Untersuchung zur Effektivität der Limbusepitheltransplantation

Zusammenfassung

Hintergrund. Die Transplantation des Limbus beruht auf der Theorie, dass zur Epithelialisierung und Aufrechterhaltung einer klaren Hornhaut limbale Stammzellen erforderlich sind. In der vorliegenden Arbeit wird ein genanalytisches Verfahren dargestellt, welches das Überleben der transplantierten limbalen Stammzellen nachweist.

Patienten und Methode. Bei einem Patienten wurde nach einer schweren Verätzung mit Zerstörung der Bowman-Membran eine lamellierende Hornhaut-Limbus-Transplantation mit Spendermaterial als Vorbereitung einer perforierenden Keratoplastik vorgenommen. Anlässlich der später durchgeführten Keratoplastik wurden die Epithel- und Endothelzellen der entnommenen Hornhautscheibe molekulargenetisch untersucht. Für die Zelltypisierung wurde ein aus der forensischen Praxis bekanntes SGM-Kit verwendet, mit dem die Allele auf 11 humanen Genorten simultan nachgewiesen werden können. Die genetische Analyse erfolgte nach Amplifizierung der DNA mittels Polymerase-Chain-Reaction in einem DNA-Sequenzer ABI PRISM 310 Genetic Analyser der Fa. Perkin Elmer Applied Biosystems.

Ergebnisse. Das Hornhaut-Limbus-Transplantat heilte unter Cyclosporin A ohne Vaskularisierung der Hornhaut ein. Die bei der perforierenden Keratoplastik entnommenen Epithelzellen zeigten in allen getesteten Genloci keine Übereinstimmung mit dem Empfänger (bis auf das Amelogenin-System, da sowohl Empfänger als auch Spender männlichen Geschlechts sind) und müssen somit von den transplantierten Stammzellen des ersten Spenders stammen.

Schlussfolgerung. Das mit dem Spender übereinstimmende genetische Muster der Epithelien auf dem transplantierten Hornhaut-Limbus-Transplantat bei intaktem Limbus beweist das Überleben der transplantierten Limbusstammzellen bei ausreichender zytostatischer Therapie.

Abstract

Background. The transplantation of the limbus is based on the theory that limbal stem cells are necessary for epithelialisation and maintenance of a clear cornea. We used a genetic analysis procedure to demonstrate the survival of transplanted limbus stem cells.

Patient and methods. A lamellary corneal graft and limbus transplantation from donor material was carried out on a patient with severe alkali burns and destroyed Bowmann's membrane to prepare the cornea for perforating keratoplasty. Subsequently, perforating corneal graft was carried out and the epithelium and endothelium of the removed cornea were analysed with a gene analytical procedure. For the cellular typing we used the SGM kit, well known in forensic analysis, that allows simultaneous detection of alleles at 11 loci. The genetic analysis was performed using an ABI PRISM 310 Genetic Analyser (Perkin Elmer Applied Biosystems) after DNA amplification by the polymerase chain reaction.

Results. The cornea-limbus transplant was integrated without vascularisation from the limbus under treatment with cyclosporin A. The epithelium cells of the corneal tissue gained by keratoplasty had the same genetic pattern as the primary donor in all loci, but no congruence with the recipient (except for the amelogenin marker because both the donor and the recipient were males). Therefore the epithelium cells must have originated from the transplanted stem cells of the donor.

Conclusions. The identical genetic pattern found for the donor and the epithelium of the corneal-limbal transplant demonstrate the survival of the transplanted stem cells in a patient with adequate cytostatic therapy.