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104th DOG Annual Meeting

21. - 24.09.2006, Berlin

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Diabetes mellitus beeinflusst die Biomechanik von Lamina cribrosa und peripapillärer Sklera

Diabetes mellitus affects biomechanical properties of lamina cribrosa and peripapillary sclera

Meeting Abstract

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  • K.-G. Schmidt - Augenklinik der Universität Dresden
  • E. Spörl - Zentrum für Chirurgie der Universität Dresden
  • H. Bergert - Zentrum für Chirurgie der Universität Dresden
  • F. Ehehalt - Zentrum für Chirurgie der Universität Dresden
  • H. D. Saeger - Zentrum für Chirurgie der Universität Dresden
  • L. E. Pillunat - Augenklinik der Universität Dresden

Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft e.V.. 104. Jahrestagung der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft (DOG). Berlin, 21.-24.09.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. Doc06dogSA.17.06

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dog2006/06dog402.shtml

Published: September 18, 2006

© 2006 Schmidt et al.
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Ziel

Der Diabetes mellitus gilt als Risikofaktor für das primäre Offenwinkelglaukom (POWG). Die biomechanischen Veränderungen der Gewebe des Sehnervenkopfes und der peripapillären Sklera (PSk) wurden an Ratten mit Diabetes mellitus untersucht.

Methode

Diabetes mellitus (Blutzucker, BZ≥300 mg/dl, 3 unabhängige Messungen) wurde bei 20 Wistar Ratten mit Streptozotozin (i.v., 70 mg/kg/KW) induziert. Die Kontrolluntersuchungen wurden an 25 nicht-diabetischen Ratten, gematcht für Rasse, Alter und Geschlecht, durchgeführt. Die Ratten wurden nach 12 Wochen getötet, die Augen enukleiert und sofort untersucht. Es erfolgte ein Schnitt von 360° im Bereich des Äquators, Linse, Retina und Choroidea wurden entfernt. Von jedem Auge wurden 2 Streifen (Breite: 1 mm) entweder mit Lamina cribrosa (LC) oder PSk präpariert. Die Spannungs-Dehnungskurven wurden im Bereich von 0,02 - 6 Megapascal (MPa) mit einem Biomaterialtester bei einer Vorspannung von 0,02 MPa, einer Dehnungsrate von 2mm/min und einer Klemmdistanz von 2 mm gemessen.

Ergebnisse

LC und PSk waren in den Augen diabetischer Ratten im Vergleich zu den gesunden Kontrollaugen fester. Bei einer Dehnung von 15% war die Spannung der LC diabetischer Ratten (7,93±2,58 MPa) im Vergleich zur LC gesunder Ratten (5,18±1,71 MPa) statistisch signifikant (P=0,0004) erhöht. Die Spannung der PSk diabetischer Ratten (3,81±1,33 MPa) war im Vergleich zur PSk gesunder Ratten (3,24±1,69 MPa) erhöht ohne statistische Signifikanz (P=0.218) zu erreichen. Der berechnete Young’s Modulus lag bei 15% Dehnung bei 30,9 MPa für die LC gesunder Ratten und bei 42,8 MPa für die LC diabetischer Ratten. Für die PSk lag der Young’s Modulus bei den gesunden Ratten bei 19,7 MPa und bei 27,2 MPa bei den diabetischen Ratten.

Schlussfolgerungen

Dies ist die erste Studie, die eine Festigkeitszunahme von LC und PSk bei diabetischen Ratten nachweist. Als Erklärung bietet sich eine Vernetzung durch advanced glycation endproducts im Bereich des Sehnervenkopfes als Folge des erhöhten BZ-Spiegels an. Eine Zunahme der Gewebefestigkeit könnte über eine Zunahme des mechanischen Stresses den Stoffwechsel retinaler Ganglionzellen und Astrozyten beeinflussen.