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Erschienen in: Der Ophthalmologe 4/2017

26.02.2017 | Verätzungen | Leitthema

Limbusstammzelltransplantation

Aktueller Stand und Perspektiven

verfasst von: Prof. Dr. D. Meller, FEBO, H. Thomasen

Erschienen in: Die Ophthalmologie | Ausgabe 4/2017

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Zusammenfassung

Die Homöostase der Hornhautoberfläche wird durch die im Limbus lokalisierten epithelialen Stammzellen reguliert. Multiple intrinsische Faktoren oder externe Verletzungen können die empfindliche Mikroumgebung der Stammzellen zerstören, sodass eine limbale Stammzellinsuffizienz entsteht. In solchen Fällen versagt die Reepithelialisierung der Hornhaut, und konjunktivales Epithel erstreckt sich über den Limbus auf die Hornhautoberfläche. Bei einer partiellen limbalen Stammzellinsuffizienz (LSZI) kann eine oberflächliche Keratektomie kombiniert mit einer Amnionmembrantransplantation ausreichend sein, um eine intakte, gesunde Augenoberfläche wiederherzustellen. In schwereren Fällen mit kompletter LSZI ist die Stammzelltransplantation derzeit die einzige kurative Option. Vor jeder Rekonstruktion mittels Stammzelltransplantation sollten ursächliche Faktoren und Komorbiditäten behandelt werden. In Fällen von einseitiger LSZI können Stammzellen aus dem kontralateralen Auge gewonnen werden. Neuere Operations- und Kultivierungstechniken verfolgen hierbei das Ziel, möglichst gewebeschonend am gesunden, einzig funktionstüchtigen Auge vorzugehen. Die teilweise bereits gut etablierten In-vitro- und In-vivo-Methoden verringern somit die Notwendigkeit, große Limbusbiopsate zu gewinnen. Patienten mit bilateraler Beteiligung können mit allogenem Gewebe versorgt werden, benötigen aber in diesem Fall eine längerfristige, systemische immunsuppressive Therapie. Eine weitere, neuere Möglichkeit ist die Verwendung von autologen, aber nichtkornealen Epithelzellen als Gewebequelle, wie z. B. Mundschleimhaut. Zukünftige Studien setzen ihre Schwerpunkte in der Weiterentwicklung der zellulären Expansion und/oder der Etablierung und Suche von neuen, alternativen Quellen für limbale Stammzellen.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Amescua G, Atallah M, Nikpoor N et al (2014) Modified simple limbal epithelial transplantation using cryopreserved amniotic membrane for unilateral limbal stem cell deficiency. Am J Ophthalmol 158:469–475 CrossRefPubMed Amescua G, Atallah M, Nikpoor N et al (2014) Modified simple limbal epithelial transplantation using cryopreserved amniotic membrane for unilateral limbal stem cell deficiency. Am J Ophthalmol 158:469–475 CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Bakker A, Langer B (2015) Zelltherapeutika – eine innovative Therapieoption in der Ophthalmologie. Bundesgesundheitsblatt 58:1259–1264 CrossRef Bakker A, Langer B (2015) Zelltherapeutika – eine innovative Therapieoption in der Ophthalmologie. Bundesgesundheitsblatt 58:1259–1264 CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Basu S, Sureka SP, Shanbhag SS et al (2016) Simple limbal epithelial transplantation: long-term clinical outcomes in 125 cases of unilateral chronic ocular surface burns. Ophthalmology 123:1000–1010 CrossRefPubMed Basu S, Sureka SP, Shanbhag SS et al (2016) Simple limbal epithelial transplantation: long-term clinical outcomes in 125 cases of unilateral chronic ocular surface burns. Ophthalmology 123:1000–1010 CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Cotsarelis G, Cheng SZ, Dong G et al (1989) Existence of slow-cycling limbal epithelial basal cells that can be preferentially stimulated to proliferate: implications on epithelial stem cells. Cell 57:201–209 CrossRefPubMed Cotsarelis G, Cheng SZ, Dong G et al (1989) Existence of slow-cycling limbal epithelial basal cells that can be preferentially stimulated to proliferate: implications on epithelial stem cells. Cell 57:201–209 CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Dua HS, Saini JS, Azuara-Blanco A et al (2000) Limbal stem cell deficiency: concept, aetiology, clinical presentation, diagnosis and management. Indian J Ophthalmol 48:83–92 PubMed Dua HS, Saini JS, Azuara-Blanco A et al (2000) Limbal stem cell deficiency: concept, aetiology, clinical presentation, diagnosis and management. Indian J Ophthalmol 48:83–92 PubMed
6.
Zurück zum Zitat Hernández-Bogantes E, Amescua G, Navas A et al (2015) Minor ipsilateral simple limbal epithelial transplantation (mini-SLET) for pterygium treatment. Br J Ophthalmol 99:1598–1600 CrossRefPubMedPubMedCentral Hernández-Bogantes E, Amescua G, Navas A et al (2015) Minor ipsilateral simple limbal epithelial transplantation (mini-SLET) for pterygium treatment. Br J Ophthalmol 99:1598–1600 CrossRefPubMedPubMedCentral
8.
Zurück zum Zitat Kolli S, Ahmad S, Singh Mudhar H et al (2014) Succesful application of ex vivo expanded human autologous oral epithelium for the treatment of bilateral limbal stem cell deficiency. Stem Cells 32:2135–2146 CrossRefPubMed Kolli S, Ahmad S, Singh Mudhar H et al (2014) Succesful application of ex vivo expanded human autologous oral epithelium for the treatment of bilateral limbal stem cell deficiency. Stem Cells 32:2135–2146 CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Ksander BR, Kolovou PE, Wilson BJ et al (2014) ABCB5 is a limbal stem cell gene required for corneal development and repair. Nature 511:353–357 CrossRefPubMedPubMedCentral Ksander BR, Kolovou PE, Wilson BJ et al (2014) ABCB5 is a limbal stem cell gene required for corneal development and repair. Nature 511:353–357 CrossRefPubMedPubMedCentral
10.
Zurück zum Zitat Ma DH, Kuo MT, Tsai YJ et al (2009) Transplantation of cultivated oral mucosal epithelialcells for severe corneal burn. Eye (Lond) 23:1442–1450 CrossRef Ma DH, Kuo MT, Tsai YJ et al (2009) Transplantation of cultivated oral mucosal epithelialcells for severe corneal burn. Eye (Lond) 23:1442–1450 CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Meller D, Pires RT, Tseng SC (2002) Ex vivo preservation and expansion of human limbal epithelial stem cells on amniotic membrane cultures. Br J Ophthalmol 86:463–471 CrossRefPubMedPubMedCentral Meller D, Pires RT, Tseng SC (2002) Ex vivo preservation and expansion of human limbal epithelial stem cells on amniotic membrane cultures. Br J Ophthalmol 86:463–471 CrossRefPubMedPubMedCentral
12.
Zurück zum Zitat Meller, D., Pauklin, M., Westekemper, H. et al. (2010) Autologe Transplantation von kultiviertem Limbusepithel. Ophthalmologe 107:1133–1138. Meller, D., Pauklin, M., Westekemper, H. et al. (2010) Autologe Transplantation von kultiviertem Limbusepithel. Ophthalmologe 107:1133–1138.
13.
Zurück zum Zitat Meller D, Thomasen H, Hanet M et al (2013) Kurz- und Langzeitkomplikationen nach Transplantation von kultiviertem Limbusepithel. Ophthalmologe 110:622–628 CrossRefPubMed Meller D, Thomasen H, Hanet M et al (2013) Kurz- und Langzeitkomplikationen nach Transplantation von kultiviertem Limbusepithel. Ophthalmologe 110:622–628 CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Miri A, Al-Deiri B, Dua HS (2010) Long-term outcomes of autolimbal and allolimbal transplants. Ophthalmology 117:1207–1213 CrossRefPubMed Miri A, Al-Deiri B, Dua HS (2010) Long-term outcomes of autolimbal and allolimbal transplants. Ophthalmology 117:1207–1213 CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Mittal V, Jain R, Mittal R (2015) Ocular surface epithelialization pattern after simple limbal epithelial transplantation: an in vivo observational study. Cornea 34:1227–1232 CrossRefPubMed Mittal V, Jain R, Mittal R (2015) Ocular surface epithelialization pattern after simple limbal epithelial transplantation: an in vivo observational study. Cornea 34:1227–1232 CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Nishida K, Yamato M, Hayashida Y et al (2004) Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. N Engl J Med 351:1187–1196 CrossRefPubMed Nishida K, Yamato M, Hayashida Y et al (2004) Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. N Engl J Med 351:1187–1196 CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Nakamura T, Inatomi T, Sotozono C et al (2004) Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol 88:1280–1284 CrossRefPubMedPubMedCentral Nakamura T, Inatomi T, Sotozono C et al (2004) Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol 88:1280–1284 CrossRefPubMedPubMedCentral
19.
Zurück zum Zitat Nakamura T, Takeda K, Inatomi T et al (2011) Long-term results of autologous cultivated oral mucosal epithelial transplantation in the scar phase of severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol 95:942–946 CrossRefPubMed Nakamura T, Takeda K, Inatomi T et al (2011) Long-term results of autologous cultivated oral mucosal epithelial transplantation in the scar phase of severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol 95:942–946 CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Pauklin M, Steuhl KP, Meller D (2009) Characterization of the corneal surface in limbal stem cell deficiency and after transplantation of cultivated limbal epithelium. Ophthalmology 116:1048–1056 CrossRefPubMed Pauklin M, Steuhl KP, Meller D (2009) Characterization of the corneal surface in limbal stem cell deficiency and after transplantation of cultivated limbal epithelium. Ophthalmology 116:1048–1056 CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Pauklin M, Fuchsluger TA, Westekemper H et al (2010) Midterm results of cultivated autologous and allogeneic limbal epithelial transplantation in limbal stem cell deficiency. Dev Ophthalmol 45:57–70 CrossRefPubMed Pauklin M, Fuchsluger TA, Westekemper H et al (2010) Midterm results of cultivated autologous and allogeneic limbal epithelial transplantation in limbal stem cell deficiency. Dev Ophthalmol 45:57–70 CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Pellegrini G, Traverso CE, Franzi AT et al (1997) Long-term restoration of damaged corneal surfaces with autologous cultivated corneal epithelium. Lancet 349:990–993 CrossRefPubMed Pellegrini G, Traverso CE, Franzi AT et al (1997) Long-term restoration of damaged corneal surfaces with autologous cultivated corneal epithelium. Lancet 349:990–993 CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Puangsricharern V, Tseng SCG (1995) Cytologic evidence of corneal diseases with limbal stem cell deficiency. Ophthalmology 102:1476–1485 CrossRefPubMed Puangsricharern V, Tseng SCG (1995) Cytologic evidence of corneal diseases with limbal stem cell deficiency. Ophthalmology 102:1476–1485 CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat Rama P, Matuska S, Paganoni G (2010) Limbal stem-cell therapy and long-term corneal regeneration. N Engl J Med 363:147–155 CrossRefPubMed Rama P, Matuska S, Paganoni G (2010) Limbal stem-cell therapy and long-term corneal regeneration. N Engl J Med 363:147–155 CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat Rohaina CM, Then KY, Ng AMH et al (2014) Reconstruction of limbal stem cell deficient corneal surface with induced human bone marrow mesenchymal stem cells on amniotic membrane. Transl Res 163:200–210 CrossRefPubMed Rohaina CM, Then KY, Ng AMH et al (2014) Reconstruction of limbal stem cell deficient corneal surface with induced human bone marrow mesenchymal stem cells on amniotic membrane. Transl Res 163:200–210 CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Sangwan VS, Basu S, MacNeil S et al (2012) Simple limbal epithelial transplantation (SLET): a novel surgical technique for the treatment of unilateral limbal stem cell deficiency. Br J Ophthalmol 96:931–934 CrossRefPubMed Sangwan VS, Basu S, MacNeil S et al (2012) Simple limbal epithelial transplantation (SLET): a novel surgical technique for the treatment of unilateral limbal stem cell deficiency. Br J Ophthalmol 96:931–934 CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Satake Y, Higa K, Tsubota K et al (2011) Long-term outcome of cultivated oral mucosal epithelial sheet transplantation in treatment of total limbal stem cell deficiency. Ophthalmology 118:1524–1530 CrossRefPubMed Satake Y, Higa K, Tsubota K et al (2011) Long-term outcome of cultivated oral mucosal epithelial sheet transplantation in treatment of total limbal stem cell deficiency. Ophthalmology 118:1524–1530 CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Schermer A, Galvin S, Sun TT (1986) Differentiation-related expression of a major 64 K corneal keratin in vivo and in culture suggests limbal location of corneal epithelial stem cells. J Cell Biol 103:49–62 CrossRefPubMed Schermer A, Galvin S, Sun TT (1986) Differentiation-related expression of a major 64 K corneal keratin in vivo and in culture suggests limbal location of corneal epithelial stem cells. J Cell Biol 103:49–62 CrossRefPubMed
29.
Zurück zum Zitat Scholz S, Thomasen H, Hestermann K et al (2016) Langzeitergebnisse zur autologen Transplantation von ex vivo kultiviertem Limbusepithel bei limbaler Stammzellinsuffizienz. Ophthalmologe 113:321–329 CrossRefPubMed Scholz S, Thomasen H, Hestermann K et al (2016) Langzeitergebnisse zur autologen Transplantation von ex vivo kultiviertem Limbusepithel bei limbaler Stammzellinsuffizienz. Ophthalmologe 113:321–329 CrossRefPubMed
30.
Zurück zum Zitat Sun TT, Tseng SC, Lavker RM (2010) Location of corneal epithelial stem cells. Nature 25:463 Sun TT, Tseng SC, Lavker RM (2010) Location of corneal epithelial stem cells. Nature 25:463
31.
Zurück zum Zitat Tsai RJ, Li LM, Chen JK (2000) Reconstruction of damaged corneas by transplantation of autologous limbal epithelial cells. N Engl J Med 343:86–93 CrossRefPubMed Tsai RJ, Li LM, Chen JK (2000) Reconstruction of damaged corneas by transplantation of autologous limbal epithelial cells. N Engl J Med 343:86–93 CrossRefPubMed
32.
Zurück zum Zitat Tseng SC (1989) Concept and application of limbal stem cells. Eye (Lond) 3:141–157 CrossRef Tseng SC (1989) Concept and application of limbal stem cells. Eye (Lond) 3:141–157 CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Vazirani J, Ali MH, Sharma N et al (2016) Autologous simple limbal epithelial transplantation for unilateral limbal stem cell deficiency: multicentre results. Br J Ophthalmol 100:1416–1420 CrossRefPubMed Vazirani J, Ali MH, Sharma N et al (2016) Autologous simple limbal epithelial transplantation for unilateral limbal stem cell deficiency: multicentre results. Br J Ophthalmol 100:1416–1420 CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Limbusstammzelltransplantation
Aktueller Stand und Perspektiven
verfasst von
Prof. Dr. D. Meller, FEBO
H. Thomasen
Publikationsdatum
26.02.2017
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Die Ophthalmologie / Ausgabe 4/2017
Print ISSN: 2731-720X
Elektronische ISSN: 2731-7218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00347-017-0462-6

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