v. Graefes Archiv ffir Ophthalmologic, Bd. 152, S. 521--526 (1952).

Tierexperimentelle Transplantation yon Sklera in die ttornhaut*.

Von

H0ttST Mt~LLER und A. E. MAU~fENEE. Mit 1 Textabbildung.

Die Hornhaut ist "(on semipermeablen Membranen bedeckt, dem Epi- und Endothel. Diese halten sic im Zustand relativer Entw~sserung, eine unerl~Bliche Bedingung ffir die Durchsichtigkeit der Hornhaut (CoGA~ und KI~SEY). Kommt es hier zu einer StSrung,' etwa durch Sch~digung des Endothels, so saugt die Hornhaut Flfissigkeit auf, quillt and wird 6demat6s opak. Die Abh~ngigkeit der Durchsichtigkeit vom Quellungszustand ist so eindrucksvoll, da~ die Vermutung ausgesprochen wurde, auch anderes Gewebe, z .B. Sklera, wfirde unter gleiehen Be- dingungen tier relativen Entw~sserung transparent oder durchsichtig. FISC~]~ (1926), Co~A~ und KINSEY (1942) s sich in diesem Sinne. T~o~_~s (1937) transplantierte homologe Sklera in die Cornea. Er beobachtete, dab einige Skleratransplantate einen gewissen Grad yon Transparenz erlangten. CAST~OVIEJO und ELLIOT (1942) berichteten fiber rund 50 F~tlle, in denen sic ein Scheibchen, das zur H~lfte aus tIorn- haut, zur anderen tt~lfte aus Sklera bestan4, in die Empf~ngerhornhaut einpflanzten. In allen F~llen jedoch kam es zur Vascularisation und v611igen Eintriibung des gesamten Transplantates. WI~K~LMAN (1951) teilte seine sorgf~ltigen Beobachtungen an ]5 Sklera-Autotransplantaten mit. Anf~nglich porzellanwefl], wurden die meisten mehr oder minder transparent, einmal vom Rande aus, zum anderen yon fleckfSrmigen Aufhellungsarea]en inmitten des Transplantates aus. Fast framer kam es zur Vaseularisation der Empf~ngerhornhaut und des Transplantates. Es ~ r d jedoch betont, da~ die Aufhe]lung unabh~ngig yon der Vas- cularisation stattfand. WINKEL~CIA:N nimmt an, dab das transplantierte, autologe Skleragewebe entweder nekrotisch und durch neugebildete Fibril]en ersetzt wurde, oder dal3 die kollagenen Fasern der Sklera in Hornhautfibrillen umgewandelt wurden.

Eigene Untersuchungen. In einer ersten Versuchsgruppe transplantierten wir homologe t torn-

hautscheibchen, die einen Sektor Skleragewebe enthielten. Mit Rfick- sicht auf die Erfahrungen yon CAST~OVIEJO, tier in einer gr5Beren Serie

* Die Untersuchungen wurden an der Stanford University, San Francisco, Kalifornien, mit der finanziellen Unterstfitzung des Public Health Service dureh- gefithrt.

522 HORST MULLER u n d A. E. ~AU1VI:ENEE :

kein einziges, durchsichtiges Transplantat erhalten konnte, schlossen wir in unsere homologen t tornhaut t ransplanta te nur eine sehmale, e twa 1 m m breite Sklerasichel tin. Dies geschah in 4er Hoffnung, einen klaren, corneMen Anteil zu erhalten und gleiehzeitig zu beobaehten, ob der eingeschlossene Sektor Skleralgewebe ebenfalls durchsiehtig wiirde oder aber unver/indert bliebe. I m letzteren Falle w/ire gezeigt, dab die trans- plantierte, homologe Sklera nicht durchsiehtig wird, selbst dann nicht, wenn ein unter gleichen Bedingungen transplantiertes Stiiek Hornhaut gute Durehsichtigkeit erlangt. In einer zweiten Gruppe wurde t in rundes Seheibchen Sklera yon einem Auge in die Mitre der Horn- hau t des anderen Auges eingepflanzt, nachdem ein entspreehendes Hornhautseheibehen in ganzer Dieke ausgesehnitten worden war.

Die Ergebnisse lassen sieh wie folgt zusammenfassen: In 4er ersten Gruppe wurde je ein Hornhautseheibehen yon 4,5 m m Durehmesser, alas eine sehmale Sklerasiehel enthielt, yon einem Kaninehenauge als durehgreifende Keratoplast ik in die t to rnhaut eines anderen Kaninehens eingepflanzt. Rund 2/3 4er Augen gingen innerhalb der ersten zwei post- operativen Woehen verloren. In 24 t~/illen heilte das Transplantat ein, jedoeh sollen hiervon 3 wegen zu kurzer Beobaehtungszeit nieht beriiek- siehtigt werden. In den x~erbleibenden 21 Augen blieb die sehmale Sklerasiehel stets unver/indert well3, w/ihren4 cter eorneale Anteil des Transplantates in 13 F/illen gu tocler leidlieh 4urehsiehtig blieb, aehtmal dagegen vaseularisiert wurde un4 vernarbte. Tabelle 1 zeigt die Dauer der Beobaehtung, gibt die beste Durehsiehtigkeit des eornealen Anteiles des Transplantates an und sehlieglieh dessert Durehsiehtigkeit am En4e der Beobaehtungszeit (Abb. 1).

In einer zweiten Versuehsgruppe wurde bei 10 Tieren ein Autotrans- plantar clurehgefiihrt, indem ein kleines Seheibehen Sklera yon 4,5 m m Durehmesser yon einem Auge in die Nitre tier I-Iornhaut des zweiten Auges eingepflanzt wur4e, naeh der Entfernung tines entspreehend groBen Hornhautseheibehens. Bei 5 d.ieser Transplantate gesehah weiter niehts Besoncleres. S i e wurden bis zu 8 Monaten beobaehtet. Eine ge- tinge Verkleinerung des Transplantates in einer tZan4zone yon e twa 1/2 m m konnte festgestellt wer4en. I m grogen und ganzen blieben diese Skleraautotransplantate erhalten un4 unver/indert undurchsichtig.

Folgende Einzelheiten seien erw/ihnt: Bei einem Auge (Nr. 19) entwickelte sich ein Ulcus am Rande zwischen Trans-

plantar und Empf/ingerhornhaut, dieses vernarbte schlieBlich. Es resultierte der Verlust yon etwa einem Drittel des Sk]eraautotransplantates und sein Ersatz dutch Narbengewebe. Drei der ffinf Tiere erhielten gelegentliche intramuskulgre Injektionen yon Cortison, einem Nebennierenrindenpr/~parat, mit dessen ttilfe man spezifische and unspezifische Reaktionen unterdriicken und hintanhalten kann. Cortison wurde gegeben um zunehmende Reizerscheinungen am Auge zu unter- driioken.

Tierexperimen~elle Transplantation yon Sklera in die I-Iornhau~. 593

Weitere 5 Tiere erhielten auBer einem Skleraautotransplangat eine systematisehe Behandlung mit intramuskulgren Cortisoninjektionen. Am 4 , l l . und 16. Tag naeh der Operation wurden jeweils 15 mg/kg intra- muskul~r injiziert. Zusammenfassenc~ l~l~t sieh sagen, dab alle diese Augen reizloser waren als je zuvor beobaehtete auto- oder homologe Sklera- oder Corneatransplantate. In keinem FaUe wurde innerhalb der ersten 3 Woehen naeh der Operation eine wesentliehe Vaseularisation der H o m h a u t beobachtet. Alle Skleraautotransplantate waren porzellan- weig und blieben in roller Gr66e erhalten. 7--12 Tage nach der letzten

AI~ durchgrel~nde f~cratopIosll~ wurden i17 dlc Kanlbckenhornkoul elngcpflonzt:

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Cortisoninjektion kam es bei allen Augen zu einem pl6tzliehen, heftigsten Au]/lammen yon Reizerscheinungen. Die perilimbalen Gef~Be wurden s tark hyper~tmisch und es kam zu einer intensiven Vascularisation der Hornhaut yon allen Seiten. Der niehtvaseularisierte, zentral gelegene Teil der Hornhaut war milehig 6demat6s. Gleiehzeitig land sich eine mi~gige bis ausgepr~gte Iritis. Die Vaseularisation der Hornhaut hat te bald die Transplantate erreieht. Zweimal kam es zu geringer, dreimal zu extensiver Vaseularisation des Skleraautotransplantates. Naeh 9 h i s 14 Tagen beruhigten sieh die Augen wiecler, zwei nur mit Hilfe yon intramuskuli~ren Cortisoninjektionen. Alle Transplantate bat ten ihr eharakteristisehes, porzellanweiBes Anssehen verloren. Vom Rande her sowie yon einzelnen Arealen innerhalb des Transplantates aus war es zur teilweisen Aufhellung gekommen, in 2 Transplantaten sogar zu guter Transparenz des ehemalig weiBen Skleraautotransplantates. An- seheinencl war ein semitransparentes Narbengewebe an die Stelle des ehemaligen Skleragewebes getreten.

524 Ho~s~ Mti~L~ und A. E. M~V~NV.E :

Diskussion der Ergebnisse. Eine kleine Sklerasichel wurcie zusammen mit einem Hornhauttrans-

plantar als durchgreifende Keratoplastik in ein homologes Empfiinger- auge eingepflanzt. Zuweilen wur4e im Verlaule yon Wochen ein Kleiner- werden des Sklerasektors beobachtet. Es lie6 sich Icein T~'ansparent- werden tier fibertragenen Sklera ~eststellen. Wir neigen cter Auffassung zu, dab Sklera an sich aueh ciann nieht durchsichtig wird, wenn sie sich unter den g]eichen physiologischen Beciingungen wie die Hornhaut befindet, d. h. yon den entw/~ssernden semipermeablen Membranen, dem Epi- und Endothel bedeckt ist. Diese Ansicht wird unterstii tzt durch cias Un4urchsichtigbleiben jener Autotransplantate yon Skleragewebe, bei 4enen es im Empf/ingerauge nur zu unwesent]ichen Reizerscheinungen kam oder, wenn solche in verst~rktem Mal~e auftraten, diese durch Behancllung mit Nebennierenrindenhormonen unterc~riickt wurcten. Auch ctiese Skleraautotransp]antate blieben bei einer Beobachtungszeit bis zu 8 Monatcn im wesentlichen undurchsiehtig. In einer ancleren Gruppe yon Skleraautotransplantaten v+urden die Tiere schon kurz nach der Operation mit intramuskul~.ren Cortisoninjektionen behandelt. Solange diese Cortisonbehandlung fortgesetzt wurde, boten die Augen ein unge- wShnlich reizloses Bil4. Etwa 10 Tage nach der letzten intramuskuli~ren Cortisoninjektion, als die Skleraautotransplantate schon etwa 4 Wochen alt waren, fanden sie sich noch immer porzellanwei~ un4 in unvermin- derter GrSl~e in cter Mitre cter nichtvascularisierten Empf~ngerhornhaut. Nun kam es bei allen 5 Augen zu einem p]Stzlichen, he~tigsten AuL flammen yon Reizerscheinungen. Die t~gliche Beobachtung an 4er Spaltlampe sowie die lau~ende Kontrolle mit Hilfe yon Farbphotographie zeigte c~abei, 4a13 tier massiven Vascularisation der Empf~ngerhornhaut in dreien 4er 5 F~lle eine cteutliche Verminderung des transpla.ntierten Skleragewebes vorausging. Wit neigen 4~zu, uns ctiese Beobachtung ~olgendermal~en zu erkl~ren : Durch die Allgemeinbehandlung mit Corti- son wurde die Reaktion des Emp~ngers gegen clas orts~remcte, implan- tierte Skleragewebe genfigend herabgemindert, um eine sichtbare Ver- minderung des transplantierten Skleragewebes hintanzuhalten. Nach dem Sistieren der Cortisonwirkung kam es jedoch in allen Augen zu einer um so heftigeren Abwehrreaktion mit einer deutlichen und schnellen Verminderung des transplantierten Skleragewebes und dessen Ersatz 4urch ein semitransparentes Sekund~rgewebe. ~ach Abklingen aller Reizerscheinungen schien sich an Stelle der transplantierten Sklera ein Gewebe yon leidlicher bis aulfi~llig guter Transparenz zu be~inden. Wir neigen jecioch der Auf~assung zu, dal~ es sich dabei nicht um eine Trans- parenz der ehemals transplantierten Sklera handelt, sondern um ein semitransparentes Ersatzgewebe.

Tierexperimen~elle Transplan~af, ion yon Sklera in die I-Iornhau~. 525

Zur Begriindung dieser Interpretation l~l~t sieh sagen: 1. Wird nur eine unbedeutende Menge yon Skleragewebe trans-

plantiert und bleiben die l%eizerscheinungen gering, so wird diese Sklera- siehel nieht transparent.

2. Mit zunehmender Menge des ~ransplantierten Skleragewebes nehmen die l%eizerscheinungen zu un4 damit mehren sieh die Fi~lle, bei denen es zu einer partiellen Transparenz des Transplantates kommt.

3. Wird die t%eaktion des Empf~ngers gegen das Implantat durch Allgemeinbehandlung mit Cortison unterdriiekt, so kann es naeh Auf- h6ren dieser Wirkung zu einer um so heftigeren Reaktion unR mit ihr zu einem um so durehgreifenderen Ersatz des transplantierten Sklera- gewebes kommen.

Zur l%olle des Cortisons in unserem Zusammenhang sei bemerkt, dab der genaue Wirkungsmechanismus nicht bekann~ ist. Es liegt jedoch ein grol]es, tierexperimentelles 5{aterial vor. Dieses macht wahrsehein- lieh, dal] Cortison lokal im Gewebe wirkt. Auf diese Weise l~13t sich eine hyperergisehe 1%eaktion, z. B. eine sonst positive Tuberkulinhaut- probe, unterdrficken. Zwar wird die Reaktion, nicht dagegen die Anti- kSrperbildung gegen ein Antigen verhindert. Aueh die entziindungs- diimpfende Cortisonwirkung ist anscheinend eine lokale am Orte der betroffenen Zellen. Wir wollen an dieser Stelle nicht diskutieren, ob aus einem autologen Gewebstransplantat in ortsfremde Umgebung Toxine odor Antigone frei werden. Die erheblieh grSl3ere l%eizung, die ein Skleratransplantat, vergliehen mi~ einem Hornhauttransplantat her- vorruft, dr~ngt jedoch zu der Annahme, dal~ voll den transplantierten Zellen ,reizende Stoffe" frei werden. Die t%eaktion gegen diese wird durch Cortison unterdrfickt, nieht dagegen die eventuelle Bildung yon ,,Reaktionsk6rpern" (Anti-KSrpern). Die reaktionserregende Wirkung des transplantierten Gewebes nimmt allm~hiich ab 1 Sistiert jedoch die Cortisonwirkung ehe sic unter einen Minimalwert gesunken ist, so sei daran erinnert, dal3 die Heftigkeit der Reaktion yon der ,,Menge des reizenden Stoffes je Zeiteinheit" abhi~ngt ~. Verglichen mit einer kontinuierliehen l~eaktion wird eine zeitweilig verhinderte, aufgestaute, um so heftiger sein.

In 21 F~llen wurde zusammen mit der homologen t tornhaut eine Sklerasiehel transplantiert, diese wurde niemals durehsiehtig. Dagegen l~13t sieh folgender Einwand erheben: Homologes Gewebe ruff im Kaninehenauge eine sti~rkere t~eaktion, vor allem auch eine st~rkero fibroplastische Aktlvit~t hervor. Daher kommt es zumeist zur Bildung einer retroeornealen, spindelfSrmigen Schwiele, mindestens hinter dem

1 MiiLL~, HOIST, u. A. E. M ~ c ~ . ~ : Graefes Arch. 1fil, I (1951). 2 M~DAW~R, P. ~.: Brit. J. Exper. Path. 27, 9, 15 (1946).

526 H. MiiLL~R: Tierexperimentel]e Transplantation yon Sklera in die Hornhaut.

Sklerasektor des Transp]antates. Manchmal entwickelt sich eine retro- corneale Membran hinter dem gesamten Transplantat. ])ann ist zwar die Gesamtdurchsichtigkeit schlecht, es ]i~Bt sich jedoch an 4er Spalt- ]ampe kontrollieren, dab der corneale Anteil eines solchen Transplan- tates bis zur retrocornealen Membran yon guter Durchsichtigkeit sein kann. Die Undurchsichtigkeit der Sklera kann also nicht, jedenfalls nieht allein, dieser fibroplastisehen l~eaktivitat des Empfiingerauges zur Last gelegt werden.

Zusammen/assung.

Es wird fiber 31 Transplantationen yon Sklera in die Hornhaut berichtet. In 21 Kaninchenaugen, welche ein homologes Hornhaut- translolantat zusammen mit einem Sektor Skleragewebe erhalten hatten, wurde der slclerale Anteil nicht durchsichtig, w/~hrend tier corneale Anteil 13real leidliche oder gute Durchsichtigkeit zeigte. 5 Sklera-Auto- transplantate mit reizarmem, postoperativen Verlauf zeigten kein wesentliches Durchsichtigwerden der transplantierten Sklera. 5 weitere Augen mit Skleraautotransplantaten, welehe anf~nglieh mit Hilfe yon intramuskuli~ren Cortisoninjektionen besonders reizlos gehalten wurden, zeigten n a c h Aufh6ren der Cortisonwirkung eine unerwartete, he/tige Realction und nach 4eren Ablauf einen mehr oder minder hohen Grad yon Durchsichtigkeit. Es wird versucht die Auffassung zu begrfinden, dab es sich hierbei nicht um eine wahre Durchsichtigkeit des transplan- tierten Slcleragewebes handelt, sonderu um die Semitransparenz eines Ersatzgewebes.

Literatur. CASTROW~JO, R., u. A. J. ELLIOT: Arch. Ophthalm. 27, 899 (1942). - - FIsc~IE~,

F. P. : Arch. Augenheilk. 97, 476 (1926); 98, 41 (1928). - - Documenta ophthalra. 1, 115 (1938). - - I~sEY, V. E., u. D. G. CooA~: Arch. Ophthalm. 27, 466, 696 (1942); 28, 272, 449, 661 (1942). - - THOMAS, J. W. T.: Trans. Ophthalm. Soc. U. Kingd. 52, 64 (1932); 57, 198 (1937). --WI~K~.LMA~, J. E.: Amer. J. Ophthalm. 34, 1379 (1951).

Dr. HOIST M~LLE~, Heidelberg, Univ.-Augenklinik. Dr. A. E. MAUMENEE, Stanford University, San Francisco, Californien.