211service.com
Eerder staar spotten
Staar is de grootste oorzaak van blindheid en is verantwoordelijk voor bijna de helft van alle gevallen wereldwijd. Het is aangetoond dat een nieuwe lasersonde, oorspronkelijk ontwikkeld voor het Amerikaanse ruimteprogramma, de toestand eerder detecteert dan anders mogelijk zou zijn. De ontwikkelaars zeggen dat de techniek kan zien dat zich cataract vormt, zelfs als een oog er volkomen helder uitziet.
Ziende oog: Een lichtstraal van een spleetlampmicroscoop richtte zich op een staar.
Staar wordt veroorzaakt door de opeenhoping van beschadigde eiwitten in de ooglens, waardoor deze wordt vertroebeld en het gezichtsvermogen wordt aangetast. De eiwitten beginnen te ontrafelen wanneer ze beschadigd zijn en plakken aan elkaar om klonten te vormen, zegt Manuel Datiles , een medisch officier en senior klinisch onderzoeker bij de National Eye Institute , in Bethesda, MD, die de nieuwe techniek heeft beoordeeld.
De eiwitophoping die staar veroorzaakt kan worden veroorzaakt door leeftijd, maar verschillende stressfactoren, zoals blootstelling aan sigarettenrook en slecht bloedsuikerbeheer bij diabetici, dragen bij aan het probleem. Zodra staar zich heeft ontwikkeld, is de meest gebruikelijke behandeling het vervangen van de aangetaste lens door een kunstmatige. Maar als staar vroeg genoeg kan worden gedetecteerd, kan het mogelijk zijn om de accumulatie van beschadigde eiwitten te vertragen of te stoppen door relevante factoren te verminderen, zegt Datiles.
Normaal gesproken wordt de diagnose uitgevoerd door te kijken naar eiwitophoping in het oog met een spleetlampmicroscoop - een standaard oogheelkundig apparaat dat het oog verlicht met een lichtstraal zodat het met een microscoop kan worden onderzocht. Spleetlampmicroscopen kunnen echter pas staar detecteren als ze zich hebben gevormd, zegt Datiles. Deze nieuwe methode detecteert staar nog voordat ze normaal kunnen worden gedetecteerd en voordat ze symptomatisch zijn, merkt hij op.
De nieuwe techniek maakt gebruik van dynamische lichtverstrooiing (DLS) om kleine eiwitten, alfa-kristallijnen genaamd, in de ooglens te detecteren. Het is bekend dat deze een natuurlijke rol spelen bij het voorkomen van de vorming van staar door zich aan grotere eiwitten te hechten en te voorkomen dat ze ontrafelen. Als de grotere eiwitten niet kunnen ontrafelen, kunnen ze ook niet aan elkaar plakken.
Staar kan zich nog steeds vormen omdat er slechts een eindig aantal van deze eiwitten in het oog is en ze geleidelijk uitgeput raken. Dus deze alfakristallijnen kunnen een nuttige biomarker zijn, zegt Datiles: Als de hoeveelheid alfakristallijnen is afgenomen, weet je dat er iets aan de hand is.
Alfakristallijne eiwitten hebben een diameter van tussen de één en drie nanometer - te klein om met conventionele apparatuur te detecteren. Maar DLS kan ze herkennen door te meten hoe licht wordt gereflecteerd door deeltjes in een vloeistof.
DLS is oorspronkelijk ontwikkeld om eiwitkristalvorming op het International Space Station (ISS) te bestuderen, met als doel mogelijke nieuwe medicijnen te onderzoeken. In de ruimte ben je door het gebrek aan zwaartekracht in staat om betere en grotere kristallen te kweken, zegt Rafat Ansari, een senior wetenschapper bij NASA's John H. Glenn Research Center , in Cleveland. Toen Ansari's vader staar kreeg en de NASA-onderzoeker ontdekte welke rol eiwitveranderingen spelen in hun vorming, begon Ansari het gebruik van DLS te onderzoeken als een middel voor eerdere detectie.
Laserlicht schijnt in de lens van het oog, terwijl een zeer gevoelige fotondetector, een lawinefotodiode genaamd, wordt gebruikt om licht te meten dat terugverstrooid wordt op specifieke golflengten. Omdat alfakristallijne eiwitten veel kleiner zijn dan de eiwitten waaruit staar bestaat, bewegen ze anders. Brownse beweging wordt effectief gecontroleerd door de grootte van de deeltjes, zegt Ansari, dus kleinere deeltjes zullen sneller bewegen dan grotere.
Door de fotondetector af te stemmen op het bewaken van specifieke golflengten gedurende een periode van ongeveer vijf seconden, is het mogelijk om de alfakristallijne niveaus nauwkeurig te meten.
Alfakristallen zijn een betrouwbare biomarker voor staar en het aantonen hiervan bij mensen is een vooruitgang, zegt Krishna Sharma een professor in de oogheelkunde aan het Mason Eye Institute in Columbia, MO. Het proces is lastig, zegt Sharma, omdat pigmenten in de lens de terugverstrooiing van zichtbaar licht kunnen beïnvloeden.
Het apparaat is tot nu toe getest in een klinische proef met 235 patiënten. We hadden een heel assortiment, van jonge mensen met perfect heldere lenzen tot oudere mensen, zegt Datiles. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Archieven van Oogheelkunde . We waren verrast dat we de alfakristallijne-eiwitten in een heldere lens kunnen detecteren nog voordat er cataract is opgetreden, zegt hij.
De groep werkt nu aan een langetermijnstudie van het National Institute of Health om de alfakristallijne niveaus bij patiënten met bestaande cataracten te controleren. De hoop is dat de techniek uiteindelijk de vorming van staar zal voorkomen. We hopen dat miljoenen mensen hiervan zullen profiteren, zegt Datiles.