Electron microscopic studies on reactive changes of the trabecular meshwork in human eyes after microsurgery

Summary

Four human eyes which had to be removed because of a melanoma in the choroid were subjected to goniotomy or trabeculotomy 3–5 days prior to enucleation. The chamber angle tissues of the excised sectors were studied with the electron microscope.

The reactive changes observed within the trabecular meshwork depend less on the type of operation than on the kind of injury during surgery. As long as sclera and outer wall of the canal are undamaged, the regenerative reactions are minor and degenerative processes are conspicuous. However, when these tissues are injured, a granulation tissue develops, usually proceeding from a blood-fibrin clot into which capillaries grow from the scleral wound surface. Autolytic changes within the trabecular meshwork dominate during the first days after the operation. The trabecular endothelia become detached and degenerate to some extent. The trabecular lamellae swell and become surrounded by masses of fibrin. Numerous macrophages and, to some extent, plasma cells were observed.

In the presence of granulation tissue, electron microscopic study of the trabecular meshwork reveals a large number of activated cells with well developed endoplasmic reticulum, abundant mitochondria, and enlarged nuclei, whose nucleoli can also be conspicuously large. The cells take on the appearance of fibroblasts. They are probably derived from the trabecular endothelia or the adjacent regions. The proliferation of mitochondria might be due to intensified oxygen turnover caused by the vascularization. After 5 days (in case V) the intracristal spaces of numerous mitochondria contained peculiar osmiophilic bodies, which can presumably be interpreted as signs of degeneration.

Three days after trabeculotomy extreme hyalinization of the trabecular lamellae was evident in case VI, and deposits of great masses of osmiophilic plaques were found below the inner wall, as recently described for glaucoma cases by Rohen and Witmer. In case VII the incision in the trabecular meshwork healed up without significant reactive changes in the neighbouring tissue.

Zusammenfassung

Bei 4 menschlichen Augen, die wegen eines Aderhauttumors entfernt werden mußten, wurde 3–5 Tage vor der Enucleation eine Goniotomie oder Trabekulotomie durchgeführt. Die Kammerwinkelregion der operierten Sektoren wurde im Anschluß an die vorangehende lichtmikroskopische Studie (Lütjen-Drecoll et al., 1972) hier auch elektronenmikroskopisch untersucht.

In denjenigen Fällen, in denen durch den mikrochirurgischen Eingriff die Sklera verletzt worden war, hatte sich ein Granulationsgewebe entwickelt. Elektronenmikroskopisch findet sich in diesem Gewebe eine große Zahl aktivierter Zellen mit vergrößerten Kernen und Nucleolen mit einem ausgeprägten endoplasmatischen Reticulum und überaus zahlreichen Mitochondrien. Die Zellen haben vielfach das Aussehen von Fibroblasten. Sie stammen wahrscheinlich von den Trabekelendothelien oder sind aus den angrenzenden Regionen eingewandert. Die Vermehrung der Mitochondrien könnte auf den durch die Vascularisierung bedingten erhöhten O₂-Umsatz zurückzuführen sein. In einem Fall wurden in den Mitochondrien lamellierte, osmiophile Körper beobachtet, die als eine degenerative Erscheinung gedeutet werden.

In denjenigen Fällen, in denen die Sklera durch den Eingriff nicht verletzt worden war, dominieren am Trabekelwerk autolytische und degenerative Vorgänge. Die Trabekelendothelien lösen sich ab, ihr Cytoplasma wird vacuolig verändert und die Mitochondrien quellen auf. Kugelige Zellfragmente verschiedener Größe finden sich in den verbleibenden intertrabeculären Zwischenräumen in großer Zahl. Die entblößten Trabekellamellen werden vielfach von Fibrinmassen eingescheidet. Intensive Phagocytosevorgänge an überlebenden Trabekelendothelien und Makrophagen sind zu beobachten.

In einem Fall (VI) war es 3 Tage nach einer Trabekulotomie zu einer extremen Hyalinisierung der Trabekellamellen sowie zur Ablagerung großer Massen osmiophiler Plaques unter der Innenwand, wie sie kürzlich von Rohen und Witmer bei Glaukomfällen beschrieben worden sind, gekommen.

In einem anderen Fall (VII) fand sich eine fast reaktionslos verheilte Schnittwunde innerhalb des Trabekelwerkes.