Eine saubere, glatte Oberfläche trägt zu guter Sicht, klaren Augen und komfortablen, langen Tragezeiten bei. AIR OPTIX™ und AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™ haben eine besonders glatte Oberfläche. Das führt zu gut benetzten Augen und somit bestens verträglichen Kontaktlinsen. Protein-Ablagerungen können auf den Oberflächen von Kontaktlinsen denaturieren und zu Problemen bis hin zur Unverträglichkeit führen.
Eine am Centre for Contact Lens Research (University of Waterloo) durchgeführte Studie berichtet über die Ablagerungsresistenz einiger Silikonhydrogel-Kontaktlinsen (wie zum Beispiel die AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™) im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktlinsenmaterialien.
Quantität und Befundung von Lysozyme Ablagerungen auf konventionellen und Silikonhydrogel Kontaktlinsenmaterialien unter Verwendung eines in vitro Modells
Autoren
Maciej Suwala, Mary-Ann Glasier, Lakshman Subbaraman, Lyndon Jones
Centre for Contact Lens Research, School of Optometry, University of Waterloo
Einführung und Zweck der Studie
Protein Ablagerungen können zu Diskomfort, herabgesetzte Sehschärfe und gigantopapilläre Konjunktivitis (GPC) führen [1-4]. Silikonhydrogel Kontaktlinsen (SiHy) verfügen über ein anderes Ablagerungsprofil im Vergleich zu konventionellen Kontaktlinsen. In unserer vorangegangenen Arbeit zur Untersuchung von Proteinablagerungen auf SiHy Materialien [5-7] haben wir einen Puffer zur Extraktion verwendet, welcher von Keith und seinen Kollegen entwickelt wurde [10]. Dieser Buffer ist jedoch nicht kompatibel mit allen SiHy Materialien [data on file].
Der Zweck dieser Studie war:
- Die Erfassung der Quantität und Aktivität von Lysozymen aus Hühnereier, welche auf konventionellen und SiHy Materialien in einem in vitro Versuch platziert wurden.
- Erforschung der Eignung (und Kompatibilität) eines neuen, modifizierten Extraktion-Puffers bestehend aus 50:50 Acetonitril: 0.02% Trifluoressigsäure um Proteine zuverlässig von SiHy Kontaktlinsenmaterialen zu extrahieren
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Anmerkung: Extraktion ist ein physikalisches Stofftrennverfahren, bei dem mit Hilfe eines Extraktionsmittels (ein Lösungsmittel) ein Stoff aus einem Gemisch gelöst wird. Acetonitril ist ein dazu gebräuchliches Lösungsmittel. Trifluoressigsäure wird im Labor als Lösungsmittel für Proteine genutzt.
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Methoden und Materialien
Konventionelle Materialien:
– Acuvue® 2 (AV2) – Etafilicon A; FDA Gruppe IV
– Proclear® kompatibel (PC) – Omafilicon A; FDA Gruppe II
SiHy Materialien:
– Acuvue® Advance® (AA) – Galyfilicon A; FDA Gruppe I
– Acuvue® OASYS® (AO) – Senofilicon A; FDA Gruppe I
– AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™ (FND) – Lotrafilicon A; FDA Gruppe I
– O2Optix® (O2) – Lotrafilicon B; FDA Gruppe I
– PureVision® (PV) – Balafilicon A; FDA Gruppe III
Die Kontaktlinsen (n=6) wurden in vitro 17 Tage bei 37°C in Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (pH 7.4) mit darin enthaltenen Hühnereier-Lysozymen (Sigma; 2mg/ml) eingetaucht. Diese Lösung wurde im gesamten Zeitraum konstant geschüttelt. Nach den 17 Tagen wurden die Kontaktlinsen vorsichtig mit 1X Phosphat gepufferte Kochsalzlösung abgespült, um Rückstände des Hühnereier-Lysozyms zu entfernen. Die abgespülten Kontaktlinsen wurden darauf in Ampullen des Fabrikats Kimble mit eingefüllten Extraktionsbuffer, wie in Tabelle 1 dargestellt, eingelegt.
Um die Extraktion des Hühnereier-Lysozyms von den Kontaktlinsen zu ermöglichen, wurden die Ampullen mit den darin enthaltenen Kontaktlinsen anschließend für 24 Stunden im Dunkeln aufbewahrt. Acuvue® OASYS®, AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™ und O2Optix® wurden zusätzlich mit einem 1.5ml Buffer extrahiert. Der Buffer wurde aufgrund der geringen Proteinmasse eingesetzt und beinhaltete 200µg Rinderserumalbumin.
Der Extrakt wurde im nächsten Schritt gefriergetrocknet um die totale Menge des Hühnereier-Lysozym Proteins und dessen Aktivität messen. Der gefriergetrocknete Extrakt wurde anschließend wieder in eine Bufferlösung (10mM Tris, pH 8.0 plus 1mM EDTA) eingelegt. Die Aktivität wurde mit einer Micrococcus lysodeikticus Untersuchung mit Hühnereier-Lysozym als Standard gemessen. Mittels eines Western Blot Tests wurde die Anzahl des Hühnereier-Lysozym Proteins ermittelt.
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Anmerkung: Micrococcus lysodeikticus wird oft dazu benutzt, die biologische Aktivität von Lysozympräparationen zu prüfen. Als Western Blot (Synonym: Immunoblot) bezeichnet die Übertragung (bzw. das Blotten) von Proteinen auf eine Trägermembran, wo anschließend unterschiedliche Reaktionen nachgewiesen werden können.
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Die Immunoreaktivität wurde mit Hilfe ECL (enhanced chemiluminescent) Plus Substrat visualisiert. Die optische Dichte wurde auf den Resultatbändern mittels Digitalbildern eines Molecular® Dynamic Storm® 840 Imaging System unter Verwendung von ImageQuant® 5.1. quantifiziert.
Resultate
Lysozyme Ablagerungen zeigten auf der Acuvue® 2 die größte Aktivität (91±5%). Statistisch betrachtet war dies, wie in Abbildung 3 ersichtlich, von allen anderen Kontaktlinsentypen abweichend.
Die niedrigste Lysozym-Aktvitäten in Ablagerungen wurden auf der Focus® Night & Day® (24±5%) und der O2Optix® (23±5%). Auf den anderen Kontaktlinsen zeigten die Lysozyme-Ablagerungen mittlere Aktivität (Acuvue® Advance® 60±15%, Acuvue® OASYS® 51±9%, PureVisionÔ 58±8% und Omafilicon A (PC) 38±3%).
Menge an Lysozym-Ablagerungen im Vergleich
Hinsichtlich der Menge an Lysozym-Ablagerungen zeigte Acuvue® 2 die größte Menge mit 1800µg, gefolgt von PureVision® und Omafilicon A mit jeweils 68µg und 44µg. AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™ zeigte mit 2µg die geringsten Ablagerungen. Acuvue® OASYS®, O2Optix® und Acuvue® Advance® lagerten mit 6-9µg etwa gleichwertige Mengen an Lysozyme an.
Schlussfolgerungen
Silikonhydrogele lagern im Vergleich zu Kontaktlinsen der FDA Gruppe II (Omafilicon A, PC) oder der Gruppe IV (Acuvue® 2) geringere Mengen an Lysozyme an. Der Grad der Lysozyme Denaturierung variiert mit der Zusammensetzung des Silikonhydrogelmaterials.
Literaturquellen
[1] Jones L et al. Spoilation and clinical performance of monthly group II disposable contact lenses. Optom Vis Sci 1996; 73; 16-21
[2] Gellaby K et al. Visual decrement with deposit accumulation of HEMA contact lenses. Am J Optom Physiol Opt 1988; 65; 937-941
[3] Pritchard N et al. Ocular and subjective responses to frequent replacement of daily wear soft contact lenses. CLAO J 1996; 22; 53-59
[4] Donshik P. Contact lens chemistry and gint papillary conjunctivitis. Eye Contact Lens 2003; 29, 37-39
[5] Subbaraman L. Senchyna M. Glasier M. et al. Kinetics of in vitro lysozyme deposition on silicone hydrogel group II and group IV contact lens materials. Invest Ophthalmol Vis Sci 2005 (ARVO abstract #910)
[6] Senchyna M. Jones L, Loute D. et al. Quantitative and conformational characterization of lysozyme deposited on balafilicon and etafilicon contact lens materials. Curr Eye Res 2004; 28(1);25-35
[7] Jones L. Senchyna M. Glasier MA et al. Lysozyme and lipid deposits on silicone hydrogel contact lens materials. Eye Contact Lens 2003;29
[8] Sack R et al. Specificy and bilological activity of protein deposited on the hydrogel surface. Invest Ophthalmol Vis Sci 1987;28(5);842-849
[9] Minno G et al. Quantitative analyses of protein deposits on hydrophilic soft contact lenses; Optom Vis Sci 1991;68;11;865-872
[10] Keith D et al. A novel procedure fort he extraction of proteins from soft hydrophilic contact lenses for analyses. Curr eye Res 1997(16);503-510
Weitergehende Informationen
CIBA Vision steht Kontaktlinsenoptikern gerne für Fragen betreffend dieser Studie und der Ablagerungsresistenz von Silikonhydrogelkontaktlinsen wie die AIR OPTIX™ und die AIR OPTIX™ NIGHT & DAY™ per eMail zur Verfügung.
