Ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften von Kombilösungen

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Der Tränenfilm ist die erste optische Oberfläche, auf die das Licht beim Eintritt in das Auge fällt. Ein gesunder, ausbalancierter Tränenfilm ist erforderlich, um die leichten Unebenheiten der Epithelzellen auf der Augenoberfläche auszugleichen, wodurch sich wiederum die Qualität der Abbildung auf der Netzhaut verbessert [1]. Er liefert auch Nährstoffe für die äußere Struktur der Hornhaut und benetzt und schützt das Hornhautepithel. Der Tränenfilm ist quasi die ‘Scheibenwischanlage’ des Auges. Er spült Ablagerungen fort und pariert die Angriffe potenzieller Pathogene an der Oberfläche des Auges.

Zusammensetzung

Der Tränenfilm besteht im Wesentlichen aus drei Schichten – der äußeren Lipidschicht, einer wässrigen Schicht in der Mitte (die viele essentielle Salze, Proteine, Biopolymere, Mineralien und sonstige Osmolyte enthält) und einer innen liegenden Schicht, der Mucus-Schicht, die Muzine enthält [2]. Die Gesamtzusammensetzung des Tränenfilms wird durch verschiedene biologische Faktoren, wie z.B. den pH-Wert, bestimmt, die sich wiederum auf die Leistung dieser flüssigen Schicht als Verteidigungslinie auswirken. Jede Störung der Balance des Tränenfilms verursacht eine Reaktion des Auges, um das natürliche Gleichgewicht wieder herzustellen [3,4].

Pflegeprodukte und der natürliche Tränenfilm

Die wichtigsten Funktionen von Kombilösungen (Multipurpose Lens Care Solutions – MPS) sind die Reinigung und Desinfektion von Kontaktlinsen. Eine MPS muss mit dem Auge kompatibel sein, um Störungen an der Augenoberfläche auf ein Minimum zu begrenzen, wenn die Linse nach der Aufbewahrung über Nacht in das Auge eingesetzt wird. Die Formulierungen solcher Lösungen sind so gewählt, dass sie mit dem Auge kompatibel sind und die physiologischen Auswirkungen auf Tränenfilm und Augengewebe minimieren. Einer der Faktoren, die die Biokompatibilität einer MPS beeinflussen, sind ihre physikalischen Eigenschaften [5,6]. Bestimmte Attribute einer MPS können im Hinblick auf ihre Biokompatibilität mit dem menschlichen Tränenfilm gemessen werden — u.a. pH-Wert, Osmolalität, Viskosität und Oberflächenspannung:

a. pH-Wert
Der pH-Wert menschlicher Tränen variiert je nach individueller Physiologie des Auges und kann zwischen pH 7,30 und pH 7,70 liegen [3].

b. Osmolalität
Dies ist ein Massemaß, das die Konzentration bestimmter, in der Tränenflüssigkeit gelöster Komponenten angibt..

c. Viskosität
Dieses Maß gibt an, wie leicht der ‘Fluss’ des Tränenfilms ist — ein Faktor, der durch seine ‘Dicke’ bestimmt wird.

d. Oberflächenspannung
Ein Maß dafür, wie die Flüssigkeit mit der Luft reagiert und wie die Oberfläche der Flüssigkeit wie eine dünne elastische Folie reagiert.

Vor kurzem wurde eine Studie durchgeführt, um diese 4 physikalischen Eigenschaften an 7 MPS-Lösungen zu messen [7]:

  • MPS A: Neue MPS von B&L (Borat / Poloxamin)
  • MPS B: Borat / Citrat / Poloxamin
  • MPS C: Borat / Citrat / Poloxamin
  • MPS D: Tromethamin / Phosphate / Poloxamer
  • MPS E: Borat / Poloxamin
  • MPS F: Borat / Poloxamin
  • MPS G: Phosphat / Poloxamer
Testlösung pH ± SD Osmolalität,
mOsm/kg ±SD
Viskosität, cP ± SD Oberflächenspannung,
Mn/m ±SD
Gesunder Tränenfilm 7.3-7.70a 244-344b 1-10c 42-46d
MPS A 7.50±0.02 285±1 1.15±0.02 44.4±0.2
MPS B 7.82±0.02 220±1 1.13±0.03 39.9±0.6
MPS C 7.83±0.01 272±2 1.29±0.01 39.2±0.2
MPS D 7.21±0.01 310±1 1.50±0.01 45.5±0.5
MPS E 7.30±0.01 281±1 1.56±0.02 45.8±0.1
MPS F 7.30±0.02 283±1 1.23±0.01 45.3±0.2
MPS G .19±0.01 292±1 1.20±0.02 49.8±0.3

cP=Centipoise; mN=Millinewton; mOsm=Milliosmol; SD=Standardabweichung.
aMoses RA, Hart WMJ. Adler’s Physiology of the Eye, Clinical Application. St. Louis, MO: The C.V. Mosby Company; 1981.
bBenjamin WJ, Hill RM. Br J Ophthalmol. 1989;73(8):624-627.
cTiffany JM. Eye. 2003;17(8):923-926.
dNagyova B, Tiffany JM. Curr Eye Res. 1999;19(1):4-11.
Burke SE et al. Presented at: Annual Meeting of the American Academy of Optometry; November 11-14, 2009; Orlando, FL.

Die oben dargestellten Ergebnisse zeigen den Zusammenhang der getesteten MPS-Lösungen mit den getesteten physikalischen Eigenschaften. Nur 3 von 7 getesteten Lösungen (MPS A, E und F) wiesen physikalische Eigenschaften auf, die in allen vier Kriterien im Bereich des menschlichen Tränenfilms lagen. Störungen in der Zusammensetzung des Tränenfilms führen dazu, dass das Auge die gewünschte Balance wieder herstellt, und es sind weitere klinische Studien erforderlich, um die klinische Relevanz dieser Messungen zu quantifizieren. Möglicherweise könnten Pflegeprodukte, die ganz ähnliche Eigenschaften wie der Tränenfilm haben, das Zusammenspiel zwischen Tränenfilm, Kontaktlinse und Pflegesystem optimieren.

Literaturverweise:

  1. Tutt R, Bradley A, Begley C, Thibos LN. Optical and visual impact of tear break-up in human eyes. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41: 4117-4123.
  2. The Tear Film-structure, function and clinical Examination,Korb,D.R.,Craig,J.,Doughty,M.,Guillon,J.-P.,Smith,G.Tomlinson,A.; Butterworth-Heinemann:London, 2002.
  3. Adler’s Physiology of the Eye, 7th Edition.R.A.Moses and W.M.Hart eds.Mosby:St Louis, 1987, S. 15-35
  4. Carney,L.G,;Hill,R.M.J.Am.Optom.Assoc.1979,(50),351.
  5. Dalton,K.;Subbaraman,L.N.;Rogers,R.;Jones,L.Optom.Vis.Sc.2008,(85),122.
  6. Tang,I.;Wong,D.M.;Bliss,G.Current Eye Res.1989(8)507
  7. Physical properties of a multipurpose contact lens care solution. Burke,S.,Fridman,K,.Scheuer,M.S,.Barniak,B,B,. Poster in der American Academy of Optometry Florida Nov.2009.

Die Autorin dieses Artikels – Dr. Susan E Burke – ist leitende Wissenschaftlerin der Global Vision Care Research & Development, Bausch & Lomb, Rochester, NY.

 

Bausch & Lomb


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