Intraoperatief nut van Brilliant Blue g (Bbg) en Indocyanine Green (Icg) geassisteerde chromomovitrectomie

Het menselijk netvlies is een lichtgevoelig weefsel dat het binnenoppervlak van het achterste segment van het oog bekleedt. Het is een complexe, gelaagde structuur die de fotoreceptoren en verschillende lagen neuronen bevat. Een goede werking van het netvlies vereist een gladde interface tussen het netvlies en het aangrenzende glasachtige lichaam (glasvocht), een geleiachtige en transparante substantie die de holte van het achterste oogsegment inneemt. De binnenste van de retinale lagen, een basaalmembraan genaamd Inner Limiting Membraan (ILM), vertegenwoordigt de grens tussen het netvlies en het glasvocht. Overmatig contact tussen het ILM en het glasvocht leidt tot vitreoretinale tractie en vertegenwoordigt een veelvoorkomende oorzaak van oculaire pathologie: het glasvocht hecht zich aan het ILM en schuifkrachten worden overgebracht op het netvlies. Vitreoretinale tractie concentreert zich rond de Macula lutea, het kleine gebied in het midden van het netvlies dat verantwoordelijk is voor het centrale zicht. Het kan gepaard gaan met aanzienlijke visuele stoornissen omdat het netvliesplooien creëert, netvliesoedeem en epiretinale metaplastische membranen veroorzaakt door het vrijkomen van inflammatoire boodschappersubstanties en uiteindelijk kan resulteren in de vorming van maculaire gaatjes. Maculaire gaatjes hebben de neiging om te leiden tot plotseling en vaak volledig verlies van centraal zicht.

Verwijdering van het glasvocht (vitrectomie) kan de vitreoretinale tractie verbeteren, maar een volledige verlichting van de tractie wordt alleen bereikt als de ILM wordt verwijderd van het netvlies in het gebied rond de macula: Aan het einde van de vitrectomie pakt de chirurg de ILM vast met een fijne pincet en pelt het voorzichtig van de onderliggende lagen van het netvlies. Deze procedure is uiterst delicaat, aangezien de ILM transparant, extreem dun is en in direct contact staat met zeer kwetsbare netvliesstructuren. Vitale kleurstoffen zijn gebruikt om de ILM beter zichtbaar te maken en omdat van sommige kleurstoffen is beschreven dat ze de "grip" van de ILM tijdens de extractie verbeteren. De meest gebruikte kleurstof, Indocyanine groen (ICG), is niet goedgekeurd voor intravitreaal gebruik en er is een discussie gaande over mogelijke toxische bijwerkingen. De goedgekeurde alternatieve stof Brilliant blue G wordt alleen gebruikt door een minderheid van vitreoretinale chirurgen. Het is onze hypothese dat de populariteit van ICG te danken is aan een superieure kleuringscapaciteit en een verstijvend effect waardoor het verwijderen van ILM voor de chirurg gemakkelijker kan worden.

Het eerste doel van dit interdisciplinaire en translationele project, waarin medische fysica, biomedische technologie, nanowetenschappen, biochemie, neurobiologie, medische beeldanalyse en klinische oogheelkunde worden geïntegreerd, is het beoordelen en kwantificeren van de bruikbaarheid van bestaande kleurstoffen in termen van kleurgedrag en hun invloed op ILM " greep". In een tweede stap zal het project analyseren hoe nieuwe applicatieprotocollen en de introductie van nieuwe componenten in de moleculaire structuur van vitale kleurstoffen kleuring en "ILM-grip" kunnen verbeteren, terwijl gunstige toxiciteitsprofielen worden gegarandeerd.

1. Een nieuwe "Heavy BBG" (BBG D2O) kleurt de ILM beter dan conventionele BBG. Een vervanging van een deel van de watermoleculen door deuteriumoxide (D20) in het BBG-oplosmiddel verhoogt het soortelijk gewicht van de kleurstof. Na injectie in het glasvocht zou dit nieuwe preparaat (BBG D2O) zich verzamelen op het netvliesoppervlak, waardoor de lokale concentratie en de blootstelling van het netvlies toenemen. We veronderstellen dat deze wijziging van de moleculaire structuur van BBG de kleuringseigenschappen zou kunnen verbeteren zonder het gunstige toxiciteitsprofiel in gevaar te brengen. Deze nieuwe BBG is al door de fabrikant geïntroduceerd, maar het intraoperatieve nut ervan is niet objectief onderzocht.
2. Het gebruik van intraoperatieve lichtfilters verbetert de herkenbaarheid van de contrasten die worden gegenereerd door vitale kleurstoffen. De meeste verlichtingssystemen voor endoiluminatie zijn uitgerust met lichtfilters, oorspronkelijk bedoeld om intraoperatieve lichttoxiciteit te verminderen. Anekdotische rapporten van tal van chirurgen geven echter aan dat het gebruik van sommige filters de herkenbaarheid van de gekleurde ILM verbetert. Het groenfilter wordt hiervoor als bijzonder nuttig beschouwd. Een systematische analyse van de effecten van lichtfilters op de bruikbaarheid van intravitreale kleurstoffen is tot op heden niet uitgevoerd.
3. De fotochemische eigenschappen van ICG en TB verbeteren de "ILM-grip" door een ILM-verknopingseffect dat resulteert in een wijziging van de ILM-materiaaleigenschappen. We verwachten een verhoogde intra-operatieve ILM-compressie- en trekstijfheid en een verminderde ILM-dikte bij atoomkrachtmicroscopie-onderzoeken, wat verklaart waarom veel chirurgen gefaciliteerde intraoperatieve manipulatie en extractie van de ILM beschrijven. Van BBG is niet bekend dat het beschikt over fotochemische eigenschappen en zou de eigenschappen van het ILM-materiaal niet moeten beïnvloeden.
4. Nieuw gemodificeerd ICG-preparaat kleurt even goed, maar is minder toxisch. Een zodanige wijziging van de moleculaire structuur dat de fotochemische eigenschappen van de stof grotendeels worden geëlimineerd, zou de oxidatieve stress en de toxiciteit van het netvlies sterk verminderen. De synthese van een dergelijk preparaat wordt voorbereid door onze groep. Kleuringseigenschappen verschillen van het oorspronkelijke preparaat doordat het absorptiemaximum wordt verschoven naar kortere golflengten en het kleuringseffect eerder blauwachtig dan groen is. De affiniteit van de stof voor de ILM, de kleurkracht en de toxiciteit ervan zijn tot op heden niet onderzocht.