v. Graefes Archly fi~r Ophthalmologie, Bd. 158, S. 81--86 (1956)

Aus der I. Universit~ts-Augenklinik Wien (Vorstand: Prof. Dr. A. PILLar) und der Augenabteilung des Paracelsus-Instituts, Bad Hall, OberSsterreich

(Vorstand: Prof. Dr. A. PrLLAT)

Yergleiehende Untersuehungen iiber die Radio- Jodverteilung im Auge naeh iontophoretiseher

und intravenfser u Von

H. POM~IER und F. TRICHTEL

Mit 1 Textabblldung

BIRKHXUSER, der wohl zuerst (1921) bei Kaninchen iontophoretische Untersuchungen mit 1%iger Jod-Kalium]Ssung anstellte, konnte Jod- ionen im Kammerwasser mittels St~rkekleister und 10%igen Platin- chlorwasserstoff nachweisen. Je 1/~nger die Einwirkungsdauer bei gleicher Stromst/~rke war, um so deutlichere Reaktionen beobachtete er. Nach ihm haben S~LLM~r und DILLOn erstmalig (1950) radioaktives Jod (131j) dazu verwendet, um den Eintri t t des Jod in die Gewebe des Auges nachzuweisen. Sie gebrauchten eine mit 100/~C mar- kierte Jodidl5sung, welche mittels Iontophorese (2 mA und 5 rain Ein- wirkungszeit) in das Auge eingebracht wurde. Von den Bulbi wurden Gefrierschnitte angefertigt und diese autoradiographiert. Auf Grund der Schw/~rzung des Filmes konnte mit einem als , ,Densitometer" be- zeichneten Belichtungsmesser der Radio-Jodgehalt der Schnitte durch Vergleich mit StandardschwKrzungen best immt werden. Bei tier Ionto- phorese schwKrzte sich im Autoradiographieverfahren nur der vordere Bulbusabschnitt. Mit weiteren Versuchen stel]te POM~E~ (1955) fest, dab nach einer Iontophorese yon 5 vain Dauer bereits eine nennenswerte Menge Jod in der Augenvorderkammer des Kaninchens vorhanden ist und dal~ nach Ausschalten des Stromes ein weiterer yon der Elektroden- basis und Stromst/~rke abh/~ngiger Anstieg des Jodkammerwasser- spiegels bis zur 30. rain erfolgt. Bei VergrSSerung der Kathodenbasis- fl~che benStigt man ffir den gleichen Jodkammerwasserspiegel eine ge- ringere, bei Verkleinerung der Fl~che eine hShere Stromst/~rke.

Nach intravenSser Injektion von radioaktiven Natrium-, Jod-, Phosphor- und Calciumionen, die unter anderen Voraussetzungen durch- gefiihrt wurden, konnten POTTS, JOHnSOn, OI~CH]~ und GOOD~_~ (1950) nachweisen, dal~ sich die Ionen mehr in den Randpart ien als im Zentrum der Hornhaut befanden. COGA~ stellte in der Aussprache hierzu fest, da$ es in vitro zu keinem Ubertr i t t dieser Substanzen in das Hornhautparenchym kommt, solange das Epithel intakt ist. IKODA (1953) fand beim Menschen nach intravenSser Verabreichung yon Radio- Dijodofluorescehl die ersten Spuren 12 und 14 sec sp/~ter im Auge; das

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82 t{. Po~r.~Ea und F. TRICHTEL:

Maximum war nach 20 min erreicht. P]J~LAT (1955) u n d sparer TRICItTEL (1955) un te r such ten die Jodver tef lung bei parentera ler Appl ika t ion (subcutan, in t raper i toneal , intravends) u n d fanden, dab sich die ver- schiedenen Augenabschn i t t e in einer be s t immten abste igenden I~eihen- fo]ge mi t Jod anreichern, u n d zwar: Sklem, Kammerw~sser, Glask6rper, Hornhau t , Chorioidea, vordere Uvea, l~etin~, Opticus und Linse.

Nachdem SALLMANN u n d DILLON (1950) die I{adio-Jodvertef lung nach Iontophorese mit tels autoradiographischer Methode, PILLAT (1955) die Verteflung nach intr~ven6ser In j ek t ion durch direkte Messung der Akt iv i t~ t der pr~parier ten Augengewebe untersuchten , sollen die nach- s tehend besehriebenen Versuche einen Vergleieh zwisehen iontophoret i- scher u n d intravenSser Appl ika t ion aufzeigen, wobei die I{adioakt ivi t~t gleiehfalls direkt gemessen wurde. I n weiteren Expe r imen ten sol] n u n m e h r un te r sueh t werden, ob die yon PILLAT angegebene absteigende Reihenfolge der Jodanre ieherung in den einzelnen Augenabschn i t t en aueh in perzentuel ler Kinsieht , bezogen auf die Gesamtakt iv i t~ t des Auges, zutrifft .

Methodik Von den Versuchstieren, Kaninchen vom gleichen Wuri im Alter yon 7 Mon~ten

mit einem Lebendgewieht yon 2,5--2,75 kg, wurde ein Teil in der yon POM-~E~ (1954) besehriebenen Art gelagert und der zu untersuehende Bulbus dureh ein- maliges Auftrolo~en einer 1/~%igen PantoeainlSs~Jng anaesthesiert. :Die Ionto- phoreseglasrShre (System BirkhS, user) wurde mit ihrem verbreiteten Ende so auf den Bulbus aufgesetzt, dab Cornea und Limbus in das Lumen der RShre zu liegen kamen. ]~ine besondere Einriehtung ftir das AuseinanderhMten der Augenlider und die Fixierung des Bulbus war nieht notwendig, da das I~ohr als Blepharostat wirkt und aueh den Bulbus, ohne diesen dureh besonderen Druek zu seh~digen, in der riehtigen Lage festhMt.

Die Versuchsfliissigkeit bestand aus einer LSsung yon 100 mg Jod als Natrium jodatum gel6st in 1000 cm ~ physiologischer KochsalzlSsung (ModellSsung). Ftir jedes Versuchstier wurden 2 cm* der oben beschriebenen LSsung verwendet, der je Kubikzentimeter 6 #C ~31j zugesetzt waren. Die LSsung wurde in kSrperw~rmem Zustand yon oben her mit einer Spritze in die GlasrShre eingefiillt. Die differente Elektrode, die in diesen Versuehen immer die Kathode war, wurde mittels einer Met~llkappe so der GlasrShre aufgesetzt, dag sieh ihr Ende dauernd 2 mm tiber dem Hornhautseheitel befand. Info]ge der sieheren Befestigung der Elektrode war jede meehanische Sehgdigung des Hornhautepithels ausgeschiossen. Als differente Elektrode wurde eine Breitblattkathode aus Neusilber, bei der an einem Stab yon 1,9 mm St~rke eine Platte von 8 mm Durehmesser und 0,9 mm Dicke angelStet war, verwendet. Die indi~ferente Elektrode (Anode) bestand aus einer mit Leder umwickelten Silberplatte yon der GrSBe 40 • 55 ram, die naeh vorheriger Durch- tr~nkung mit physiologischer KoehsalzlSsung an der Innenfl~che der gleiehseitigen Ohrmuschel mit einer Klammer befestigt wurde. Die Elektroden wurden mittels Kupierkabel an ein Batterie-Iontophoreseger~t angeschlossen und der Strom tibet" einen Drehrheostaten einsehleiehend induziert. Die verwendete Stromst~rke betrug 0,5 mA. Jeder Versuch dauerte 15 rain und wurde mit der Stoppuhr kontrolliert.

EineIn anderen Tell der Kaninchen des gleiehen Wurfes wurden je 4 em 3 der gleiehen ModellSsung, doeh markiert mit 50/~C/em 3 lalj (Gesamtaktivit~t = 200 #C) in die linke Ohrvene injiziert.

Vergleiehende Untersuehungen tiber die Radio-Jodverteilung im Auge 83

Eine Stunde nach der Applikafion (Iontophorese und in~ravenSse Injektion) wurde das reehte und 2 Std spgter das linke Auge enueleiert und jedes sorgfgltig mit physiologiseher KoehsMzlSsung abgesptilt. Jedem Auge wurden zungchst 0,25 cm a Kammerwasser abpunktiert und dieses auf einen ttohlsehliff- objekttrgger aufgebraeht. AnsehlieBend warden die einzelnen Augenabschnitte pr/ipariert. Die ttornhaut wurde mit einer kleinen Schere entlang dem Limbus abgeschnitten und nach DurchreiBen der Zonulafasern die Linse entfernt. Dutch sanften Druek auf den SklerMbalg konnfe der Glask6rper mtihelos entfernt werden. Vonder Orb serrata wurden Iris und CiliarkSrper, hier als vordere Urea bezeichnet, mit einem Spatel abgelSsb. Die t%etin~ mit einem I-Iaarpinsel yon der Chorioidea abgewisehg, diese yon der SMera abgetrennt nnd der Optieus yon dem SkterMbMg in einer Lgnge yon 3 mm abgesehnitten. Die einzehlen Teile wurden nun mSgliehst diinn und breitfl~ehig auf Objekttrager aufgetragen, tiber einem elektrischen Ofen getroeknet und dann abgektihlt. Die Messung der Aktivitgf des Kammerwassers und der Augengewebe erfolgte mit einem #-Zghlrohr des Geiger-Mtiller-Strahlungs- meBgergtes (Frieseke-I-Ioepfner, Erlangen) in einem konstanten Abstand yon 10 mm. Jede Messung dauerte 3 rain und wurde 3ram wiederholt. Die angegebenen Im- pulszahlen sind das arithmetische Mittel auf 1 rain bereehnet.

Tabelle 1. Kaninchen

' I. Std n~ch der Verabreichung I 2. Std nach der Verabreichung

Iontophorese intravenSs I Iontophorese intraven6s

Imp. % Imp. % [ % Imp. %

ttornhaut . . . . . Kammerwasser . . . Vordere Urea . . . Linse . . . . . . . Refina . . . . . . . Chorioidea . . . . . Optieus . . . . . . Sklera . . . . . . . GlaskSrper . . . . .

614 908 101 15 13 69 11

445 100

26,97 39,89 4,43 0,65 0,57 3,03 0,48

19,55 4,39

2039 11,85 4230 24,59 1468 8,53

64 0,37 365 2,12

1592 9,25 66 i 0,38

5635 32,75 1745 10,14

Imp.

I 71 12,63 1435 53 9,43 3532 260 ~,62 800 58

16 2,84 231 46 8,18 861 14 2,49 60

237 42,17 4034 99 17,61 2224

10,84 26,68

6,04 0,43 1,74 6,50 0,45

30,48 16,80

Iontophorese mit 200 y Jod, m~rkierf mit 12 #C la~j (15 rain Dauer mit 0,5mA) und intravenSse Injektion yon 400 y Jod, markiert mit 200 #C laij. Enucleation 1 und 2 Std nach der VerabrMchung. 1. Spalte: Impulse je Minute, 2. SpMte: be* rechnete Prozente der im Auge gemessenen Oesamtgktivitgt.

Tabelle 1 zeigt die gemessenen hnpu l se fiber den versehiedenen Augenabschn i t t en nach 1 und 2 Std, in Gegenfiberstellung von Ionto- phorese und intravenSser In jekt ion . Der Untersehied der Impulszahlen beider Versuehsgruppen is~ so zu erMgren, dab bei der infraven6sen In j ek t ion 200 }tC, bei der Iontophorese aber nur 12,ttC zur Markierung zugesetzt wurden. Die Tabelle gibt fiber Mle Versuohe iibersiehtlieh Auskunft , wobei in der 1. Spalte die Impulszahlen des Geiger-Miiller- Zghlers, in tier 2. SpMte die Prozentzahlen tier Radioakt iv i tg t in den einzelnen Geweben in bezug auf die Gesam~aktivi~gt des Bulbus wieder- gegebon sind. Daraus ergibt sieh folgendes:

6*

84 H. P o ~ und F. TRIC~TEL:

1. Die Augengewebe nehmen je nach Applikationsart (Iontophorese und intravenSser Injektion) in einer best immten Menge das Joct auf.

2. In den Prozentzahlen ist bei intraven5ser Injektion nach der 1. und 2. Std mit Ausnahme des GlaskSrpers kein allzu gro~er Unterschied zu erkennen. Bei Iontophorese finder sich nach tier 1. Std der h6chste

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Abb . 1. Verg le ichende g raph i sche Da r s t e l l ung tier Jod- ve r t e i l ung i m Auge n a c h I o n t o p h o r e s e �9 u n 4 i n t r a -

ven5se r I n j e k t i o n [ ]

Prozentsatz ira vorderen Augenabschnitt, welcher aber zur 2. Std bin in Hornh~ut und Vorder- kammer stark abnimmt. An den inneren Augen- abschnitten ist jedoch nach dieser Zeit in per- zentueller Hinsicht keine besonders groBe Diffe- renz zwischen Iontopho- rese und intravenSser Injektion fests~ellbar.

3. Beziiglich des Pro- zentgehaltes an vorhan- denem Jod in den ein- zelnen Augenabschnit- ten lassen sich iolgende Reil~en aufstellen:

1. S t d 2. S t 4

I o n t o p h o r e s e i n t r avenSs Ion tooho re se i n t r aven6s

Kammerwasser Sklera //ornhaut Kammerwasser Sklera Hornhaut vordere Urea GlaskSrper GlaskSrper Chorioidea Chorioidea vordere Uvea Linse Retina Retina Opticus Opticus Linse

_Diese gefundenen Ergebnisse sind

Sklera Glask6rper Hornhaut Kammerwasser Chorioidea vordere Urea Retina Opticus Linse

Sklera K~mmerwasser GlaskSrper Hornhaut Chorioidea vordere Urea Retina 0pticus Linse

graphisch in Abb. 1 dargestellt.

Diskussion Bei grobem Vergleich der gefundenen Ergebnisse nach Iontophorese

und intravenSser Injektion l ~ t sich erkennen, dab sich 1 Std nach Iontophorese Jod h~upts~chlich in den vorderen Bulbusabschnitten anreichert, w~hrend n~ch intravenSser Injektion nu r in den ~uBeren Augenhguten sowie vorderer U r e a und Kammerwasser Jod zu finden

Vergleichende Untersuchungen iiber die Radio-Jodverteilung im Auge 85

ist. Dies deckt sich rait den yon SALLMA~N und DILLON (1950) gefun- denen Ergebnissen und war nach Art der Applikation zu erwarten.

Eine und zwei Stunden nach Versuchsende ist in perzentueller ttin- sicht nach intraven5ser Injektion kein besonderer Unterschied zu er- kennen. Von Interesse erscheint, dab sowohl 1 als auch 2 Std nach intravenSser Injektion das Kammerwasser an 2. Stelle steht, w~hrend 2 Std nach Iontophorese der Glask5rper diese Stelle einnimrat. Die Ur- saehe liegt wohl darin, dal3 naeh intravenSser Injektion das Jod l~ngere Zeit im grol~en Kreisl~uf vorhanden ist und daher ein stgndiger Naeh- transport durch den CiliarkSrper erfolgt. Bei Iontophorese koramt es in dera GlaskSrper gleich am Anfang zu einer starken Anreicherung mit Jodionen, welche infolge des tr~gen Stoffwechsels des GlaskSrpers l~ngere Zeit dort liegenbleiben. Xhnliche Ergebnisse land auch TRICH- TEL (1955) bei seinen Versuchen rait oraler und percutaner Applikation.

Nach intravenSser Injektion ist das Verh~ltnis der Jodverteilung zwischen Kornhaut und Sklera 1 : 3 ; diese Verteilung bleibt in der 1. und in der 2. Std bestehen. Bei Iontophorese ist das Verteilungsverh~ltnis in tier 1. Std zwischen Hornhaut und Sklera 1,4:1, welches sieh abet nach 2 Std in ein Verh~ltnis 1:3,3 gndert. Weiters koramt es in der 2. Std zu einera starken Abfall des Jodkararaerwasserspiegels. Dies ist ein weiterer Beweis dafiir, dal3 die Jodionen wiihrend des Stroraflusses im Hornhautparenchym gespeichert und erst nach Ausschalten des Stroraes langsara yon dort abgegeben werden (PoMM~g 1955). Der Ab- transport der Jodionen scheint erst nach l~tickgang der yon CO,BERG (1933) angegebenen Quellung des Hornhautparenehyms zu erfolgen und dtirfte sieh haupts~chlich tiber das gandschlingennetz und das Gefiill- system der Sklera vollziehen. Von dera in der I tornhaut gespeicherten Jod gelangt nut ein kleiner Anteil direkt in die Vorderkararaer, wie der extreme Abfall des Jodkararaerwasserspiegels yon der 1. zur 2. Std zeigt. Die Ursache dieser deutliehen Durchgangsheramung ist wohl in der anatoraischen Struktur des Hornhantparenchyras sis aueh ira Endothel zu suchen.

Die irmeren Angenabschnitte, rait Ausnahrae des GlaskSrpers, zeigen nach 2 Std in fallender Richtung sowohl bei Iontophorese als auch bei intravenSser Injektion die gleiehe geihung, welehe wie folgt lautet: Chorioidea, vordere Uvea, Retina, 0ptieus, Linse. Die Reihenfolge deckt sich anch rait den yon PInt,AT (1955) gefundenen Ergebnissen nach intraperitonealer Injektion yon Jodid. Dies l~il~t den Schlull zu, dal~ es nach gewisser Zeit (bei vorliegenden Untersuchungen 2 Std nach Ver- suchsende) zu einer ganz bestiraraten Jodverteilung in den einzelnen Augenabschnitten koramt, gleichgtiltig, um welche Applikationsart es sich handelt. Die vorliegenden Ergebnisse deuten ferner an, dal~ die Sklera anscheinend zun~ichst die Jodionen sararaelt und dann erst an die

Oracles Arch. Bd. ]58 6~

86 H. PO~MER und F. TtCICHTEL: Untersuchungen fiber die Radio-Jodverteilung

tieferen Augenabsehnitte abgibt. Ob der Opticus, bei Aioplikation yon auBen nur fiber den grogen Kreislanf versorgt wird oder ob auch Jod- ionen fiber die Sklera dorthin gelangen, werden sp~tere Untersuehungen lehren mfissen.

Zusammenfassung

Das Radiojod reiehert sieh 1 Std nach Iontophorese haupts/~ehlieh in den vorderen Bulbusabsehnitten an, w~hrend es nach intraven6ser In- jektion vornehmlich in den auBeren und sezernierenden Anteilen des Auges zu finden ist. Naeh 2 Std ist bei intraven6ser Injektion hinsicht- lich der perzentuellen Jodverteilung in den Augengeweben kein Unter- schied zn erkennen, naeh Iontophorese jedoeh ist eine deutliehe Ver- schiebung der Jodionen in die hinteren und tiefen Augenabsehnitte fest- stellbar.

Das Verh/~ltnis der Radio-Jodverteilung zwisehen Hornhaut und Sklera ist bei intravenSser Injektion naeh I und 2 Std immer 1:3, bei Iontophorese abet naeh 1 Std 1,4:1 und naeh 2 Std 1:3,3. Vorliegende Ergebnisse spreehen daffir, dab bei Iontophorese sieh das in der Horn- haut angesammelte Jod, haupts~ehlich fiber die Sklera verteilt und yon dort an die inneren Augengewebe abgegeben wird. Die in den einzelnen inneren Augenabsehnitten gefundenen Jodkonzentrationen decken sieh 2 Std naeh erfolgter Iontophorese und intravenSaer Injektion in naeh- stehender fMlender Reihung: Chorioidea, vordere Urea, Retina, Optieus und Linse. Ein fast analoges Verhalten konnte aueh bei friiheren Unter- suehungen naeh intraperitonealer Injektion, Trinken, Baden und ~ugerer Applikation (Besprfihen der Hornhaut) gefunden wercten.

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Dr. I-I. POMMEg und Dr. F. T R I C H T E L ,

I. Universit~ts-Augenklinik, Wien IX, Spitalgasse 4