Abstract

DO.02.01

Einfluss von Riboflavin und UVA-Strahlung auf die Zellviabilität und die viskoelastischen Eigenschaften des Stroma-Bioäquivalentes eines humanen Korneakonstruktes für Arzneistoffabsorptionsuntersuchungen

Grobe G. M., Reichl S.
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Pharmazeutische Technologie, Braunschweig

Ziel: Diese Studie untersucht die Eignung der Riboflavin/UVA-Methode für die Verfestigung des Stromas eines Korneakonstruktes, das als In-vitro-Modell für Permeationsuntersuchungen dient. Die Zellviabilität der im Stroma inkorporierten Keratozyten und die viskoelastischen Eigenschaften der Kollagenmatrix werden in Abhängigkeit von der Bestrahlungsdosis betrachtet.
Methode: SV40-immortalisierte humane corneale Keratozyten (HCK-Ca) wurden in einem Kollagengel dispergiert und in 24er Wells kultiviert. Nach 7 Tagen wurden die Stromaäquivalente über Nacht mit 0,1% Riboflavin im Zellkulturmedium kultiviert. Am Folgetag wurden nacheinander beide Seiten der Stromaäquivalente mit der Wellenlänge 365 nm und einer Bestrahlungsdosis von 0 bis 5 J/cm² bestrahlt. Nach weiteren 24 Stunden erfolgte die Bestimmung der Zellviabilität über einen MTT-Test, bei dem die Aktivität mitochondrialer Dehydrogenasen über die Umsetzung eines Tetrazoliumsalzes zu einem gefärbten Produkt und anschließende photometrische Bestimmung erfasst wird. Außerdem wurden die Kollagengele mit Hilfe der Oszillationsrheologie untersucht, die eine Aussage über die viskoelastischen Eigenschaften ermöglicht.
Ergebnisse: Erwartungsgemäß zeigt sich eine Abnahme der Zellviabilität mit steigender Bestrahlungsdosis. Bereits bei einer beidseitigen Bestrahlung mit 1 J/cm² beträgt die Zellviabilität weniger als 50%. Die oszillationsrheologische Untersuchung der Stromaäquivalente zeigt eine Zunahme der elastischen Anteile bei steigender Bestrahlungsdosis.
Schlussfolgerungen: Die Behandlung der Stromaäquivalente mit Riboflavin und UVA-Strahlung führt zu einer Verfestigung der Kollagenmatrix, aber auch zu einer deutlichen Abnahme der Zellviabilität. Weitere Untersuchungen bezüglich der Regenerationsfähigkeit der HCK-Ca müssen zeigen, ob diese Methode geeignet ist, ein ausreichend festes Stroma mit vitalen Keratozyten zu erhalten, aus dem durch Aufsaat von Endothel- und Epithelzellen eine dreischichtiges Hornhautmodell für Permeationsuntersuchungen aufgebaut werden kann.

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