebensorasch wie anderen Ortes zerst6rt. S01che lJberlegungen waren befriedigend, wenn die Zerst6rung des Hornhau%ransplanta~es in seiner Eigensehaft als Homotransplanf, at regelmafiig ausbliebe. Die klinisehe Erfahrung zeigt jedoch, dal3 *ech- nisch einwandfreie Transplantate in einigen Fallen sich unerwaI~bet eintriiben, ohne dab hierffir eine Infektion oder ein anderer erkennbarer Zwischenfall verantwortlich zu machen wgre. Dies fatale Ereignis tritt meist 2--5 Wochen haCk der anfanglich erfolgreiehen Operation ein. Die Gefal~e der Empfangerhornhaut zeigen eine deutliehe I-Iyper/~mie und das Transplantat trfibt sich 5demat6s ein. Die fi'anz6sischen Autoren des 1948 im Auftrage der franz6sischen ophthalmologischen Gesellsehaft erschienenen Werkes fiber Keratoplastik weisen darauf hin, dab experimentelle Grundlagen znr Klgrung dieses Ereignisses fehlen. Tritt es um den 10. Tag nach der Operation ein, so seheint ihnen die Annahme eines allergischen Geschehens erwggenswerg, tritt es jedoeh am Ende der 2. oder in der 3. postoperativen Woche ein, so

1"

HORST Mi3LLER und E. A. MAUMENEE:

nehmen sie an, da~ es sich um eine Ern~hrungsstSrung handele, da die Stoffwechsellage des Transplantates in dieser Zeit besonders kritiseh sei (PAUFIQUE, SOURDILLE, OFFRET).

Aus diesem Stand der Dinge ergab sich die Frageste]lung zu den folgenden Untersuchungen:

1. Lal~t sich die Eintriibung eines zuvor k]aren homologen Horn- hauttransplantates dnrch eine fragliche hyperergische l~eaktion be- weisen?

2. Ist eine frag]iche Sensitisierung des Empfangers spenderspezifisch ? 3. Ist die fragliche individuulspezifische Antigenit~t des homologen

Hornhauttransplantates eine dauernde oder zeitweilige? 4. Wenn eine individualspezifische Sensitisierung existiert, laGt sich

mit ihrer Hilfe ein Anhalt ffir die Uberlebensdauer eines homologen Hornhauttransplant ares gewinnen?

5. Wenn ftir die Eintriibung einer gewissen Gruppe zuvor klarer Hornhauttransplantate eine hyperergische t~eaktion als Ursache wahr- scheinlich gemacht werden kann, welche Wege sind zu versuchen, um Abhilfe zu schaffen?

Der Versuch, diese Fragen zu beantworten, 1/~2t sich grundsatzlich auf 2 Weisen vorantreiben. Entweder man arbeitet mR Gewebsextrakten und versucht kliniseh oder serologisch eine hyperergische l%eaktion nachzuweisen. Solche Untersuchungen werden yon dem grundlegenden Versuch WESSELYS (1911) auszugehen haben. Oder man versucht mit lebendem Gewebe zu arbeiten. Dies ist yon einiger Umsts und wurde daher bisher nicht unternommen, scheint jedoch geboten, da eine Sensitisierung gegcn totes EiweiG, etwa gegen Hornhautextrakte, nicht mit einer solchen gegen lebende Zellen identifiziert werden kann. Welches die Unterschiede und welches die Zusammenhange zwischen beiden Weisen der Allergie sind, ist noch weitgehend ungeklart. Es scheint daher geboten, mit lebenden Zellen zu arbeiten, da es sich auch beim menschlichen Hornhauttransplantat um lebendes Gewebe handelt.

Unsere Untersuchungen verfolgten beide grundsatzlich mSglichen Wege. Einmal wurden Kaninchen gegen Ochsenhornhaut sensitisiert, indem ein frischer wal~riger Extrakt der mechanisch zu einem Sch]eim ver- kleinerten Hornhaute, nach Bestimmung des Proteingehaltes, zusammen mit MineralS1, Aquaphor und hitzegetSteten Tuberke]bacillen intra- muskular injiziert wurde. Mit dieser ,,adjuvant method" ]aGt sich die AntikSrperbildung gegen Gewebe schwacher Antigenitat steigern. Nach 3 Wochen erhielten sensitisierte sowohl als auch vorbehandelte Tiere Injektionen yon Ochsenhornhautprotein in das Stroma der gefaGfreien oder der vascularisierten Hornhaut, welche in einem Toil der Tiere zugleich ein Hornhanttransplantat besaG; oder es wurde in die Augen-

Ein~riibung klarer Hornhau~transplantate. 5

vorderkammer injiziert. Ein Teil der Tiere erhielt mehrere oculare Injektionen in je wSchentlichem Abstand.

Zum anderen wurden Versuche mit lebendem Gewebo unternommen. l)ber diese soll hier berichtet werden.

Die tierexperimentellen Untersuchungen.

Operationstechnil~. Totale Keratoplastik wurde bei Albinokaninchen aus gleicher Zuchtqnelle durchge~iihrt. DaB es sich bei Spender und Empf~ngor zuweilen um Geschwister aus einem Wurf gehandelt haben mag, ist nicht auszuschlieBen, aber nicht wahrscheinlich, da zum Horn- hautspender oft ein wesentlich al~eres Tier gew~thlt wurde. Gewich~ der Tiere nm 2,5 kg. ~embutalnarkose, 0,5 cm 3 intravenSs je Kilogramm, wenn nStig A~her und lokal Pan~ocain, Mydriasis des Empfanger- auges dutch •cosynephrine 10%. ~ach Luxation des Auges dureh Druck gegen das Unterlid und Fixierung durch Abklemmen einer Oberlidfalte, sowie zweier ~uskelnahte, wurde mit einem Hand~repan der Transplan~tionsort markiert, sodann die intracorneale Kleeblatt- naht gelegt und die F~den beiseite geschoben. Nach LSsung der Lid- klemme Schni~t mit einem 4,5-ram-Trepan, der yon einer gew5hn- lichen Zahnbohrmaschine getrieben wird. Einlegen des homologen Horn- hautscheibchens und Anziehen der fortlaufenden intracornealen K]ee- blattnaht. Suffonamidsalbe 10 %. Eine Lidnaht. Ti~gliehe Augenpflego. Entfernung der intracornoalen Naht in 5[arkose naeh 7 Tagem

Eine wichtige Voraussetzung ffir die Schliissigkeit der folgenden Untersuchungen ist die Tatsache, dab beim Kaninehen ein homologes Hornhauttransplan~at, das naeh 2 Wochen klar odor fas~ klar ist, sich in der Folgezeit nicht spontan ein~rfibt. Under 60 solchen Transplan- taten begegnete uns nur eine Ausnahme, Wurde jedoch zugleich mit der Hornhanttransplantation oder 2 Woehen zuvor, Haut yore gleichen Spender dem Empf/~nger unter die Bauehhaut verpflanzt, so triibte sich bei 20 Tieren das Hornhauttransplantat allemal ein, wurde in manchen Fallen nekrotisch und abgestoBen. Ohno diesen zusi~tzlichen Eingriff erhielten wir fund 50 % klare Transp]antate. Aus diesen Er- fahrungen ergab sich die Versuchsanordnung.

1. In einer 1. Versuchsreihe wurdo Hornhaut yon A nach B fiber- iragen a.ls homologe, totale Kera$oplastik. War nach 2 Wochen das Transplanta~ klar odor fiberwiegend klar, so wurde nun Haut yon dem ursprfingliehen Hornhautspender A nach B fibortragen. Ein rasiertes, mit Jodtinktur 4% und Alkohol 70% gewaschenes Hautstiick yon etwa 11/2 auf 2 cm Gr6Be wurde durch eine kleine 0ffnung unter die Bauch- haut des Empfangers gesehoben und sorgfaltig ausgebreitet, wobei es parallel zur Empf/ingerhaut zu liegen kommen soll, so. dab seine Ober- fl/iche der bedeckenden Empfangorhaut zugekehrt ist. In einigen Fallen

HOI~ST ~-V~ULLEI~ und E. A. ~L&UMENEE :

wurde die ttgutttbertragung sparer sis 2 Wochen nach der Itornhaut- transplantation vorgenommen.

2. In einer 2. Versuchsreihe wurde nicht Haut vom urspr~inglichen Spender A, sondem einem bis dato vSllig unbeteiligten Tier C unter die B~uchhaut des Empf~ngers B verpfl~nzt.

3. SchlieSiich wurde bei einer 3. Gruppe zuerst eine IIornhaut- transplantation yon A ngeh B vorgenommen. Wies B nach 2 Wochen ein klares, oder fast kl~res Tr~nspl~ntat ~uf, so wurde nun Haut yore nrspriinglichen Hornh~utspender A unter die B~uchhaut yon B iiber- pflanzt und in gleicher Sitzung eine Keratoplastik des 2. Anges vo~ B durchgefiihrt. D~bei erhielt das 2. Auge yon B nunmehr tIornhaut yon einem bis dahin vSllig unbeteiligten Spender C.

Ergebnisse. 1. 30 Empf~nger B wiesen 2 Wochen nach der Kerato- plastik ein klares oder fast klares Trunsplantat auf. Sie erhielten tIaut als subcntanes tIomotransplanta~ vom ursprfinglichen tIornhuutspender A. Von 30 kl~ren Transpluntaten triibten sich 28 ein. Der Beginn der Eintriibung erfolgt zumeist 2--3 Wochen nach der HautiiberpflanZung. In der 1. nnd 2. Woche n~ch tier I-Iauttranspla~tation geht die tIyper- ~mie des 14 Tage zuvor operierten Auges welter zuriick und schwindet schliel31ich vSllig, so dub in der 3. und 4. Woche nach der Ker~toplastik das Auge meist rnhig und reizlos ist, Unvermittelt setzt dann eine r~sch zunehmende tIypergmie der Iris, vor allem aber der ttornhaut- gefgSe ein. Es entsteht eine 8demutSse Triibung der Empfgngerhorn- h~nt im Bereich der GefgSe, sowie des Tr~nsplantates. W~hrend sich das 0dem der Empf~ngerhornhaut wieder zuriickbildet, schreitet die Eintriibung des zuvor kl~ren Transpl~nt~tes fort. Zwar scheint die Eintriibung des Transplantates mit einem diffusen ~dem des Stromas zu beginnen, jedoch schwillt es nicht sichtlich. D~s Epithel6dem ist deutlich nnd kann bei langer Duuer die Ursache sp~terer narbiger Ver~nderungen im Bereich des Epithels werden. Wit haben bis jetzt nur 8 Augen histologisch untersucht, deren zuvor klares Transplantat 2--3 Wochen much I-Iautiiberpflanzung yore urspriinglichen tIornhant- spender sich ei~triibte. Die Augen v~rden kurz durauf enueleiert. Es f~tllt auf, dub m~n in einigen Pr~paraten einen weitgehenden oder vSlligen Schwund der Stromazellen finder. Im gewShnlichen morpho- logischen Abl~uf ist dies zu keiner Zeit der Fall, gleichgiiltig ob es sich um ein kl~res oder triibes, undurchsichtiges Tr~nsplantat h~ndelt. Von Interesse erscheint ferner die Liickenhuftigkeit oder d~s Fehlen des Endothels, das bei iiblichen Tr~nsplantaten gteichen Alters vor- h~nden ist. Dg~ es bei unseren mittels ttautiibertragung eingetriibten Transpl~ntaten gesch~digt erscheint oder fehlt, kSnnte ein Artifakt sein. Dies ist nicht wahrscheinlich, d~ es in den gleiche~ Schnitten im Bereich der Empf~ngerhornhaut vorhanden ist. Bei mg]igem ()dem

Eintriibung klarer Hornhauttransplantate.

des Stromas und Fehlen oder Reduktion der Stromazellen finder sieh eine mehr oder minder heftige Invasion yon rundkernigen und segment- kernigen Zellen, oft mit erhebliehem IJ'berwiegen yon Eosinophilen. Dabei ist im Auge zu behalten, dab Kaninehen sehr ban fig mit einer starken Gewebseosinophilie reagieren. Die Befunde erseheinen uns interessant, abet zahlenms unzureiehend.

I-Iat sieh ein zuvor Mares Transl01antat 2- -3 Woehen naeh Haut- iiberpflanzung yore urspriingliehen Hornhantspender eingetriibt, so kann sich sein mehr oder minder milehigtrfiber Zustand naeh 7--10 Woehen aufhellen, oder in definitive Vernarbung tibergehen.

2. 11 Empf~nger B erhielten 2 Woehen naeh der Keratoplastik ein homologes Hauttransplantat yon einem bis damn g~tnzlieh un- beteiligten Spender C, and nieht, wie die 1. Gruppe, yore nrspriing- ]iehen ]-Iornhautspender A. Nut 2 dieser Transplantate trtibten sieh ein.

3. 8 Tiere B erhielten ein homologes tIornhauttransplantat vom jeweiligen Spender A und 2 Woehen sp~tter, wean das Transplantat Mar war, t Iaut vom ursprtingliehen t tornhautspender A. In gleieher Sitzung wurde am 2. Auge des Empfangers B eine Keratoplastik mit Hornhautmaterial yon einem his dahin nnbeteiligten Spender C dureh- geftihrt. Bet allen 8 Tieren triibte sieh das zuvor Mare Transplantat des 1. Auges ein infolge der tIauttiberpflanzung vom urspriingliehen Itornhautspender, w~hrend das Transplantat des 2. Auges Mar blieb. In 2 yon 8 Tieren triibte sich jedoeh nieht nut das 1. Transplantat wie erwarte~ ein, sondern aueh das Transplantat des 2. Auges lie8 eine definitive Eintrfibung erkennen, naehdem das Transplantat zuerst einen guten Verlauf mit zunehmender Klarheit gezeigt hatte.

Wir fassen diese Ergebnisse in Tabelle 1 zusammen.

Yabelle 1.

Zahl der Tiere (Empfanger B) . . . . .

Haut yore urspri~nglichen I-Iornhautspen- der (A) . . . . . . . . . . . . . . .

Haut yon einem beliebigen Spender (C) Transplanta t tri~bte sich ein . . . . . . . i Transplanta t blieb klar . . . . . . . . . . Hautiibertragung zugleich mit Keratoplastik Hautiibertragung bet karem Transplanta~,

2 Wochen nach Ker~toplastik . . . . .

60

1 59

I

20 30

+ +

20 28

+

I t

11 rechtes Auge

+

9 0

+ +

linkes Auge

,,-- 2 6 §

D i s k u s s i o n .

Bet 60 homologen Hornhauttransplantaten, welche nach 2 Wochen klar oder fast Mar waren, stellte sigh nur einmal eine sp~ttere Eintriibung ein. Wurde jedoch dem Empfanger Haut vom urspriinglichen Hornhant-

8 I-IoRsT MiJLLER und E. A. MAUM~NEE:

spender 2 Wochen nach der Keratoplastik iibertragen, so triibte sich das zuvor Mare. Transplanta.t 28real bei 30 Tieren ein. Wurde Haut yon einem beliebigen Spender unter gleiehen Bedingungen iibertragen, so blieb das Transplantat bei 11 Tieren 9real klar. Ein zufalliges Zu- sammentreffen yon Hantiiberpflanzung und Eintriibnng tines klaren Transplantates ist damit auBerst unwahrscheinlich. Entscheidend schien der Versuch, in ein and demselben Tier am rechten Auge eine Kerato- plastik vom Spender A und im l inker Ange yore Spender B dureh- zufiihren, das klare rechte Transplantat durch Hautiibertragung yon A einzutriiben, und zu zeigen, dab das linke Transplantat Mar bleibt. Dies ist schwierig durchzufiihren. Gleichzeitige Operation beider Augen fiihrg nur in einem verschwindend geringen Prozentsatz zu 2 klaren Transplantaten. Auf beiden Augen zeitweise blind, benehmen sich die Tiere in einer ffir das Transplantat fatalen Weise. Operiert man das 2. Auge 2 Wochen naeh dem ersten, so sind die Aussichten, am 2. Auge ebenfalls ein Mares Transplantat zu erhalten besser, aber nicht gut. In der Gruppe 1 triibten sich yon 30 Transplantaten 2 entgegen unseren Erwartungen nicht ein. Dies kann nicht beweisend erklart werden, jedoeh verstehen w i r e s besser, wenn wir uns den Vorgang'vor Augen fiihren. Beim Kaninchen bleibt ein Transplantat klar, wenn kS 2 Wochen nach der Operation Mar oder fast klar ist. Die Antigeniti~t des ein- gepflanzten Hornhautgewebes scheint gering. Die Empf~ngerhornhaut unserer Tiere war stets normal und gef~Bfrei, und Kaninchen entwickeln ohnedies vergleichsweise zum Menschen eine geringere hyperergisehe l~eaktion. Die GrSge des Transplantates war 4,5 mm bei einem I-Iorn- hautdurchmesser yon 14--15 mm, wahrend beim Menschen 5,5--7,5 mm Transplantatdurchmesser einemHornhautdurchmesser yon etwa ] l , 5 m m gegeniiberstehen und die Empfangerhornhaut meist vascularisiert ist. Es ist yon Interesse, dab in beiden Augen, in denen die erwartete Ein- triibung ausblieb, in der Hornhaut bei Lupenbeobachtung und Spalt- lieht keine Gef~13e zu erkennen waren. Solohe sind aber bei fast allen anderen transplantierten Augen in dieser Zeit zu sehen, wenn auch 3--4 Woehen nach der Operation bei reizlosem Augen kollabiert. Da gemeinhin die Transplantation yon homologem Hornhautgewebe nieht geniigt, um beim Kaninchen eine hyperergische Reaktion zu erzeugen, die zur Eintriibung des klaren Transplantates ftihrt, wurde mehr homo- loges Gewebe vom gleichen Spender iiberpflanzt und dazu Haut gew~hlt. Die Transplantation eines 2mal 2 cm grogen Hautstiickes bewirkte im Empfangertier die Bildung yon Abwehrkr~ften, die nicht nur organ- spezifisch gegen das Gewebe Haut gerichtet sind, sondern individz~al- spezi]isch gegen den Spender. Dies wird dutch die Ergebnisse in Gruppe 2 und 3 .belegt, die zeigen dab der eintriibende Effekt der I-Iautfiber- tragung in der iiberwiegenden Mehrzahl der Fglle nur eintritt, wenn

Ein~riibung klarer Hornhauttr~nsplantate,

die Haut veto ursprtinglichen Hornhautspender stammt. In 2 Fgllen der 2. Gruppe triibte sioh ein klares Tr~nsplantat aber in offenbarem Zusammenhang mit der I-Iautiibertragung yon einem beliebigen Spender e in . Wir kSnnen dies nicht erklaren, erinnern aber an die allgemeine Erfahrung, dab ein heftiges allergisches Geschehen, wie es etwa durch eine homologe Hauttransplantation bewirkt wird, induzierend auf einen an sich unabhangigen anderen allergischen Vorgang im g]eichen K6rper wirken kann. Experimente]] machen wit uns das bei der oben erw~hnten ,,adjuvant method" zu Nutze. Klinisch sei an die ungiinstige Ver- anderung der A]lergielage bei Tuberkulose erinnert, wenn eine Strepto- kokkeninfektion hinzutritt, obwoh] eine umgekehrte Reaktivitat nioht mit gleieher Deutliehkeit besteht. Diese Erklarungsm6gliehkeit ffir die Einfrtibung eines klaren homologen Hornhauttransplantates dureh Haut- fibertragung yon einem beliebigen Spender, ist vor allem fiir die 2 Falle aus der 3. Gruppe ins Auge zu fassen, da hier die Hautiibertragung gleichzeitig mit der Keratoplastik des 2. yon dem ttautspender unabhangigen Auges vorgenommen wurde. Die Haut wirkt als Antigen und erst naeh einer gewissen Latenzzeit, wahrend der es, wie wir annehmen, zur AntikSrperbildung kommt, tritt die indivi- dualspezifiseh gerichtete hyperergisehe Reaktion in yeller Heftigkeit ein.

Diese Latenzzeit ist meist 2--3 Woehen. Zu diesem Zeitpunkt zeigten aber die zweitoperierten Augen der Gruppe 3 meist noeh deut- liche Hyperamie, wie iiberhaupt die Heilung der so kurzfristig nach dem 1. Auge operierten 2. Augen verlangsamt war.

Ob die Eintriibung eines klaren Hornhauttransplantates dureh die zus~tzliehe Entfaehung einer hyperergischen Reaktion gegen lebendes Hautgewebe yon einem beliebigen Spender als eine parallergisehe l~eak- tion (~:~SSSLE) aufgefaBt werden rout3, ist niclit beweisbar; und kann nur vermutet werden. Bleibt die erwartete Eintrfibung aus, so sind eine Anzahl yon Faktoren zu erwagen. Es mag sein, daf3 die iiber- tragene Haut aus ernahrungsmaI3igen oder anderen Grtinden vorzeitig starb, und lebende Zellen seheinen in unserem Zusammenhang yon Wichtigkeit. Es kSnnte sieh bei Spender nnd Empfanger unerkannter- weise um Gesehwister aus einem Wurf gehandelt haben. Bei solch nahem Verwandtschaftsgrad ist die iibliehe Abwehrreakti0n gegen Homo- transplantate weitgehend gedampft. Entsprechende Untersuehungen an Zwillingstieren ]~ufen. Die individualspezifisch geriehtete Reaktion mag in diesem oder jenem Empf~tngertier untersehwellig bleiben, denn es seheint sieh bei diesen hyperergisehen l~eaktionen nieht um ein ,,a]les oder niehts" zu handeln, wie aus jenen Fallen deutlieh wird, in denen wir die Hauttibertragung 3~@~ Wochen, und spater bis zu 14 Woehen, naeh der Keratop]astik vornahmen. Trunspl~.ntiert man

10 I-IOI~ST MtiLLER und E. A. MAUMENEE:

die Haut spgter als 4 Woehen naeh der Keratoplastik, so wird der eintriibende Effekt unsieher. Manehmal setzt die typisehe Itypergmie mit diffuser 5demat6ser Eintriibung des Transplantates ein, sehreitet

�9 aber nur gering fort. Die hyperergisehe l~eaktion ist also herabgemindert und verz6gert. Dies mag daran liegen, dab das Transplantat inzwisehen seine homologe Spezifit~tt weitgehend verloren hat, und nnr noeh eine geringe A~tigenit~t besitzt, die sieh dann sehlieglieh ganz verliert. Wit diirfen daher vermuten, dab ein homologes ttornhauttransplantat beim Kaninehen sieh naeh 6--7 Woehen biologiseh nieht mehr veto Horn- hautgewebe des Empfgngers nnterseheidet. Dies bringt uns in der bisher nnbeantworteten Frage beziiglieh der Clberlebensdauer des Horn- hauttransplantates weiter, ttistologisehe Untersuehungen konnten diese Frage nieht 16sen, da sieh die Stromazellen der I-Iornha~t nieht yon anderen Fibroplasten des K6rpers unterseheiden. Versueht man intra- vital die Wanderzellen mit FarbkSrnehen zu beladen, nm sie zu kenn- zeiehnen, so l~Bt sieh nur sageh, dab zn keiner Zeit ein nmfassender Ersatz der Stromazellen des Transplantates dutch einwandernde Zellen aus der Empfgngerhornhaut erfolgt. Die Eintriibung eines klaren Transplantates dureh die Erzeugung einer individuMspezifiseh gerieh- teten Ityperergie im I-Iornhautempf~nger gibt einen biologisehen Test, um die ~berlebensdaner des homologen tIornhauttransplantates in seiner biologisehen Individualit~t zu bestimmen.

Ein Vergleieh mit den Verh~ltnissen der homologen Hornhauttrans- plantation beim Mensehen ist nur bedingt mSglieh, da ja niemals zu- gleieh Haut iibertragen wird. Im Versueh diente dies dazu, die individual- spezifisehe AntigenitSt der geringen Menge transplantierten IIornhaut- gewebes zu steigern, nm so eine iibersehwellige hyperergisehe t{eaktion zu erzeugen, erkennbar an der Eintriibung des zuvor klaren Trans- plantates. Die Unters/lehung unserer ]Pragen dutch Transplantation und Beobaehtung lebender Gewebe kommt jedoeh den Verh~ltnissen beim Mensehen n~her, als wenn mit Gewebsextrakten experimentiert wird. Die allergisehen VorgSnge, die dureh tote Eiweif~e im K6rper hervorgerufen werden, diirfen nieht identifiziert werden mit denen, die dureh lebende Zellen entstehen; um letztere aber handelt es sieh bei der Hornhauttransplantation. Uberrasehend ist die Ubereinstimmung des klinisehen Bildes der experimentell erzeugten hyperergisehen geak- tion am ttornhauttransplantat des Kaninehens mit dem klinisehen Bild der Eintriibung eines zuvor klaren, meehaniseh einwandfreien ttornhauttransplantates beim Mensehen in der 2.--5. postoperativen Woehe. Beidemale kommt es zu einem Aufflammen der Itypergmie, zu m~fiigem Odem der EmpfSngerhornhaut im Bereieh der hyper- i~misehen Gefgl3e nnd zu einer diffus 6demat6sen Eintriibung des Transplanta.~es.

Eintriibung klarer Hornhauttransplantate. 11

iVolgerungen aus den mitgeteilten Ergebnissen.

Die Untersuehungen weisen die Existenz einer individualspezi/isehen Hyperergie naeh und zeigen eine MSglichkeit, sie tierexperimentell zu erzeugen. Eine solehe individualspezifische Hyperergie riehtet sieh dann nieht nut gegen das Gewebe, dutch das sie erzeugt wurde, sondern auch gegen andere Gewebe des gleichen Spenders, ]edoch nicht gegen Gewebe anderer, beliebiger homologer rl'iere. Diese Hyperergie wurde in vor- liegenden Versuehen dutch Haut erzeugt, und ihre individualspezifische Gerichtetheit an homologen Hornhauttranspl~ntaten veto gleiehen Spender naehgewiesen. Andererseits wurde gezeigt, dab eine solehe, dureh Hautiiberpflanzung erzengte Hyperergie, gegen homologe Horn- hauttransplantate yon nnabhangigen Spendern zumeist wirkungslos b]eibt. Die anscheinenden ,,Versager" geben einen Hinweis auf das Problem der Parallergie und mSgen in Einklang stehen mit den Er- fahrungen an Fibroplastenkulturen in vitro, die zeigen, dab eine gewisse Menge AntikSrper gebunden werden kann, ehe Schaden und Ze]ltod einsetzt. Der Naehweis einer solehen individualspezifischen Hyperergie beweist nicht zugleieh eine gewebsspezifische, schlieBt diese jedoeh ebensowenig aus. Die Existenz beider ist zu vermuten. Welche den funktionellen Vorr~ng h~t, ist fiir unsere Fr~ge des homologen Horn- hauttransplantates vorerst noch nicht zu sagen. Es ist nicht unsere Absicht, jede unerkl/irliehe Eintriibung eines menschlichen Hornhaut- transplantates als hyperergische Reaktion zu deklarieren. Jedoch machen Latenzzeit und Ablauf des klinischen Bildes der Eintriibung teehnisch einwandfreier Transplantate im Zusammenhang mit dar- gelegten Untersuchungen eine hyperergische l~eaktion des Hornhaut- empfangers gegen das Spendergewebe sehr wahrseheinlieh. Versuehen wir nun, die eingangs gestellten Fragen zu beantworten. Die MSglieh- keit der Eintrtibung eines zuvor klaren homologen Hornhauttrans- plantates dureh eine hyperergisehe Reaktion wurde bewiesen (1.), ebenso die NSglichkeit, dal3 eine solehe Hyperergie spenderspezifiseh sein kann (2.). Die individualspezifische Antigenitg~ eines homologen tIorrt- hanttransplantates ist nur zeitweilig und verliert sieh allm~ihlieh (3.). Die l~'berlebensdauer des Homotransplantates in seiner spenderspezifi- sehen Individualitiit dtirfte 6--8Wochen kaum iibersehreiten (4.). IJberlegt man Wege, nm Abhilfe zu finden gegen die Eintrtibung zuvor klarer Transplantate dureh eine hyperergisehe Reaktion des Empf~ingers gegen das Spendergewebe (5.), so bieten sieh 2 grundsatzliche MSglich- keiten. Entweder wir vermindern die Antigenitgt des transplantierten Gewebes (LS~LEI~ 1911), oder wit verhindern oder unterbrechen die hyperergisehe I~eaktion des Empf~ngers. In Verfolgung des ersten Weges haben wir Mare Itornhauttransplantate 6--10 see auf minus 78 ~ gefroren, wenn wie iiblich Haut vom ursprfingliehen Hornhautspender

12 I-Io~sT Mi~LL]~R und E. A. MAUME~]~E :

iiberpflanzt wurde. Dabei gingen wir yon dem Gedanken aus, dab die lebenden Stromazellen des Transplantates fiir die fragliche hyperergische Reaktion wesentlich sind. Diese werden durch die Gefrierung getStet, wie histologisch nachgewiesen ist. Dariiber wird anderenorts berichtet werden. In Verfolg des zweiten Weges kniipfen wir an die Beobachtungen an, die seit 2 Jahren mit Nebennierenrindenhormon gemacht werden und bedienten uns des Compound-E, eines 17-hydroxyd'll-dehydro- Corticosterons (,,Cortisone" Merck, l%ahway, IN. J.), da die etwa 17 anderen Corticosterone, die" bis jetzt experimentell gepriiftwttrden , bei hyperergischen Reaktionen wirkungslos blieben. Die normale Aus- schiittung yon Compound-E wird durch das adrenocorticotrope Hor- mon des Hypophysenvorderlappens geregelt und kann dureh dessen Injektion gesteigert werden. Trotz vieler Einzelkenntnisse ist bis jetzt der Wirkungsmechanismus yon Compound-E bei allergischen Vorg~ngen unbekannt. Wir verwendeten es fiir 9 Augen. Die Tiere erhielten 6--9 Injektionen intramuskul~r innerhalb yon 8--10 Tagen, je 15 mg je Kilogramm. Meist magerten sic ab, einige starben 1---2 Wochen sparer. Die zweimal untersuchte Nebenniere fand sich atrophisch. Bei 3 Augen wurde Compound-E gegeben als die Hyper~tmie und Ein- triibung auf Grund der induzierten hyperergischen l%eaktion gerade begann. Jedesmal verschwindet die Hyper~mie innerhalb yon 24 Std. Zwei Transplantate wurden wieder klar, das dritte vernarbte langsam. Bei 3 Tieren mit klarem Homotransplantat, welche 2 Wochen nach der Keratoplastik Haut erhielten, wurde 1 Woche nach der Hautiiber- pflanzung mit der Injektion yon Compound-E begonnen. Sie blieben alle klar. Schliel~lich wurde versucht, unter dem Schutze yon Com- pound-E, 3 Heterotransplantate (yon Katze auf Kaninchen) durehzu- bringen, was auch gelang, lNachdem Compound-E abgesetzt werden mul~te, da die Tiere abmagerten, triibten sich die zuerst w~ihrend 3 Wochen klaren Transplantate langsam mehr oder minder ein. Solch zahlenm~l]ig geringe Erfahrung ist weder fiir eine Meinungsbildung geniigend, noch glauben wir Compound-E fiir den Augenblick als Heil- mittel preisen zu diirfen. Wendet man es klinisch an bei Uveitis mut- mal~lich hyperergischer Natur, oder bei Periarteriitis nodosa des Auges, so ist der Erfolg meist prompt und verbliiffend. Die heftige gemischte Injektion verschwindet innerhalb 2 Tage, das Kammerwasser kl~rt sich auf. Allein nach Absetzung des Medikamentes kommt es fast immer zu einem Riickfall, oft schon nach 2 Wochen. Auch nach 3~4maliger neuerlicher Anwendung yon Compound-E tritt der alte schlagartige Erfolg ein, aber es handelt sich nicht um eine Heilung. Beim homo- logen Hornhauttransplantat w~re dies nicht so entmutigend wie es bei einer Uveitis ist. Wie oben darge]egt, scheint sich die Antigenit~t nach 6--8 Wochen zu verlieren. Gel~nge es, das Transplantat in dieser

Eintrfibung klarer Hornhauttransplantate. 13

Zeit vor einer hyperergischen Abwehrreakt ion des Empf~ngers zu schiitzen, so wgre eine wichtige Hflfe gewonnen.

Zusammen/assung. Eine Grnppe technisch einwandfreier, klarer Hornhau t t r ansp l~n ta t e

beim Menschen t r i ib t sich ohne erkennt l iche Ursaehe 1- -6 Wochen nach der Operat ion ein. Dies geschieht un te r e inem charakteris t isehen

klinischen Bfld. Das Ereignis konn te bisher nicht erkl~rt werden. Es wurde in vorl iegenden Unte r suchungen ~ierexperimen~ell nachge~hmt durch Erzengung einer spenderspezifisch gerichte~en Hyperergie. Dutch

zus~tzliche 1Jberpfianzung ]ebenden Gewebes vom urspri ingl ichen Horn-

hautspender k a n n die hyperergische Reak t ion des Empf~ngers gegen den Spender so gesteigert werden, dal~ sie zur E in t r f ibung eines zuvor klaren homologen Hornhau t t r ansp lan t a t e s fiihrt. Uberpfi~nzung ent- sprechenden Gewebes yon einem beliebigen Spender s tar t yon dem urspri inglichen Hornhau t spender bleibt zumeist wirkungslos. Mi~ dieser individu~lspezifischen Sensibilisi.erung wurde die MSglichkeit belegt, dal~ es auf dem Boden einer hyperergischen Reak t ion zur Ein t r f ibung eines klaren Homotransplanta~es kommen kann.

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Dr. HORST Mfi'LLEn, Heidelberg, Universit~ts-Augenklinik, z. Zt. Stanford Universi ty Hospital, Clay and Websterstreet,

San Francisco 15, California USA.

Dr. E. A. ~-AUMENEE, Stanford University Hospital, Clay and Websterstreet, San Francisco 15, California USA.