Färbetests

Äußere Augenfarbstoffe werden in der Veterinärmedizin routinemäßig eingesetzt, um die Diagnose von Hornhaut-, Bindehaut-, Tränen- und Tränennasenerkrankungen zu unterstützen. Dabei sollte eine Tupferprobe auf Infektionserreger immer VOR der Behandlung mit topischen Farbstoffen entnommen werden.

Der am häufigsten verwendete Farbstoff ist Fluorescein, aber auch Bengalrosa, Lissamingrün, Alcianblau, Methylen- und Trypanblau werden von Veterinäraugenärzten verwendet.

Fluorescein

Die häufigste Anwendung von topischem Natriumfluorescein ist die Erkennung von Hornhautgeschwüren. Es wird auch verwendet, um Bindehautepitheldefekte, Kammerwasseraustritt bei Hornhautperforationen (Seidel-Test), qualitative Tränenfilmanomalien (Aufreißzeit des Tränenfilms) zu erkennen und den physiologischen Fluss des Tränennasensystems zu beurteilen (Jones-Test).

Weniger häufige, aber wichtige Anwendungen umfassen einige Methoden der Applanationstonometrie, Fluorophotometrie (z. B. Bestimmung der Flussrate des Kammerwassers), Bestimmung der Tränenfluss-Fluoreszenzangiographie, Tränenfilmstudien und pharmakologische Studien.

Über Fluorescein

Natriumfluorescein ist eine wasserlösliche schwache zweibasige Säure der Xanthengruppe, die in Lösung bereits in Konzentrationen von 1 ppm nachweisbar ist. Sein Absorptionsspektrum erreicht seinen Höhepunkt bei 490 nm (blaues Licht). Natriumfluorescein wandelt fast 100 % des absorbierten Lichts in emittiertes Fluoreszenzlicht mit einer Spitzenwellenlänge von 520 nm (grünes Licht) um.

Die Fluoreszenz ist bei alkalischem pH-Wert (z. B. Kochsalzlösung oder Tränenfilm) am intensivsten, bei saurem pH-Wert erscheint Natriumfluorescein gelb oder orange. Fluorescein ist als 2,0 %ige alkalische Lösung oder als imprägnierter Papierstreifen erhältlich. Für die topische Anwendung sollten nur Einwegquellen (z. B. imprägnierte Papierstreifen, Einzeldosisfläschchen) verwendet werden, da Mehrfachdosislösungen nicht lange steril bleiben. Übliche Konservierungsstoffe wie Benzalkoniumchlorid und Chlorbutanol werden durch Fluorescein inaktiviert und es wurde über Augeninfektionen durch Pseudomonas aeruginosa bei Hunden berichtet.

Viren können auch in Fluoresceinlösung überleben: Das feline Calicivirus (ein unbehülltes Virus) blieb in einer Mehrfachdosisflasche Fluorescein bis zu 7 Tage lang lebensfähig, umhüllte Viren, wie EHV-4 und FHV-1 scheinen jedoch innerhalb einer Stunde abzusterben.

Darstellung von Hornhautdefekten

Bei kleinen Tieren sollte der Streifen mit steriler normaler Kochsalzlösung oder Augenspüllösung angefeuchtet und einmal sanft mit der dorsalen Bulbusbindehaut berührt werden. Alternativ kann auch ein Tropfen Fluoresceinlösung auf jedes Auge aufgetragen werden. Bei großen Tieren besteht die einfachste Methode der Anwendung darin, die Fluoresceinlösung direkt aus einer 3-ml-Spritze zu spritzen. Um die Fluoreszeinlösung herzustellen, kann vor dem Aufziehen der Spüllösung ein Streifen in die leere Spritze gelegt werden.

Nach der Anwendung sollten unabhängig von der verwendeten Methode die Augenlider geschlossen werden oder das Tier blinzeln, um das Fluorescein über die Augenoberfläche zu verteilen. Anschließend wird das Auge mit zusätzlicher Kochsalzlösung oder Augenspülung gespült, um überschüssigen Farbstoff von der Augenoberfläche zu entfernen und so das Risiko einer falsch positiven Diagnose eines Hornhautgeschwürs zu minimieren.

Fluorescein ist stark lipophob und hydrophil. Wenn es auf die Augenoberfläche aufgetragen wird, bleibt es daher nicht in Kontakt mit den lipidhaltigen Zellmembranen des Bindehaut- und Hornhautepithels, sondern haftet an freiliegendem Stroma und wird von diesem absorbiert. Aufgrund der freigelegten hydrophilen Substanz färbt es auch die Interzellularräume und hilft daher bei der Erkennung von Hornhauterosionen, die per Definition nicht die Basalmembran des Epithels durchdringen.

Fluorescein färbt die Descemet-Membran nicht.

Bei der Interpretation kann es zu falsch positiven Ergebnissen kommen:

Die Verwendung einer Vergrößerung und eines ultravioletten oder blauen Lichts, das normalerweise mit einem direkten Ophthalmoskop oder einem Spaltlampen-Biomikroskop verfügbar ist, verbessert die Visualisierung des Farbstoffs.

Seidel-Test

Fluorescein kann auch verwendet werden, um das Austreten von Kammerwasser durch die Hornhaut festzustellen. Zur Durchführung des Seidel-Tests wird Fluorescein ohne anschließende Spülung auf die Hornhaut aufgetragen. Wenn die Integrität der Hornhaut beeinträchtigt ist, verdünnt der Austritt von Kammerwasser das Fluorescein beim Austritt aus dem Hornhautdefekt lokal, so dass typischerweise ein dunkler Bereich entsteht, der eine austretende Welle von Kammerwasser darstellt und schnell an Größe zunimmt und entlang der Schwerkraft nach unten fließt. Ein positiver Seidel-Test lässt sich am einfachsten mit irgendeiner Art von Vergrößerung beobachten.

Tränenfilmaufreißzeit /Tearfilm Breakup Time (TBUT)

Fluorescein kann auch nützlich sein, um die Stabilität des Tränenfilms einzuschätzen. Näheres siehe hier.

Jones-Test

Der Fluorescein-Drainagetest (Jones-Test) beurteilt den Tränenabfluss, indem er sowohl die anatomische als auch die physiologische Durchgängigkeit des Tränennasensystems bestimmt. Dies geschieht, ohne den natürlichen Zustand des Tränennasensystems zu verändern, im Gegensatz zur Tränennasenspülung.

Fluorescein wird auf das Auge aufgetragen, jedoch ohne anschließende Spülung. Der Jones-Test zeigt die Passage von Fluorescein durch den Tränennasengang zu den ipsilateralen Nasenlöchern. Der Test wird auf beiden Seiten durchgeführt und die Zeiten verglichen.

Die Werte für normale Durchgangszeiten bei verschiedenen Arten variieren stark. Bei Hunden und Katzen wurden folgende Werte berichtet: 30 Sekunden bis 10 Minuten bei Hunden (im Durchschnitt ca. 4 Minuten mit Teststreifen und 48 Sekunden mit Fluorescein-Lösung) und von 15 Sekunden bis 1 Minute bei Katzen (im Durchschnitt 46 Sekunden mit Teststreifen und 7 Sekunden mit der Lösung).

Bei Hunden haben mehrere Variablen einen signifikanten Einfluss auf die Transitzeit, darunter die Schädelform, die Schnauzenlänge, das Alter und der Fortpflanzungsstatus. Der Test wird bei brachyzephalen Hunden als klinisch nicht nützlich erachtet. Brachyzephale Hunde haben oft einen abnormalen Tränenabfluss in die kaudale Nasenhöhle und dann in den Nasopharynx haben. Es wird angenommen, dass die gleiche Situation bei brachyzephalen Katzen zutrifft. Ausserdem zeigen Katzenrassen mit schwerer Brachyzephalie einen verminderten Tränenabfluss, weil der Tränennasengang gezwungen ist, einem steilen V-förmigen Verlauf um den oberen Eckzahn zu folgen.

Ein positives Ergebnis ist beweisend für einen offenen Milchgang, bestätigt aber nicht, dass das System anatomisch normal ist. Ein negatives Ergebnis deutet nur auf ein Problem hin, da es mehrere Gründe gibt, die zu einem falsch negativen Ergebnis führen können.

Zu den praktischen Variablen gehören die Menge des aufgetragenen Fluoresceins und die Kopfposition: ein negatives Ergebnis tritt auf, wenn die Menge des aufgetragenen Farbstoffs geringer ist als die Volumenkapazität des Drainagesystems. Bei kleinen Tieren ist es wichtig zu beobachten, wie der Farbstoff aus den äußeren Nasenlöchern austritt, bevor durch Lecken der Farbstoff auf beiden Seiten verteilt wird oder sichtbare Spuren vollständig entfernt werden. 40 % der Hunde haben eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Tränennasengang und dem ventralen Nasengang auf Höhe der Eckzahnwurzel. Theoretisch kann dies als Farbstoff im Oropharynx oder auf der Zunge beobachtet werden, jedoch nicht immer in der Praxis.

Bengalrosa-Test

Bengalrosa (Tetrachlor-Tetra-Iod-Fluorescein) wird zur Unterstützung der Diagnose von Tränenfilmstörungen und oberflächlichen Hornhautepithelanomalien eingesetzt. Bengalrosa ist für normale gesunde Hornhautepithelzellen in dosisabhängiger Weise, einschließlich routinemäßiger Konzentrationen, toxisch und verursacht ein Augenbrennen und sollte daher sparsam angewandt werden.

Die Aufnahme negativer Flecken ist auf normale Tränenfilmbestandteile wie Mucin und Albumin zurückzuführen, die die Epithelzellen vor dem Farbstoff schützen. Eine positive Fleckenaufnahme stellt daher eine Tränenfilmanomalie dar. Dies unterscheidet sich von der früheren Annahme, dass Bengalrosa nur abgestorbene und degenerierende Zellen und Schleim färbt.

Rose Bengal ist ein dunkelrosa Farbstoff. Wie Fluorescein ist es als Lösung und als imprägnierter Papierstreifen erhältlich. Die Verwendung von Konzentrationen von 0,5 % oder niedriger kann die mit der 1 %igen Lösung verbundene Reizwirkung verringern. Der Farbstoff wird auf die gleiche Weise auf die Augenoberfläche aufgetragen, wie es für Fluorescein beschrieben wurde. Es kann vor oder nach der Fluoresceinanwendung oder sogar gleichzeitig aufgetragen werden, da die Färbeeigenschaften durch das Mischen nicht beeinflusst werden. Zusätzlich zu seiner Verwendung bei der Beurteilung des Tränenfilms kann Bengalrosa oberflächliche Hornhauterosionen oder frühe Geschwüre nachweisen, die sich möglicherweise nicht mit Fluorescein anfärben lassen, zum Beispiel Keratitis punctata, Herpeskeratitis und frühe Keratomykose.

Lissamingrün-Test

Lissamingrün ist ein organischer Säurefarbstoff. Es wird als echter Vitalfarbstoff charakterisiert, da es gesunde Zellen - im Gegensatz zu Bengalrosa - auch dann nicht färbt, wenn kein Tränenfilm vorhanden ist. Es weist ein ähnliches Färbemuster wie Bengalrosa auf und wird bei KCS eingesetzt. Bei Konzentrationen von 0,5 % und 1 % ist Lissamingrün weniger toxisch und weniger reizend als Bengalrosa. Es können verschiedene Farbstoffe einzeln, nacheinander oder gleichzeitig aufgetragen werden, da das Mischen keinen Einfluss auf die Färbeeigenschaften hat.

Beim Menschen gilt Fluorescein traditionell als der wichtigste Farbstoff für die Hornhautfärbung und Bengalrosa für die Bindehautfärbung. Es wurde festgestellt, dass die Mischung aus 2 % Fluorescein und 1 % Lissamingrün eine hervorragende gleichzeitige Färbung der Hornhaut und der Bulbusbindehaut ermöglicht und gut verträglich ist.

Trypan-Blau

Trypanblau, ein Azofarbstoff, wird in der Kataraktchirurgie eingesetzt. Seine Verwendung wurde auf andere Operationen des vorderen Augenabschnitts ausgeweitet, einschließlich Trabekulektomie und Hornhauttransplantation. Trypanblau färbt die vordere Linsenkapsel und erleichtert so deren Visualisierung während der Kapsulorrhexis. Es wird auch in der Forschung sowohl im Human- als auch im Veterinärbereich eingesetzt, z. B. in einem In-vitro-Modell für Hornhautnarben und einer neuartigen Methode zur Genübertragung.

Topische Augenfarbstoffe können den Nachweis von Infektionserregern durch Kultur und PCR beeinträchtigen, und insbesondere kann Fluorescein bei IFA-Tests zu falsch positiven Ergebnissen führen. Im Gegensatz zu Fluorescein, das das Bakterienwachstum und die Lebensfähigkeit von Viren unterstützen kann, sind Bengalrosa und Lissamingrün bakterizid und viruzid. Obwohl Fluorescein den PCR-Assay für C. felis und FHV-1 nicht beeinträchtigt, hemmen Bengalrosa und Lissamingrün den Nachweis des Herpes-simplex-Virus durch PCR.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Probenentnahme auf Infektionserreger möglichst vor der topischen Anwendung von Augenfarbstoffen erfolgen sollte.