Transplantation of the autologous submandibular gland in patients with severe keratoconjunctivitis sicca – 2 years' experience

Summary

Introduction: The conservative treatment of the most severe cases of keratoconjunctivitis sicca (KCS) can be sometimes frustrating. Especially with an underlying autoimmunologic disorder, even the application of artificial tears as often as every 5 min may not prevent further damage to the ocular surface. A microvascular transplantation of the autologous submandibular gland (SG) can be performed by a maxillo-facial surgeon as an alternative approach for those cases. We report 2 years of ophthalmological experience with the results of this procedure.

Material and methods: To date 27 operations have been performed in 23 patients. The SG was moved from its natural site into the temporal fossa. The secretory duct was implanted into the conjunctival fornix and the gland's vessels connected to the temporal artery and vein. A complete ophthalmological examination has been performed in 25 eyes of 21 patients up to 1 year and in 11 eyes of 9 patients 2 years after surgery.

Results: Three months and 1 year postoperatively 19 of 25, and 2 years postoperatively 8 of 11 transplants remained vital. The baseline secretion increased in patients with a vital transplant from an average of 1.6 ± 1.3 mm before the operation to 16.2 ± 11.3 mm after 3 months and 20.6 ± 10.6 mm after 1 year. Ten of 19 vital grafts were reduced 1 year after transplantation in a minor second procedure to control an increasing epiphora. Subsequently baseline secretion was reduced to 13.6 ± 8.2 mm 2 years after transplantation. Patients with a vital graft reported in 84 % of cases (16 of 19) at 3 months, and 79 % at 1 year (15 of 19) and 2 years (7 of 8), a strong relief of dry eye symptoms. In 58 % (3 months), 79 % (1 year) and 63 % (2 years) of the eyes with a vital transplant all artificial tear substitution could be stopped. Break-up time increased significantly, resulting in reduced bengal rose staining.

Conclusion: The transfer of the autologous SG into the temporal fossa can be used to provide patients with very severe KCS with a continuous, endogenous source of ocular lubrication. Despite surgical denervation the graft maintains a sufficient baseline secretion over a period of years. Subjective symptoms and the application of pharmaceutical lubricating substances are reduced to a large extent. If epiphora occurs, it can be controlled by surgically reducing the transplant. The influence of SG saliva on the ocular surface is the object of ongoing studies.

Ziel: Die konservative Therapie schwerster Verläufe der Keratoconjunctivitis sicca (KCS) ist – insbesondere bei autoimmunologischer Grunderkrankung – oft frustran und teilweise trotz maximaler Substituatapplikation mit einem Fortschreiten der Sicca-bedingten Schäden verbunden. In solchen Fällen kann die durch einen Kiefer-Gesichts-Chirurgen autolog transplantierte Glandula submandibularis (GS) als körpereigene Substituatquelle genutzt werden. Wir berichten über unsere ophthalmologischen Erfahrungen mit diesem Verfahren im Zeitraum von bis zu 2 Jahren postoperativ.

Material und Methode: Bei 23 Patienten (27 Augen) mit schwerster KCS wurde die autologe GS in die Fossa temporalis transferiert, der Ausführungsgang der Drüse in den lateralen Konjunktivalfornix implantiert und die zu- und ableitenden Gefäßstümpfe mit den Temporalisgefäßen mikrochirurgisch anastomosiert. Neben dem prä- und 1 Woche postoperativ erhobenen ophthalmologischen Status konnten mittlerweile 25 Augen (21 Patienten) nach 3 Monaten und 1 Jahr sowie 11 Augen (9 Patienten) nach 2 Jahren untersucht werden.

Ergebnisse: Drei Monate und 1 Jahr postoperativ waren 19 von 25 sowie nach 2 Jahren 8 von 11 transplantierten Drüsen vital. Die Basalsekretion stieg bei vitalem Transplantat von präoperativ im Mittel 1,6 ± 1,3 mm (n = 19) auf 3 Monate postoperativ 16,2 ± 11,3 mm (n = 19) und 1 Jahr postoperativ 20,6 ± 10,6 mm. Ein Jahr nach dem Transfer wurden 10 von 19 vitalen Transplantaten aufgrund einer zunehmenden Epiphora in einem 2. Eingriff chirurgisch verkleinert, was zu einer Reduktion der Basalsekretion 2 Jahre postoperativ auf 13,6 ± 8,2 mm (n = 8) führte. Zum 3-Monats-Zeitpunkt wurde für 84 % (16 von 19), nach 1 Jahr in 79 % (15 von 19) und nach 2 Jahren in 88 % (7 von 8) der Augen mit einem vitalen Transplantat eine deutliche Reduktion der subjektiven Beschwerden gegenüber dem präoperativen Befund angegeben. Bei 58 % (3 Monate), 79 % (1 Jahr) bzw. 63 % (2 Jahre) der Augen konnte auf eine Substitutionstherapie vollständig verzichtet werden. Bereits nach 3 Monaten war die Tränenfilmaufrißzeit deutlich verlängert, und es zeigte sich ein signifikanter Rückgang der bengalrosapositiven Epithelstippung.

Schlußfolgerung: Die autologe GS kann nach mikrovaskulärem Transfer in die Fossa temporalis als Tränensubstitutionsquelle für Patienten mit schwerster KCS genutzt werden. Trotz Denervierung des Transplantats bleibt eine ausreichende Basalsekretion über Jahre erhalten. Die subjektiven Beschwerden und die Notwendigkeit zur Tränensubstitution mittels pharmazeutischer Präparate sind bei vitalem Transplantat statistisch signifikant reduziert. Beim Auftreten einer Epiphora kann diese durch eine Transplantatreduktion beseitigt werden. Der Einfluß von GS-Speichel auf die okulare Oberfläche ist Gegenstand derzeitiger Untersuchungen.