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Evaluation von Hyaluronsäure-basierten Glaskörperersatzstoffen
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Published: | June 24, 2021 |
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Hintergrund: Die Therapie vitreoretinaler Pathologien wie die Behandlung von Netzhautablösungen erfordert die Entfernung des humanen Glaskörpers und die Stabilisierung der Netzhaut mit einem geeigneten Glaskörperersatzstoff. Die derzeit klinisch verwendeten Endotamponaden (Gase, Öle, semifluorierte Alkane) sind zwar effektiv, um das Wiederanlegen der Netzhaut zu fördern, weichen jedoch radikal von den Eigenschaften des menschlichen Glaskörpers ab und führen infolgedessen zu einem beachtlichen Komplikationsspektrum.
Methoden: Hyaluronsäure-basierte Hydrogele wurden gemäß den Richtlinien der Guten Herstellungspraxis synthetisiert und hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften (Brechungsindex, Transmission) und viskoelastischen Eigenschaften (Speichermodul G', Verlustmodul G'') mit extrahierten, menschlichen Glaskörpern und der Silikonöl-Tamponade SIL-5000 verglichen. Angelehnt an die Norm ISO 10993-5 zur biologischen Beurteilung von Medizinprodukten wurde der Einfluss der Hydrogele auf die Stoffwechselaktivität (WST-1 Assay, CellTiter-Glo-Assay), Proliferation (BrdU-Assay) und Apoptose (Annexin V/Propidiumiodid) an Fibroblasten- (MRC-5, BJ, L929), retinale Pigmentepithel- (ARPE-19) und Photorezeptorzelllinien (661W) analysiert. Zusätzlich wurde der Hyaluronsäure-basierte Glaskörperersatz hinsichtlich der Schleimhautverträglichkeit unter Verwendung des Hühnerei-Tests an der Chorion-Allantois-Membran (HET-CAM Assay) untersucht.
Ergebnisse: Die getesteten Hydrogele auf Hyaluronsäurebasis ähnelten dem natürlichen Brechungsindex menschlicher Glaskörper (1,3365) im Gegensatz zu SIL-5000 (1,4034) und zeigten eine hohe optische Transparenz (>90%) im Bereich des sichtbaren Lichts (380–740 nm). Der Hydrogel-basierte Glaskörperersatz wies viskoelastische Eigenschaften auf, die im Gegensatz zu SIL-5000 (G'<G'') mit juvenilen Glaskörpern (G'>G'') vergleichbar waren. Die Stoffwechselaktivität, Proliferation und Apoptose verschiedenster Zelltypen wurden durch die Hyaluronsäure-basierten Glaskörperersatzstoffe nicht beeinflusst.
Schlussfolgerungen: Die vorliegende In-vitro-Studie zeigt die hervorragenden optischen, viskoelastischen und biokompatiblen Eigenschaften der Hyaluronsäure-basierenden Hydrogele, die für ihre Verwendung als Glaskörperersatz zur Behandlung vitreoretinaler Erkrankungen erforderlich sind.