Qualitätsansprüche an Spenderhornhäute und Konsequenzen für die Gewebespende und -vermittlung

Die Nachfrage der Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) als besonders schonendes Operationsverfahren einer Hornhauttransplantation wächst seit Jahren stetig. Parallel gibt es immer mehr Spender mit einer zu Lebzeiten durchgeführten Kataraktoperation. Inwiefern diese Entwicklung die Vermittlung von Augenhornhauttransplantaten erschwert, erklärt Regina Michaelis, Leiterin der Vermittlungsstelle der Deutschen Gesellschaft für Gewebetransplantation.

Regina, ein Gros deiner Tätigkeit nimmt die Vermittlung von Augenhornhäuten ein – zwei Drittel dieser werden im Rahmen einer DMEK allokiert und transplantiert. Inwiefern betrifft der parallele Anstieg verstorbener Spender mit Kataraktoperation deine tägliche Arbeit?

Das ist derzeit in der Vermittlung eine Herausforderung, da viele Transplantationszentren eine Hornhaut mit Katarakt-OP per se und insbesondere bei einer geplanten DMEK ablehnen. Allerdings werden für dieses Operationsverfahren gerade Spender im fortgeschrittenen Alter von 65 bis 80 Jahren aufgrund der Physiologie der Hornhaut bevorzugt – mit höherem Alter steigt jedoch das Erkrankungsrisiko am Grauen Star.

Welchen Bedenken begegnest du im Austausch mit den Transplantationszentren, die eine voroperierte Spenderhornhaut ablehnen?

Problematisch sind die Narben, die beim Austausch der trüben Linse durch eine Kunstlinse entstehen. Dafür werden mehrere Schnitte am Auge gesetzt, die alle Hornhautschichten, auch die Descemet Membran mit den wichtigen Endothelzellen, durchdringen. Die daraus resultierende tiefe Vernarbung erschwert die Abpräparation der Lamelle. Unter Umständen nimmt das dann mehr Zeit in Anspruch und die Zellen werden zusätzlich beeinträchtigt. Außerdem begrenzen Position und Größe der Narben die freie optische Zone – ein weiteres wichtiges Qualitätskriterium bei den Spenderhornhäuten. Misst die freie optische Zone von Narbe zu Narbe, also im Durchmesser weniger als acht Millimeter, schlagen viele Transplantationszentren das Angebot aus, da die gestanzte Lamelle in diesem Fall höchstens einen Durchmesser von 7,5 Millimeter haben kann. Für bestimmte Patienten wäre diese optische Zone zu klein.

Und wie äußert sich das in den Anforderungen der Transplantationszentren an eine Spenderhornhaut?

Die Qualitätsansprüche für Spenderhornhäute steigen, unabhängig von der Operationsmethode. Die meisten Transplantationszentren verlangen mindestens 2.300 Zellen pro Quadratmillimeter, um einen Sicherheitspuffer zu haben. Nur wenige akzeptieren 2.200 Zellen oder Werte darunter. Des Weiteren wird verstärkt Wert auf eine möglichst große narbenfreie optische Zone gelegt.

Regina Michaelis

leitet seit 2015 die Vermittlungsstelle der Deutschen Gesellschaft für Gewebetransplantation (DGFG) an ihrem Hauptsitz in Hannover. Die Gewebevermittlung ist Schnittstelle zwischen Spende, Prozessierung und Transplantation. In 2019 vermittelte das Team insgesamt 3.661 Augenhornhauttransplantate an Transplantationszentren deutschlandweit. Der Anteil der für lamelläre Transplantationen vermittelten Hornhäute lag bei über 60 Prozent.

Die optische Zone bei Augenhornhautspenden mit Katarakt-Narben

Messung der optisch freien Zone einer Spenderaugenhornhaut mit Kataraktchirurgie

Die Katarakt ist die weltweit am häufigsten auftretende Ursache für Erblindung (WHO, 2018). Die Entfernung der zumeist altersbedingt eingetrübten Augenlinse und der Ersatz durch eine künstliche Intraokularlinse gehört zu den Standardbehandlungen; etwa 800.000 Mal im Jahr operieren Augenärzte in Deutschland Menschen am Grauen Star (Deutscher Blinden- und Sehbehindertenverband e.V., 2017).

Beim Linsentausch werden zwei Schnitte gesetzt. Die zurückbleibenden Narben können die Präparation des Hornhautendothels erschweren.

Trotzdem müssen wir eine verlässliche Patientenversorgung mit qualitätsgeprüften Transplantaten gewährleisten und Spendenverwürfe wo möglich vermeiden. Wie kann das gelingen?

Wünschenswert wäre, wenn noch mehr Transplantationszentren die Annahme einer Hornhaut mit Kataraktnarben in Erwägung ziehen würden. Denn der Graue Star ist prinzipiell kein Ausschlusskriterium für die Gewebespende. Solang die narbenfreie optische Zone um die acht Millimeter groß ist, kann die Hornhaut für eine DMEK-OP in der Regel vermittelt werden. Für eine perforierende Keratoplastik können voroperierte Hornhäute mit entsprechender Zellzahl immer vermittelt werden, allerdings ist auch hier meist eine freie optische Zone von mindestens 7,5 Millimeter gewünscht.

Bezüglich der hohen Zellzahlwünsche: In Studien wird darauf hingewiesen, dass der Erfolg einer Transplantation nicht allein von der Zellzahl abhängig sei.

Die positive Konsequenz wäre eine höhere Patientenversorgung und somit eine verkürzte Wartezeit auf ein Transplantat. Und genau das ist unser Bestreben: Patienten so gut und so zeitnah wie möglich mit einer Gewebespende zu helfen.

Qualitätskriterien: Was ist eine „gute“ Augenhornhaut?

Einigkeit besteht darüber, dass eine transparente Hornhaut und damit klares Sehen von funktionierendem Endothel abhängen. Doch wie entscheidend ist die Zahl der Endothelzellen für den Transplantationserfolg? Netzwerkpartner sowie Mitarbeitende der DGFG beleuchten verschiedene Aspekte.

Zu den Hauptkriterien, nach denen wir die Qualität einer Hornhaut in der Gewebebank definieren, gehören die Morphologie und Zellzahl des Hornhautendothels sowie die Identifizierung und Lokalisierung von oberflächlichen und tiefen Narben in der gesamten Hornhautstruktur. Diese Informationen helfen uns, die Hornhäute zu klassifizieren und so die Vermittlung des Gewebes in Abhängigkeit von den Anforderungen des Empfängers zu erleichtern. Eine optimaler Match garantiert nicht nur den Erfolg der Transplantation, sondern maximiert auch die Verwendung der gespendeten Gewebe.

Sandra MiñoVerantwortliche Person nach § 20c AMG der Gewebebank Hannover / DGFG

Ich bin für jedes verfügbare Transplantat dankbar und akzeptiere immer voroperierte Hornhäute. Allerdings variiert für jede Operationsmethode die Gewichtung der Qualitätsmerkmale. So benötige ich bei einer vorderen lamellären Keratoplastik keine hohe Zellzahl, sofern das Stroma narbenfrei und klar ist. Auch bei einer perforierenden Keratoplastik weise ich den Kriterien Zellzahl und Spenderalter keine höhere Priorität zu. Selbst bei der immer beliebter werdenden DMEK ist der Transplantationserfolg nicht allein von den genannten Faktoren abhängig. Die Ablehnung eines angebotenen Transplantats ist ethisch, medizinisch sowie wirtschaftlich nicht vertretbar.

Prof. Dr. med. Markus KohlhaasChefarzt der Klinik für Augenheilkunde am St.-Johannes-Hospital Dortmund

Es besteht Einigkeit darüber, dass eine transparente Hornhaut und damit klares Sehen von funktionierendem Endothel abhängen.

Eine hohe Endothelzellzahl gilt daher bisher für viele als eines der wichtigsten Kriterien für die Qualität einer Hornhaut. Gleichzeitig ist aber auch bekannt, dass bis zu einer Zellzahl von ca. 500 Z/mm² (400-700 Z/mm²) die Pumpfunktion gewährleistet sein kann [1, 2]. Werden die physiologischen Vorgänge im Auge zur Modellierung der Endothelzellzahlentwicklung über die Zeit verwendet, so kann angenommen werden, dass eine Zellzahl von ≥ 2000 Zellen/mm² eine ausreichende Endothelkapazität für 20 Jahre bereitstellt [3].

Neben der Zellzahl sind für eine erfolgreiche Transplantation weitere Faktoren von Bedeutung, die nicht alle vom Transplantat selbst abhängen. Vielmehr hat sich gezeigt, dass die zugrundeliegende Erkrankung mit ihrem Schweregrad sowie z. B. Komplikationen während der OP einen bedeutenden Einfluss auf das klinische Ergebnis haben [4, 5]. Ebenso spielt das Alter des Empfängers eine viel größere Rolle als das des Spenders [6]. Das Transplantationsergebnis wird offenbar durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt. In unterschiedlichen Projekten und Kooperationen wird derzeit untersucht, inwieweit sich aus den verschiedenen Charakteristika einer Hornhaut eine Art „Quality Score“ erstellen lässt, mit dem eine Vorhersage zur Erfolgswahrscheinlichkeit getroffen werden kann.

Damit könnte eine bessere Zuordnung von geeignetem Transplantat zu einem Empfänger vorgenommen werden, die beispielsweise auch die Situation der Limbusregion im transplantierten Auge mitberücksichtigt.

Dr. rer. nat. Nicola HofmannForschung & Entwicklung / Zentrales QM DGFG