1. Wycięcie rogówki z gałek ocznych in situ
- Włącz szafę z laminarnym przepływem powietrza około 15 minut przed użyciem. Oczyść komorę z laminarnym przepływem powietrza, używając 70% alkoholu izopropylowego. Załóż odzież ochronną, taką jak czepka chirurgiczna i maseczka. Umyj dłonie i przedramiona, a następnie osusz je za pomocą sterylnego ręcznika. Załóż sterylne rękawiczki oraz fartuch lub rękawy, stosując technikę aseptyczną.
- Przygotuj pole sterylne, kładąc aseptycznie sterytelną tackę na narzędzia. Zweryfikuj, czy narzędzia są sterylne. Otwórz sterylny zestaw narzędzi i przełóż go na pole sterylne, unikając zanieczyszczenia.
- Ułóż wszystkie materiały i narzędzia sterylne (Tabela 2) wraz z słoikami zawierającymi gałki oczne tak, aby znajdowały się one przy krawędzi pola sterylnego dla łatwiejszego dostępu.
- Oznacz słoiki wcześniej przygotowanym medium do konserwacji/przechowywania, zgodnie z Tabela 3, i ustaw je na powierzchni komory z laminarnym przepływem powietrza wraz z I-PVP (jodopowid논em), tiosiarczanem sodu i sterylnym roztworem soli PBS (bufor solny z fosforanem).
- Pozostaw tkanki oczne i roztwory do osiągnięcia normalnej temperatury pokojowej, ponieważ są one przechowywane w lodówkach w temperaturze 4 °C. Unikaj wielokrotnych cykli ogrzewania i chłodzenia. Połóży pokrywki od roztworów i słoików z oczami stroną wewnętrzną do góry obok odpowiednich słoików.
- Wyjmij gazy i gąbki ze słoika z okiem za pomocą sterylnej pęsety. Zanurz gałkę w sterylnym I-PVP 0,5% na 2 minuty w celu odkażenia gałek ocznych. Połóż dwie pęsety na pokrywie sterylnej tacki, poza polem sterylnym. Przenieś gałkę do tiosiarczanu sodu 0,1% na 1 minutę, używając drugiej pary sterylnych pęset. Tą samą pęsetą przenieś gałkę do słoika zawierającego sterylny roztwór soli (PBS) i pozostaw ją do czasu operacji. Powtórz tę samą procedurę dla drugiej gałki ocznej od tego samego dawcy.
- Pracując pod komorą z laminarnym przepływem powietrza, owiń gałkę sterylną gazą (bandażami), pozostawiając niezasłoniętą rogówkę oraz około 5 mm twardówki od rogówki. Gałkę oczną można po prostu trzymać w dłoni, wywierając odpowiedni nacisk. Tkanka powinna pozostawać wilgotna przez cały czas trwania operacji.
- Użyj pęsety wraz z nożyczkami, aby usunąć ewentualne pozostałości spojówki. Narzędzia użyte do powyższej operacji przechowuj oddzielnie od innych instrumentów. Użyj ostrza skalpela, aby wykonać nacięcie twardówki w odległości 3-4 mm od regionu limbusa, a następnie rozszerz nacięcie o 360°, unikając perforacji tkanki naczyniowej pod nią lub spowodowania jakiejkolwiek deformacji normalnej krzywizny rogówki. Wykonaj cztery duże nacięcia, pozostawiając cztery małe przerwy, aby uniknąć wycieku ciała szklistego. Wszystkie cztery przerwy należy wyciąć tak, aby nie usunąć żadnej innej tkanki.
- Obecność małych blaszek twardówki może utrudniać cięcie, dlatego należy upewnić się, że wycięcie twardówki zostało ukończone za pomocą nożyczek mikrochirurgicznych. Operację tę należy przeprowadzić bez uszkodzenia błony naczyniowej, siatkówki i ciała szklistego.
- Sprawdź nacięcie, aby upewnić się, że jest kompletne. Jeśli nacięcie zostało wykonane prawidłowo, pierścień rogówkowo-twardówkowy przylega do ciał rzęsistych tylko w punkcie odpowiadającym rogówce.
- Połóż owiniętą gałkę oczną blisko środka pola sterylnego. Dokończ usuwanie rogówki, używając pęsety do unieruchomienia pierścienia twardówki, a ręką używaną do wycięcia odciągnij ciało rzęsiste i błonę naczyniową w dół i w stronę przeciwną do guzika rogówkowo-twardówkowego.
- Delikatnie oddziel wszelkie pozostałe zrosty od guzika rogówkowo-twardówkowego. Nie ciągnij pierścienia rogówkowo-twardówkowego w sposób, który mógłby spowodować napięcie poprzeczne rogówki, ani nie dopuść do jego opadnięcia z powrotem do przedniej komory.
- Gęstość komórek endotelialnych rogówki sprawdza się za pomocą roztworu hipotonicznego, a śmiertelność komórek sprawdza się za pomocą barwienia błękitem trypanu przez około 1 min, a następnie komórki są liczone pod mikroskopem optycznym i mierzone jako komórki/mm2. Przednia komora powinna być skierowana w stronę pokrywki, a tylna w stronę dna płytki Petriego. Gęstość komórek endotelialnych można liczyć ręcznie, używając siatki w obiektywie przy powiększeniu 100X. Minimalna akceptowalna liczba komórek do transplantacji we Włoszech wynosi 2200 komórek endotelialnych/mm2.
- Przenieś pierścień rogówkowo-twardówkowy za pomocą kleszczyków rogówkowych do wcześniej przygotowanego medium do przechowywania rogówek utrzymywanego w RT (temperaturze pokojowej), jak pokazano w Tabela 3.
- Zbadaj tylną komorę pod kątem obecności naturalnej soczewki krystalicznej. Jeśli twardówka jest przygotowana, usuń z gałki wszystkie pozostałości naczyniówki i ciała szklistego. Ostrożnie rozwiń i zwróć pozostały segment tylny do odpowiedniego słoika z okiem, stosując technikę aseptyczną. Powtórz procedurę dla drugiej gałki, używając nowych narzędzi. Zamocuj rogówkę kleszczykami rogówkowymi i przechowuj w medium do przechowywania (hodowla organów) w temperaturze 31 °C. Wycięta rogówka, jak pokazano na Rysunek 1a, może być następnie użyta do keratoplastyki lub badań.
- Utylizuj zbędne materiały i odpady biologiczne w odpowiednich pojemnikach na odpady. Po zakończeniu pracy oczyść obszar roboczy za pomocą sprayu z 70% alkoholu izopropylowego.
- Jeśli po 28 dniach rogówka zachowuje wszystkie parametry oceny [takie jak morfologia, liczba komórek, przejrzystość, grubość i testy mikrobiologiczne – bakteryjne i grzybicze przy użyciu instrumentu Bactec 9240 (Becton Dickinson, Mediolan, Włochy)], może zostać przetransportowana do szpitali przy użyciu medium transportowego opisanego w Tabela 4. Rogówka powinna zostać przeniesiona z medium do przechowywania do medium transportowego w szafie z laminarnym przepływem powietrza.
- Ponieważ podczas przechowywania rogówka staje się grubsza niż jej zwykły rozmiar wymagany do transplantacji, banki oczu stosują środki przeciwobrzękowe w celu zmniejszenia grubości. Używamy 6% dekstranu T500, aby przywrócić rogówce normalny rozmiar w medium transportowym. Chociaż można by użyć dekstranu T500 w stężeniu 4-8%, stężenie 6% sprawdziło się u nas najlepiej. Ułatwia to chirurgom transplantację rogówki natychmiast po jej otrzymaniu.
2. Ewisceracja siatkówki z gałki ocznej po wycięciu rogówki
- Po wycięciu rogówka zostaje wybrana do transplantacji lub badań na podstawie jej morfologii oraz gęstości komórek śródbłonka, a następnie umieszczona w medium do przechowywania lub konserwacji w temperaturze 31 °C. Pozostała część gałki ocznej jest następnie przetwarzana do dalszych zastosowań, takich jak izolacja twardówki do celów chirurgicznych, siatkówki do badań itp.
- Przed wycięciem siatkówki należy upewnić się, że gałka oczna jest nienaruszona i usunięto jedynie rogówkę wraz z fragmentem twardówki. W przypadku wycieku żelatynowatego ciała szklistego usunięcie tkanki siatkówki staje się utrudnione.
- Jeśli dawca ma mniej niż 65 lat, twardówka po badaniach serologicznych jest przechowywana w sterylnym PBS do celów chirurgicznych. W takim przypadku twardówki się nie przecina, usuwa jedynie ciało szkliste i konserwuje całą twardówkę.
- Aby wyciąć siatkówkę, należy wykonać małe nacięcie od strony rogówkowej twardówki w kierunku nerwu wzrokowego, używając sterylnej pęsety i nożyczek. Trzymając fragment twardówki pęsetą, należy przecinać ją nożyczkami prosto w stronę nerwu wzrokowego, usuwając ją fragment po fragmencie, aby uniknąć uszkodzenia ciała szklistego.
- Blaszki naczyniówkowe powinny zostać oddzielone od twardówki, ponieważ są ze sobą zrośnięte. Przetnij całą twardówkę, aby odsłonić tkankę naczyniówki. Po całkowitym przecięciu twardówki należy oddzielić ją wraz z pozostałością ciała szklistego, przecinając w pobliżu nerwu wzrokowego. Widoczna będzie cała kula ciała szklistego pokryta naczyniówką, jak pokazano na Rysunku 2a.
- Używając dwóch sterylnych pęset, delikatnie usuń warstwę naczyniówki, chwytając ją jedną pęsetą i odrywając drugą. Alternatywnie warstwę naczyniówki można usunąć nożyczkami, jednak należy tego unikać, aby nie uszkodzić siatkówki. Usuwaj warstwę naczyniówki częściowo, przecinając ją w celu ułatwienia usunięcia.
- Po usunięciu warstwy naczyniówki wyraźnie widoczna będzie przezroczysta warstwa siatkówki, jak pokazano na Rysunku 2b. Warstwa naczyniówki posiada wewnętrzną błonęr Bruchową, którą również można by usunąć, jednak trudno ją zidentyfikować gołym okiem.
- W podobny sposób, używając dwóch pęset, usuń warstwę siatkówki, jak pokazano na Rysunku 2c. Łatwiej jest wyizolować dużą ilość siatkówki, jeśli zostanie ona wycięta w pobliżu nerwu wzrokowego. Wszystkie warstwy oka są teraz widoczne, jak pokazano na Rysunku 2d.
- Po usunięciu tkanki siatkówki może ona zostać wykorzystana do różnych celów, dlatego kolejne kroki i warunki konserwacji mogą się odpowiednio różnić. Na przykład tkankę siatkówki można umieścić w probówkach zawierających odczynniki do stabilizacji RNA (takie jak RNAlater) lub bufor lizujący (do ekstrakcji RNA lub DNA), dispazę/trypsynę (do izolacji komórek) lub roztwory utrwalające (przed zatopieniem tkanek w parafinie lub OCT do immunohistochemii).
- Uporządkuj cały obszar roboczy i oczyść go za pomocą sprayu z 70% alkoholu izopropylowego.
3. Reprezentatywne wyniki
Brzeg rogówkowo-twardówkowy widoczny na Rysunku 1a to prawidłowo wycięta rogówka z wymaganym marginesem twardówki i odpowiednią morfologią śródbłonka; tego rodzaju rogówka jest zazwyczaj stosowana w keratoplastyce penetrującej. Jeśli przedni stroma wyciętej rogówki jest uszkodzona i występuje zmętnienie, rogówka może zostać wykorzystana do keratoplastyki śródbłonkowej / tylnej keratoplastyki warstwowej (śródbłonek wraz z częścią stromy). Natomiast w przypadku uszkodzenia warstwy śródbłonka lub gdy gęstość komórek śródbłonka wynosi < 2200 cells /mm2 (standard włoski), rogówka może zostać użyta do przedniej keratoplastyki warstwowej (nabłonek wraz z częścią przedniej stromy). Jeśli liczba komórek śródbłonka jest mniejsza od wymaganej, rogówka może posłużyć do przedniej keratoplastyki warstwowej lub do celów badawczych; natomiast jeśli rogówka jest całkowicie uszkodzona, może zostać wykorzystana w badaniach, jak pokazano na Rysunkach 1b, 3b i 3c, lub zutylizowana. Przyczyną uszkodzeń może być niewłaściwa obsługa tkanki, wcześniejsze operacje zaćmy prowadzące do blizn w stromie lub błonie Descemeta, urazy fizyczne w trakcie życia pacjenta itp. Dlatego konieczne jest sprawdzenie każdej tkanki za pomocą lampy szczelinowej, a następnie pod mikroskopem optycznym w celu wykrycia drobnych blizn, fałdów lub odwarstwień. Rogówkę zazwyczaj przechowuje się w dwóch różnych warunkach: w kulturze organowej (około 31 °C), co jest powszechne w krajach europejskich, lub w warunkach hipotermicznych (około 4 °C), stosowanych zazwyczaj w USA. Stosujemy kulturę organową, ponieważ pomaga ona w regeneracji uszkodzonych komórek nabłonkowych, rewitalizacji komórek śródbłonka przy długim czasie po śmierci, pozwala na 4-tygodniowy okres przechowywania, co zapewnia odpowiednie okno czasowe na zaplanowanie operacji oraz wystarczający czas na badania mikrobiologiczne (bakteryjne i grzybicze) oraz serologiczne itp. Rogówka może być dobrze zachowana w medium transportowym przez 7 dni.
Twardówkę można wycinać fragment po fragmencie, zapewniając ostrożne usunięcie wszystkich blaszek naczyniówkowych. Ciecz szklista może wyciekać w momencie gwałtownego przecięcia nerwu wzrokowego, naczyniówki lub siatkówki, jak pokazano na Rysunku 4. Siatkówki wycinane do analizy RNA powinny zostać zakonserwowane w roztworze RNAlater natychmiast po wycięciu tkanek. Zazwyczaj wycina się fragment naczyniówki i warstwy siatkówki o wymiarach 1X1 cm, który po 24-godzinnym przechowywaniu w RNAlater w temperaturze 4 °C jest mrożony w temperaturze -80 °C w nowych probówkach Eppendorf (probówki safe-lock, 2 ml) do czasu użycia lub wysyłki w suchym lodzie. Tkankę siatkówki należy wycinać za pomocą dwóch pincet w pobliżu nerwu wzrokowego, z dala od tęczówki lub brzegu rzęskowego, aby uniknąć zanieczyszczenia innymi strukturami pigmentowymi; należy ją niezwłocznie przenieść do pojemnika konserwującego, ponieważ RNA staje się niestabilne podczas wydobywania siatkówki.

Rycina 1. Porównanie rogówki o dobrej i złej jakości: a) Prawidłowo wycięta rogówka. Taka rogówka jest zazwyczaj przechowywana w hodowli organów przez 4 tygodnie. Przed transportem do szpitala przeprowadza się badanie mikrobiologiczne (z użyciem urządzenia Bactec 9240) i morfologiczne (barwienie komórek błękitem trypanowym w celu określenia śmiertelności komórek oraz obserwacja komórek pod mikroskopem optycznym przy powiększeniu 100X) (Rycina 3a); b) wygięta rogówka, co w konsekwencji prowadzi do odrzucenia przeszczepu z powodu licznych fałdów błony Descemeta i znacznego uszkodzenia komórek śródbłonka, ocenianego za pomocą lampy szczelinowej. Taka rogówka jest zazwyczaj wykorzystywana do celów badawczych lub odrzucana.

Rysunek 2. Metoda zapewniająca precyzyjne wycięcie tkanki siatkówki. a) Oddzielenie twardówki od gałki ocznej przy użyciu sterylnych nożyczek o długości 24 mm z zakrzywionym lub tępym końcem 95 mm oraz sterylnej pęsety 100 mm 11X2 z ząbkami 0,70 mm. Twardówkę należy przecinać, przytrzymując jedną stronę pęsetą i prowadząc cięcie nożyczkami w linii prostej w kierunku nerwu wzrokowego. W ten sposób warstwa naczyniówki stanie się łatwo widoczna; b) Przy użyciu dwóch sterylnych pęset 100 mm 11X2 z ząbkami 0,70 mm naczyniówkę usuwa się poprzez rozdzieranie, co odsłania znajdującą się pod nią przezroczystą warstwę siatkówki; c) Przezroczystą warstwę siatkówki wycina się bardzo ostrożnie w pobliżu nerwu wzrokowego, unikając wypłynięcia ciała szklistego, używając tych samych pęset. Obie pęsety powinny trzymać przeciwległe brzegi siatkówki, a tkankę należy delikatnie usuwać, zaczynając od okolic nerwu wzrokowego i przesuwając się w stronę rogówki, aby uzyskać odpowiednią ilość materiału. Tkankę można pociąć na fragmenty o różnych rozmiarach i wykorzystać w eksperymentach analitycznych; d) Na tym rysunku przedstawiono różne warstwy oka po usunięciu rogówki. W pierwszej kolejności usuwa się naczyniówkę, a następnie siatkówkę, tak aby nie uszkodzić pozostałych części oka.

Rycina 3. Porównanie różnych typów gęstości i morfologii komórek widocznych przy 100-krotnym powiększeniu mikroskopu optycznego. a) Dobra gęstość komórek śródbłonka (>2200 cells / mm2) i morfologia (mniejszy polimorfizm, niska degeneracja, brak dystrofii i 0% śmiertelności) w rogówce odpowiedniej do transplantacji; b) Słaba gęstość komórek śródbłonka (około 1200 – 1400 cells / mm2) i morfologia (bardzo wysoki polimorfizm i degeneracja komórek) wraz z całkowitą śmiertelnością na poziomie około 30-40%, zaobserwowane po barwieniu błękitem trypanu; c) Część komórek śródbłonka jest uszkodzona wskutek odwarstwienia płata śródbłonka podczas pobierania rogówki z gałki ocznej. Potwierdza to obserwacja śmiertelności komórek w obszarze zabarwionym błękitem trypanu; d) Fałdy błony Descemeta powstają w wyniku niewłaściwego obchodzenia się z rogówką, np. poprzez zginanie, wywieranie poprzecznego napięcia rogówki lub intensywne używanie narzędzi podczas wycięcia. Rycina przedstawia grube, rozwinięte fałdy jatrogenne znajdujące się pomiędzy obwódką a strefą optyczną rogówki.

Rycina 4. Uszkodzenia tkanek naczyniówki i siatkówki podczas wycinania rogówki prowadzą w konsekwencji do wycieku ciała szklistego. Siatkówka miesza się z ciałem szklistym, co utrudnia wycięcie tkanki dobrej jakości bez zanieczyszczeń.

Tabela 1. Podsumowanie zakresu czynności wykonywanych z wykorzystaniem ludzkich gałek ocznych w latach 2009 i 2010 w Fondazione Banca Degli Occhi (Wenecja, Włochy). Około 60% tkanek wykorzystano do transplantacji, co pozostawiło znaczną liczbę gałek ocznych (około 40%) do badań naukowych i medycznych.

Rycina uzupełniająca 1. Anatomia ludzkiego oka5. Na tej rycinie zaznaczono poszczególne części ludzkiego oka, co pozwala na dokładne określenie położenia tkanek.