Abstract

SA.09.01

Schritte zum Metabolic Mapping des Augenhintergrundes

Schweitzer D.¹, Hammer M.¹, Schenke S.¹, Jetsch S.², Schweitzer F.^1
1Experimentelle Ophthalmologie, FSU Jena; ²Fachbereich Sci-Tec/Augenoptik, Fachhochschule Jena

Ziel: Es das Ziel der aktuellen Forschung, Parameter zu ermitteln, die den Status des zellulären Stoffwechsels kennzeichnen.
Methode: Messungen der Autofluoreszenz endogener Fluorophore, insbesondere der Redox Paare NAD-NADH und FAD-FADH2 sind potentiell zur Beurteilung des zellulären Metabolismus geeignet. Die starke Fluoreszenz des Lipofuszins überdeckt die schwache Fluoreszenz der Coenzyme. Eine Unterscheidung der Fluorophore ist mittels der substanzspezifischen Fluoreszenzlebensdauer bei hoher Ortsauflösung möglich. Auf der Basis des Heidelberg Angiographen wurde ein Fluoreszenz Lifetime Ophthalmoskop entwickelt und klinisch erprobt. Zur Interpretation der Messungen war in isolierten Strukturen von Schweineaugen zu prüfen, ob Fluorophore der Redox Paare NADH-NAD und FAD-FADH2 spektral nachweisbar sind. Zu klären war, ob einzelne okuläre Strukturen durch die spezifischen Anregungs- und Emissionsspektren sowie Fluoreszenzlebensdauer unterscheidbar sind.
Ergebnisse: In allen okulären Strukturen (Cornea, Kammerwasser, Linse, Glaskörper, neuronale Netzhaut, retinales Pigmentepithel, Chorioidea und Sklera) ist Autofluoreszenz nachweisbar. Bei Anregung mit 350 nm entsteht in der Linse und in der neuronalen Retina das Emissionsspektren von NADH. Die Anregung bei 446 nm führt zu dem für FAD charakteristischen Emissionsspektrum bei 530 nm in Sklera, Kornea, Retina und Choroioide. In der schwachen Fluoreszenz des RPE aus Augen junger Schweine ist das Spektrum des Lipofuszin nicht erkennbar. Eine Unterscheidung der okulären Strukturen durch deren Fluoreszenzspektren ist schwer, jedoch durch die Lifetime gut möglich.
Schlussfolgerungen: Fluoreszenz Lifetime Messungen sind ein erster Schritt zur Charakterisierung des Stoffwechsels auf zellulärer Ebene. Im optimierten Laser Scanner Lifetime Ophtalmoskop wird die Kombination aus spezifischer Anregung, Emission und Lifetime optimal zur Diskriminierung endogener Fluorophore des Fundus genutzt. Durch die Kenntnis der Fluoreszenzeigenschaften einzelner okulärer Strukturen wird die Interpretation von in-vivo-Messungen der zeitaufgelösten Autofluoreszenz des menschlichen Fundus erleichtert.

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