Karin U. Löffler

Immunohistochemical Localization of Angiotensin-Converting Enzyme, Angiotensin II and AT1 Receptor in Human Ocular Tissues

We investigated the immunohistochemical distribution of 3 components of the renin-angiotensin system (RAS), angiotensin-converting enzyme (ACE), angiotensin II (AngII) and AT1 receptor (AT1), in the human eye. ACE and AngII were localized to nonpigmented epithelial cells of the ciliary body, to endothelial and epithelial cells of the cornea, to epithelial cells of the conjunctiva and to trabecular meshwork cells in the anterior part of the eye. In the posterior part of the eye, ACE and AngII were localized to ganglion cells, some cells in the inner nuclear layer, photoreceptor cells and to endothelial cells of the retinal and choroidal vessels. The overall intensity of AT1 immunoreactivity was weak in all ocular tissues, but the main localization was in ganglion cells. As a preliminary investigation, we were able to include 2 Alzheimer’s disease (AD) cases. In AD, no differences from controls were found in the cellular distribution and staining intensity of all 3 antigens. The manifold localization sites of the observed antigens point to rather generalized functions of the RAS in human ocular tissues, such as regulatory effects on neuronal cells, vessels and vitreous humor homeostasis.

Preclinical Evaluation of the Novel Small-Molecule Integrin α5β1 Inhibitor JSM6427 in Monkey and Rabbit Models of Choroidal Neovascularization

OBJECTIVE To evaluate the pharmacologic activity and tolerability of JSM6427, a potent and first selective small-molecule inhibitor of integrin alpha5beta1, in monkey and rabbit models of choroidal neovascularization (CNV). METHODS JSM6427 selectivity for alpha5beta1 was evaluated by in vitro binding assays while the ability of JSM6427 to inhibit CNV was investigated in a laser-induced monkey model and a growth factor-induced rabbit model. Intravitreal injections of JSM6427 (100, 300, or 1000 microg) or vehicle were administered immediately after the CNV induction procedure and at weekly intervals for 4 weeks. Fluorescein angiography was performed weekly. Ocular tolerability was evaluated ophthalmoscopically and histologically in both models; additional assessments in monkeys included electroretinography, biomicroscopy, pathological examination, and analysis of JSM6427 pharmacokinetics. RESULTS JSM6427 was highly selective for the alpha5beta1-fibronectin interaction. Weekly intravitreal injections of JSM6427 resulted in a statistically significant dose-dependent inhibition of CNV in laser-induced and growth factor-induced models without any ocular JSM6427-related adverse effects. JSM6427 was cleared through the systemic circulation with no evidence of systemic accumulation. CONCLUSIONS Intravitreal JSM6427 provided dose-dependent inhibition of CNV in monkey and rabbit experimental models. CLINICAL RELEVANCE JSM6427 may provide a new approach for the treatment of ocular neovascular diseases such as age-related macular degeneration in humans.

Assessment of the Integrin α5β1 Antagonist JSM6427 in Proliferative Vitreoretinopathy Using In Vitro Assays and a Rabbit Model of Retinal Detachment

PURPOSE To explore the role of integrin alpha5beta1 in proliferative vitreoretinopathy (PVR) pathogenesis by evaluating the expression alpha5beta1 on ARPE-19 cells and patient proliferative membranes, quantifying the inhibitory effects of JSM6427 (a small molecule alpha5beta1 inhibitor) on ARPE-19 cell adhesion and migration, and assessing the therapeutic potential of JSM6427 in a rabbit retinal detachment model. METHODS Expression of alpha5beta1 was evaluated on activated ARPE-19 cells by flow cytometry and on PVR membranes by immunohistochemistry. ARPE-19 cells were used in fibronectin-dependent adhesion and migration assays with various concentrations of JSM6427; IC(50) was calculated. In the rabbit model, eyes were intravitreally injected with vehicle or JSM6427 on day 0 or 1 after retinal detachment; BrdU was administered intravitreally on day 3, and retinal tissues were harvested on day 3 (4 hours later) or 7. Retinal scarring, cellular proliferation, and inflammatory responses were quantified, and retinal morphology was analyzed in retinal sections. RESULTS Activated ARPE-19 cells and PVR membranes expressed high levels of alpha5beta1; expression was low in control eyes. JSM6427 provided a dose-dependent blockade of ARPE-19 cell adhesion to fibronectin (IC(50), 7.1 +/- 2.5 microM) and inhibition of migration (IC(50), 6.0 +/- 4.5 microM). In the rabbit model, intravitreal injection of JSM6427 provided significant inhibition of proliferation of retinal cells (Müller cells, microglia, and macrophages) on days 3 and 7 after detachment and inhibition of inflammatory response and retinal scarring on day 7 after detachment. CONCLUSIONS JSM6427 is a promising treatment for PVR, with data suggesting that inhibition of alpha5beta1-fibronectin interactions addresses multiple pathways involving retinal pigment epithelial, glial, and inflammatory cells.

Erfolge und Komplikationen der rTPA-Behandlung am vorderen Augenabschnitt

Recombinant tissue plasminogen activator (rTPA) is commonly used in patients with myocardial infarction. Recently, it has also been applied intraocularly to dissolve post-operative fibrin with no serious complications being reported so far. In this study we describe our own experience with rTPA in 25 patients with persisting fibrinous membranes in the anterior segment. rTPA (Actilyse, Dr. Karl Thomae GmbH) was given in a single dose of 25 µg and injected into the anterior chamber via a paracentesis. We did not encounter any complications during the injection of rTPA. In 21 eyes fibrin could be reduced significantly, albeit sometimes only slowly. In 13 patients, the membrane had dissolved almost completely by the following day. In contrast, no success was observed after glaucoma surgery (2 eyes) and in chronic iritis (1 eye), or when fibrin mixed with blood was treated (1 eye). There were two (controllable) post-operative hemorrhages (rTPA after vitrectomy, and for fibrin/blood after cataract surgery). In addition, we noted 2 cases of irreversible superficial corneal clouding (rTPA after cataract surgery). We conclude that injection of rTPA can be a useful addition to steroid treatment in selective cases of persisting fibrin in the anterior segment. Long-standing membranes, however, are unlikely to be dissolved. Care should also be taken and rTPA be avoided when there is evidence of recent bleeding. Most worrying to us were the corneal complications that we cannot explain to date. With regard to the definite time correlation we feel that rTPA or one of the solution components might be the cause of this unusual feature.Seit einigen Jahren wird Gewebeplasminogenaktivator (rTPA) intraokular zur Behandlung persistierender Fibrinmembranen eingesetzt, ohne daß bisher nennenswerte Komplikationen beschrieben wurden. Wir berichten über unsere eigenen Erfahrungen beim Einsatz von rTPA im vorderen Augenabschnitt bei 25 Patienten. Über eine Parazentese wurden komplikationslos jeweils 25 µg rTPA (Actilyse, Dr. Karl Thomae GmbH) in die Vorderkammer gespritzt. Ein Rückgang des Fibrins war – wenn auch bei einigen Augen nur allmählich – in 21 Fällen zu verzeichnen. Als postoperative Komplikationen traten 2mal eine (beherrschbare) Nachblutung und 2mal eine irreversible oberflächliche Hornhauttrübung auf. Die Behandlung einer Fibrinmembran des vorderen Augenabschnitts mit rTPA stellt in vielen Fällen eine sinnvolle Ergänzung der lokalen Steroidgabe dar. Beunruhigend ist für uns jedoch das Auftreten von irreversiblen Hornhautkomplikationen, deren Pathogenese wir uns derzeit noch nicht erklären können. Aufgrund des eindeutigen zeitlichen Zusammenhangs müssen wir jedoch von einer kausalen bzw. toxischen Wirkung des rTPA selbst oder einer der Lösungskomponenten ausgehen.

Pilomatrixom der okulären Adnexe: Klinische und histologische Aufarbeitung von 13 Fällen

BACKGROUND Pilomatrixoma (calcifying epithelioma of Malherbe) is a rare benign tumour originating from the matrix of the hair root. In this study, we evaluated the clinical and histopathological characteristics of all the respective tumour specimens submitted to our laboratory since 1997. PATIENTS/MATERIALS AND METHODS We reviewed the clinical and histologic findings of 13 pilomatrixomas localised to the ocular adnexae. Paraffin sections were stained with H&E and PAS and, in addition, immunohistochemistry was performed using markers for macrophages (CD68), for proliferative activity (Ki67), and for proliferation/apoptosis (CAS/CSE1L). RESULTS All 13 pilomatrixomas were of reddish-livid colour and localised on the upper eyelid and/or near the eyebrow. The patients ages ranged from 4 to 84 years without preference for either gender. In 3 cases the correct diagnosis was made intraoperatively, while no pilomatrixoma was diagnosed prior to surgery. The most frequent false diagnoses were retention cyst (n = 3), atheroma (n = 2), and abscess (n = 2). There was no tumour recurrence in any of the cases within the time period presented. All 13 pilomatrixomas demonstrated the characteristic histology with areas of basophilic islands, shadow cells, calcification and a chronic granulomatous inflammation with foreign body giant cells in varying amounts. Immunhistochemical staining with anti-Ki67 and anti-CAS/CSE1L indicated a regular cellular maturation of the basophilic cells. No correlation was found between any of the histological or immunohistochemical markers and clinical parameters such as size, age and gender of the patient and duration of tumour presence prior to surgery. CONCLUSIONS This case series represents one of the largest published so far, and underscores that pilomatrixoma can appear at any age. While it is usually not recognised clinically, it should be considered in the differential diagnosis especially for tumours of the upper eyelid. Our immunohistochemical findings support the basically benign nature of a pilomatrixoma but also point to the chronic inflammatory stimulus that can lead to complications after incomplete removal.

Mitomycin als Lokaltherapeutikum bei okulären Neoplasien

Mitomycin gehört zur Gruppe der alkylierend wirkenden Antibiotika und hemmt selektiv die DNS-Synthese. Nach intrazellulärer Aufnahme erfolgt durch Reduktion des eigentlichen Moleküls eine Aktivierung zu einem bi- oder trifunktionellen Alkylans. Mitomycin wirkt Zellzyklus-unspezifisch, allerdings mit einer besonderen Sensitivität in der spä,ten S-Phase, der G2- und M-Phase. Die G0- und G1-Phase werden am wenigsten beeinflußt. Die Zellzykluswirkung scheint dosisabhängig zu sein.Mitomycin wird im Gastrointestinaltrakt absorbiert und bis zu einem gewissen Grad von allen Schleimhäuten aufgenommen (nach oraler Gabe erreicht man eine Serumkonzentration von etwa 5% der Maximalkonzentration nach i.v.-Applikation der gleichen Menge). Mitomycin ist in allen Geweben nachweisbar, insbesondere jedoch in Niere, Muskeln, Herz und Lunge; in Gehirn, Leber, Milz und Haut reichert es sich deutlich weniger an (Meerschweinchen). Der Abbau erfolgt dann hauptsächlich durch Metabolisierung in der Leber. Insgesamt ist die Pharmakokinetik von Mitomycin nicht dosisabhängig, zeigt jedoch eine große individuelle Schwankungsbreite. Die Dosierung bei systemischer Monotherapie beträgt je nach Körpergewicht etwa 50 mg alle 6 Wochen, bei einer Kombinationstherapie nur etwa die Hälfte. Nebenwirkungen nach systemischer Gabe sind vor allem Hämatotoxizität, Alveolitis und Lungenfibrose sowie Nierenschädigungen in Form von hämolytisch-urämischem Syndrom und mikroangiopathischer Anämie. Bei direkter Exposition von Haut oder paravenöser Injektion kann es zu Hautnekrosen kommen.

Malignant melanoma of the conjunctiva

BACKGROUND Malignant melanoma of the conjunctiva is a rare tumour. Early disease stages may be difficult to distinguish from benign lesions such as pigmented nevi or primary acquired melanosis. We describe the therapeutic procedure and histological findings in two patients and review the epidemiology and pathogenesis of malignant conjunctival melanoma. Two female patients (84 and 85 years old, respectively) presented with a pigmented tumor close to the limbus with surrounding conjunctival pigmentation and involvement of the cornea. RESULTS Following complete excision of the tumour, conjunctival malignant melanoma arising from primary acquired melanosis was diagnosed histologically. Subsequent treatment with mitomycin C eye drops was initiated. There was no recurrence of the tumor within the follow-up period (24 and 6 months). DISCUSSION Patients with primary acquired melanosis need to be reviewed on a regular basis to detect malignant transformation at an early stage.

Plötzlich auftretender Tumor der Conjunctiva bulbi bei einem 7-jährigen Jungen

Es zeigte sich an der nasalen Conjunctiva bulbi des betroffenen Auges ein gelbbis lachsfarbiger Tumor mit glänzender Oberfläche (. Abb. 1a). Die Bulbusmotilität war frei. Der unkorrigierte Visus betrug beidseits 0,8. Die präaurikulären Lymphknoten waren nicht vergrößert. In den folgenden 2 Wochen war eine Wachstumsprogredienz zu beobachten. Bei der Narkoseuntersuchung imponierte ein 10×6×5 mm großer, praller, nicht zystischer und gut abgrenzbarer Tumor mit Beteiligung der Plica semilunaris (. Abb. 1b). Die Karunkel war hypoplastisch. Der Tumor wurde zur weiteren histopathologischen Untersuchung exzidiert. Dabei stellte sich die Bindehaut diskret verdickt und weißlich vernarbt dar. Diagnostik

Keratokonusrezidiv im Transplantat

Wir danken Priv.-Doz. Dr. Jähne für den interessanten Leserbrief und die wertvollen Anregungen und Ergänzungen zu unserem „Bild und Fall“-Beitrag „Transplantatversagen?“. Der Autor des Leserbriefs diskutiert mit dem Hinweis auf ein zu kleines Transplantat als mögliche Ursache für ein Keratokonusrezidiv im Transplantat einen von vielen Erklärungsansätzen für das Auftreten dieser keratokonustypischen Unterbrechungen der Bowman-Schicht. Bei seinen Patienten kam es bei Transplantaten von 7,0–8,0mm Durchmesser zu keinem Keratokonusrezidiv [1, 2]. Diesbezüglich möchten wir zu unserem Fallbericht nachtragen, dass die ursprüngliche Größe des Transplantats im Durchmesser 7mm betrug, die Rekeratoplastik hatte einen Durchmesser von 8mm. Wie wir darlegten [3], gibt es zum Auftreten eines Keratokonusrezidivs divergente Sichtweisen. In unserem Fall zeigten sich zusätzlich zum Transplantatversagen mit Hornhauttrübung, Stromaödem und Endothelzellverlust bei chronischer Abstoßungsreaktion keratokonustypische Unterbrechungen der Bowman-Schicht. Häufiger in der Literatur diskutierte Theorien zur Entstehung eines Keratokonusrezidivs umfassen die Infiltration des Transplantats mit Keratozyten des Empfängers, die dann abnormales Kollagen produzieren [4], sowie den Ersatz des Epithels der Spenderhornhaut durch Epithel des Empfängers mit nachfolgenden enzymatischen Veränderungen [5]. Die Theorie, dass Keratozyten des Empfängers in das Transplantat einwandern und so zum Keratokonusrezidiv führen, könnte einen Erklärungsansatz für die Beobachtung von Priv.-Doz. Dr. Jähne darstellen, dass ein kleiner Transplantatdurchmesser häufiger zu Keratokonusrezidiven führt. Zusammenfassend betrachten wir einenzukleinenDurchmesserdesTransplantats bei Patienten mit perforierender Keratoplastik bei Keratokonus als eine von mehreren möglichen Erklärungen für das erneute Auftreten von keratokonustypischen Veränderungen im Retransplantat.

„Bindehautdehiszenz“ nach vitreoretinaler Chirurgie

Eine 79-jährige Patientin wurde uns aufgrund einer älteren rhegmatogenen Amotio retinae mit Makulabeteiligung bei Pseudophakie des rechten Auges zugewiesen. Der Visus betrug 1/20 am rechten und 1,0 am linken Auge. Wir führten am rechtenAuge eine 23-GaugePars-plana-Vitrektomie mit Retinektomie, Laserund Kryotherapie sowie Silikonölendotamponade durch. In der Allgemeinanamnese gab die Patientin lediglich eine Knieund Hüftendoprothesenimplantation beidseits bei „Gelenkverschleiß“ an.