Histological examination in equine glaucomatous eyes

Hintergrund: Die Glaukomerkrankung beim Pferd ist ein seltenes Erscheinungsbild mit vorsichtiger Prognose für den Bulbuserhalt. Die Therapie erfordert zudem einen finanziellen Aufwand, der mit dem Langzeitergebnis nicht immer zu rechtfertigen ist. Um neue Erkenntnisse zu dieser Erkrankung zu erlangen, wurden 60 Pferdebulbi untersucht, die von augengesunden, an Glaukom und an der equinen rezidivierenden Uveitis (ERU) erkrankten Tieren stammten. Fragestellung: Es war bekannt, dass am Ziliarkörper (ZK), dem Ort der Kammer-wasserproduktion, und der Blut-Kammerwasserschranke im Zuge der ERU Amy-loidablagerungen entstehen. Da die Glaukomerkrankung als Sekundärfolge einer ERU auftreten kann, die Augen im Endstadium der ERU jedoch zumeist atrophieren, sollten Bulbi, die am Glaukom erkrankt waren, gezielt im Bereich des ziliaren Spalts (ZS) auf Amyloid untersucht werden. Hierbei wurde die Rasse Appaloosa aufgrund der erhöhten Prävalenz ein Glaukom zu entwickeln separat betrachtet. Patienten und Methode: Insgesamt wurden 60 Augen untersucht. 47 waren an einem Glaukom erkrankt. Eingeteilt wurde nach Anamnese und intraokularer Leptospirennachweis: 20 Augen waren zuvor an einer Leptospiren induzierten ERU erkrankt, in 22 Augen wurde alleine das Glaukom diagnostiziert ohne Hin-weis auf eine intraokulare Leptospireninfektion. 5 Augen mit Glaukom stammten von insgesamt 7 Augen der Appaloosas, ohne bekannten Leptospirentiter. Zum Vergleich standen 6 Augen mit chronischer ERU und 5 gesunde Augen zur Verfügung. Das Durchschnittsalter der Tiere war bei Enukleation 15,4 ± 4,7 Jahre (7 – 24 Jahre) und 10 verschiedene Rassen waren in den Gruppen vertreten. Alle Augen wurden direkt nach Entnahme in 7 % Formalin gelegt und nach der Fixie-rung wurde von jedem Auge aus 4 Quadranten (dorsal/ ventral/ nasal/ temporal) 5 mm breite Proben entnommen. Die Gewebeproben wurden eingebettet und nach dem Schneiden mit Hämatoxilin/Eosin und Sirirus Rot (SR) gefärbt. Amyloidvorkommen wurde in Anlehnung des isoprismatischen, nichtpigmentierten ZK- Epithel bewertet: 0 (kein Amyloid) bis 3 (drei oder mehr Schichten). Die Auswertung fand mittels Lichtmikroskop und polarisiertem Licht statt. Ein Teil der Präparate, die SR positiv getestet worden waren, wurden zusätzlich mittels Immunohistochemie auf Amyloid A und Amyloid L untersucht. Ergebnis: Bei 49 von 55 erkrankten Augen war eine Amyloidablagerung im Auge vorhanden. In den augengesunden Bulbi war weder Amyloid auf dem ZK noch im ZS vorhanden. Augen die am Glaukom erkrankt waren und einen intraokularen Leptospiren positiven Befund aufwiesen, hatten mehr Amyloidablagerungen (19/20: ZK = 2/3/3/3; ZS = 3/3/3/3) als Glaukomaugen ohne intraokulare Leptospireninfektion (18/22: ZK = 1/1/2/1) (17/22: ZS = 2/2/2/2). In allen Augen von Appaloosas konnte Amyloid gefunden werden (7/7: ZK = 2/3/3/3), hingegen war im ZS kaum Amyloid vorhanden (5/7: ZS = 0/1/0/0). Auch bei den chronischen ERU Augen waren hochgradige Amyloidablagerungen auf dem ZK nachweisbar (5/6: ZK = 2/2/3/1), hingegen im ZS kaum vorhanden (2/6: ZS = 0/1/0/0). Zusätzlich konnten Amyloidablagerungen vor dem Ligamentum pectinatum, entlang der Iris, in Gefäßwänden und im Hornhautstroma und dessen Epithel gefunden werden. Zwei von fünf am Glaukom erkrankte Augen der Rasse Appaloosa hatten geringgradige Amyloidablagerungen im ZS, aber in allen Augen dieser Rasse konnten massive Amyloidablagerungen auf dem ZK gefunden werden. Die meisten Ablagerungen waren im ventralen und nasalen Augenabschnitt zu finden, hier konnten auch weniger Entzündungszellen nachgewiesen werden. In allen 13 immunhistologisch untersuchten Augen konnte Amyloid A und in allen zusätzlich auf Amyloid L untersuchten Augen (n = 5) detektiert werden. Schlussfolgerung: Chronische ERU führt zu Phthisis mit Amyloidablagerungen auf dem Ziliarkörper. Hingegen werden beim Glaukom, mit oder ohne vorherge-hender Leptospireninfektion, neben Amyloidablagerungen auf dem ZK auch diese im ZS gefunden. Die hier vorliegende erstmalige Beschreibung von Amyloid A & L im ZS von an Glaukom erkrankten Augen von Pferden könnte eine Ursache für die Kammerwasserabflussstörung darstellen. Auch konnte gezeigt werden, dass Amyloid sedimentiert und eine vermehrte Ablagerung im Zusammenhang mit Linsenveränderungen festzustellen war. War die Linse subluxiert, so kam es offenbar zu einer lokalen Irritation des ZK in deren Richtung die Linse verrutscht war. An dieser Stelle konnte mehr Amyloid gefunden werden, als an den anderen Stellen des ZK. Weitere Studien sind notwendig um den genauen Mechanismus und die Bedeutung im Zusammenhang mit der Glaukom Entstehung und etwaigen Therapiemöglichkeiten zu verstehen.Background: Equine glaucoma has been an enigma for several decades. Many approaches to solve the problem have been described. Intensive medical and sur-gical treatment has been without any success so far. To detect reasons for glau-coma development, enucleated glaucomatous eyes were histologically compared to healthy eyes from euthanized horses after death and eyes affected by equine recurrent Uveitis (ERU). Objective: ERU is regarded as one reason for developing glaucoma, although it is widely described that chronic ERU eyes can become phthitic. For that disease it is known that amyloid deposits on the ciliary body (CB). Never before has there been staining of equine glaucomatous eyes with an amyloid detecting solution of the ciliary cleft (CC) in different locations. Appaloosas have a higher prevalence for developing glaucoma, why the investigation of that breed was done separately. Material and methods: Sixty enucleated globes, 47 having clinical signs con-sistent with glaucoma and 6 having clinical signs consistent with end-stage uveitis (phthisis bulbi) prior to enucleation, were evaluated histologically. For comparison there were healthy eyes (n = 5) and eyes of Appaloosas (n = 7) provided. Within the Appaloosa group five eyes were affected by glaucoma. Mean age of horses was 15.4 ± 4.7 years (range 7 – 24 years), with 10 different breeds represented. Glaucomatous eyes were divided by leptospira titer: Positive tested (n = 20) and negative tested (n = 22). Globes were fixed in 7% formalin and four 5 mm-wide sections (dorsal/ ventral/ nasal/ temporal) were processed and stained with hemotoxylin/eosin and sirius red. Pathology and cell appearance were assessed for each quadrant with light microscope/ under polarized light and compared. The presence of amyloid within the CC and the CB was graded on a scale of 0 (no amyloid present) to 3 (three or more layers), with each grade value representing one layer of isoprismatic cells overlying the non-pigmented ciliary epithelium. Randomly selected sirius red positive slices were further examined for amyloid A and amyloid L. Results: In 49 of 55 diseased eyes, whether affected by ERU or not, there was amyloid detected within the eye. In healthy eyes, no amyloid was detected at all. Glaucoma diseased Leptospira-positive eyes with previous history of ERU had greater amyloid deposition (19/20: CB = 2/3/3/3; CC = 3/3/3/3) than Leptospira-negative eyes (18/22: CB = 1/1/2/1) (17/22: CC = 2/2/2/2). All Appaloosas had amyloid on ciliary body (CB: 2/3/3/3) but only little within the ciliary cleft (5/7: CC = 0/1/0/0) and phthitical ERU eyes had amyloid mainly on the CB (5/6 = 2/2/3/1) (2/6: CC = 0/1/0/0). Furthermore, there were additional amyloid depositions found along the iris, vessels, in front of pectinate ligament and in the cornea epithel of glaucomatous eyes. In glaucomatous eyes of Appaloosas the amyloid deposition was found within the CC in 2/5 globes, but all horses of that breed had massive amyloid depositions on the ciliary body. Especially on the ventral and nasal thin sections, amyloid was found, which was also causing a lack of inflammatory cells in that region within the CC. All selected thin slices were positive tested for amy-loid A (n = 13) and amyloid L (n = 5). Conclusion: Chronic uveitis inducing phthisis is associated with amyloid deposi-tion within the CB, while chronic uveitis inducing secondary glaucoma, in the presence or absence of Leptospira, is associated with amyloid deposition in the CB and CC. Amyloid deposition within the aqueous outflow pathway may contribute to the development of glaucoma secondary to uveitis in the horse. Moreover, connections between amyloid development and lens pathology were suspected: if there was a subluxated lens within the direction of subluxation, more amyloid was found in that area. There was also a connection seen between lens pathology and amyloid development, but study numbers were not efficient enough to support both theories. It is the first time amyloid A & L deposits were described within the ciliary cleft of equine glaucomatous eyes. Further investigations are needed to find the reason for origin and deposition within the anterior chamber and treatment options to dilute the protein