Wirkmechanismus

Die von Ellex entwickelte und patentierte 2RT® Technologie erreicht durch ihr spezielles Pulsprofil eine selektive Energieaufnahme über die Pigmentpartikel im RPE.

Bei der Laserpulsabgabe entstehen rund um die Melanosome innerhalb der RPE-Zellen Mikro-Bläschen, welche die betroffenen Zellen von innen heraus schädigen. Die Energieeinwirkung beschränkt sich dabei auf einige wenige Zellen innerhalb des Pulsdurchmessers, die Nachbarzellen bleiben unbeschädigt. Durch die Energieeingabe werden intra- und extrazelluläre Signalwege aktiviert, welche zu einer Migration und Teilung von RPE-Zellen führen.

Zusammen mit der Zellteilung wird zudem die Durchlässigkeit der Bruch’schen Membran erhöht, wodurch sich die Transportmechanismen zwischen Aderhaut und Netzhaut verbessern. Das Resultat ist eine Regeneration der RPE-Schicht und ihrer Funktion ohne Schäden an der darüberliegenden neurosensorischen Netzhaut zu verursachen – vor allem nicht an den Photorezeptoren und an der Aderhaut.

1. 2RT® zielt selektiv auf individuelle RPE-Zellen ab.
2. Mikro-Bläschen breiten sich aus und brechen die Zellstruktur von innen auf.
3. Aufgrund der geschädigten Zellstruktur sterben manche RPE-Zellen ab.
4. Intra- und extrazelluläre Signalwege initiieren Zellmigration und -teilung. Es entstehen neue RPE-Zellen.
5. Mikroglia werden aktiv, ohne klassische Anzeichen von Stress (Gliose).
6. Erhöhte Durchlässigkeit der Bruch’schen Membran ermöglicht besseren Flüssigkeitstransport zwischen Netz- und Aderhaut.

Abbildung 1: Mononukleare Zellreaktion von 2RT®

Untersuchungen von Prof. Dr. Erica L. Fletcher, MScOptom und Kollegen haben gezeigt, dass 2RT® eine mononukleare Zellreaktion mit einer Aktivierung von Mikroglia induziert. Mikroglia, die Immunzellen des Zentralnervensystems, entfernen Zellüberreste und unterstützen die Heilung.(1)
Der untere histologische Querschnitt einer menschlichen Netzhaut zeigt aktive retinale Mikroglia im Areal der Laserapplikation.

Behandlungscharakteristiken

Der 2RT® Laser ist ein spezieller gütegeschalteter (Q-Switch), grüner Nd: YAG mit einer Wellenlänge von 532 nm. Die Pulsdauer beträgt 3 Nanosekunden mit einer Energie von ungefähr 200 μJ pro Puls. Das ist das Hauptmerkmal von 2RT®: Anstatt Behandlungszeiten von Millisekunden oder Mikrosekunden anzuwenden, arbeitet 2RT® mit extrem schnellen Nanosekunden Pulsen. Der Pulsdurchmesser ist sehr groß mit 400 μm im Gegensatz zu den traditionellen top-hat oder Gaus’schen Laserstrahlen und 50 μm im Durchmesser, die meist für Netzhautbehandlungen eingesetzt werden.

2RT® vs. Photokoagulation

Historisch wurde die Netzhaut-Photokoagulation eingesetzt, um ein Fortschreiten der Neovaskularisation einzudämmen, indem ischämische Netzhautareale zerstört wurden. Der Preis war die Zerstörung von Photorezeptoren. Dadurch kann die Behandlung nicht früh eingesetzt werden und birgt signifikante Risiken des Sehverlustes.

Im Gegensatz dazu zielt 2RT® nur auf das RPE und die Bruch’sche Membran ab, um intrazellulare Mikro-Bläschenbildung zu stimulieren. Dies erhöht den Austausch der Flüssigkeiten und des Metabolismus über die Membran ohne schaden an der Netzhaut zu verursachen.

Tabelle 1. Behandlungsparameter: 2RT® im Vergleich zur retinalen Photokoagulation

2RT Photokoagulation* Verhältnis
Pulsdauer 3 Nanosekunden 0,1 Sekunden 1:33,333,333
Laserfluenz (Durchschnitt) 0,2 J / cm2 160 J / cm2 1:800
Spotgröße auf Netzhaut 400 Mikrometer 100 Mikrometer 4:1
Wellenlänge 532 nm (grün) 532 nm (grün) 1:1
Gewebeinteraktion Intrazellulare Mikro-Bläschenbildung Thermale Koagulation n/a

* Typische Werte für milde Schwellenbehandlung für DMÖ mit 532 nm (grün) CW (continuous wave) Laserphotokoagulation

Die Bilder zeigen den Effekt von 2RT®, nachdem die Neuro-Netzhaut vom RPE abgelöst wurde. Die RPE-Zellen wurden innerhalb des Areals der Laserbehandlung abgetötet, jedoch bleibt die Zellstruktur intakt und die Photoerezeptoren unbeschädigt.

Quelle: Wood J.P et al. Nanosecond Pulse lasers for Retinal Applications. Lasers in Surgery and Medicines. 43:499-510, 2011.

Diese Bilder zeigen den Effekt von herkömmlicher Photokoagulation, nachdem die Neuro-Netzhaut vom RPE abgelöst wurde. Die Photorezeptoren sind wie „geschweißt” an die Photorezeptoren, abgetrennt von der Bruch-Membran, d. h. Photokoagulation hat stattgefunden.

Quelle: Wood J.P et al. Nanosecond Pulse lasers for Retinal Applications. Lasers in Surgery and Medicines. 43:499-510, 2011.

1. Jobling et al., “Nanosecond Laser Therapy Reverses Pathologic and Molecular Changes in Age-Related Macular Degeneration without Retinal Damage,” The FASEB Journal 29, no. 2 (February 1, 2015): 696–710, doi:10.1096/fj.14-262444.