ÖZET

Göz içi lensinin performansı cerrahi teknik, cerrahi komplikasyonlar, göz içi lensinin biyomateryal ve tasarımı ve kişinin lense verdiği yanıt gibi faktörlerce belirlenmektedir. Göz içi lenslerin biyouyumluğunda belirleyici faktör enflamatuvar hücrelerin ve lens epitel hücrelerinin davranışıdır. Bu nedenle göz içi lens materyalinin biyouyumluluğu gözün implante edilen lense verdiği enflamatuvar yabancı cisim reaksiyonuyla ilişkili uveal biyouyumluluk ve kapsülde kalan lens epitel hücrelerin göz içi lens ile ilişkisi tarafından belirlenen kapsüler biyouyumluluk olarak değerlendirilmektedir. Göz içi lens materyallerinin yetersiz biyouyumluluğu klinik olarak ön kapsül opasifikasyonu, arka kapsül opasifikasyonu ve lens epitel hücrelerinin göz içi lens üzerine ilerlemesi şeklinde farklı klinik tablolarla sonuçlanabilir. Refraktif lens değişimi ya da konjenital katarakt cerrahisi sonrasında pediatrik göz içi lens implantasyonu gibi nedenlerle yaşamın daha erken dönemlerinde giderek artan oranda implante edilen göz içi lenslerden yıllar boyunca maksimum performans sergilemesi beklenmektedir. Bundan dolayı göz içi lens üretiminde kullanılan materyaller uzun süreli uveal ve kapsüler biyouyumluluk sağlamalıdırlar. Bu yazıda özellikle uveal ve kapsüler biyouyumluluk açısından günümüzde mevcut göz içi lens materyalleri ve göz içi lenslerin biyouyumluluğunu arttırmaya yönelik çalışmalar gözden geçirilmiştir.

Giriş

Biyouyumluluk, göz içi lenslerinin (GİL) kısa ve uzun dönemde klinik performansını etkileyebilecek önemli bir özelliğidir. Genel tanım olarak biyouyumluluk, bir biyomalzemenin vücut dokularına fiziksel, kimyasal, biyolojik uyumu ve vücudun mekanik davranışına sağladığı optimum uyumdur. İdeal olarak biyouyumluluğu tam olan bir GİL’den beklenen özellikler; yabancı cisim reaksiyonu oluşturmaması, çevre dokular tarafından kabul edilmesi, kapsüler kese ile uyumluluğunun iyi olması ve herhangi ek bir girişime gerek kalmaksızın hastada yaşam süresince tatmin edici bir görme sağlamasıdır. Biyouyumluluğu belirleyen en önemli faktör implante edilen GİL olsa da hastaya ve cerrahi tekniğe ait özellikler de biyouyumluluk üzerinde etki gösteren diğer faktörlerdir. Ancak asıl olarak GİL’lerin biyouyumluluğu söz konusu olduğunda lensin materyal özelliği, optik kenar tasarımı, yüzey özellikleri ve haptik-optik birleşimi önem kazanmaktadır.

GİL’lerin biyouyumluluğunun bir bütün olarak değerlendirilmesi gerekse de implante edilmiş bir GİL’in biyolojik etkisi uveal ve kapsüler düzeydedir. Bu nedenle GİL’lerin biyouyumluluğu uveal ve kapsüler biyouyumluluk olarak sınıflandırılmaktadır.¹ Uveal biyouyumluluğu gözün GİL’e karşı oluşturduğu enflamatuvar yanıt belirlemektedir. Katarakt cerrahisi ve GİL implantasyonu sırasında kan-aköz bariyerinde bozulma ön kamaraya hızlı bir protein ve hücre salınımına neden olur. Bu sırada ilk olarak proteinlerin lens yüzeyinde birikimi gözlenir. Bu birikim GİL materyalinin yüzey özelliği ve kimyasal yapısına bağlıdır. GİL yüzeyindeki protein birikimi ardından diğer hücrelerin de lens yüzeyinde birikimini kolaylaştırmaktadır. Kompleman sistemininde aktive olmasıyla enflamatuvar hücreler GİL’e karşı yabancı cisim reaksiyonunu oluşturan makrofaj ve dev hücrelere dönüşmektedir. Bu hücresel yanıtta iki farklı hücre tipi yer almaktadır; birincisi 1. ayda pik yapan küçük, yuvarlak fibroblast benzeri hücreler, diğeri ise 3. ayda pik gösteren yabancı cisim dev hücreleridir. Dev hücreler daha sonra dejenere olur ve GİL yüzeyinde asellüler proteinöz bir membran bırakır.² Uveal biyouyumluluk bu patofizyolojik olaylar sonucunda oluşan aköz flare ve GİL üzerindeki hücresel birikim dikkate alınarak değerlendirilmektedir.

Polimetilmetakrilat (PMMA) göz içi uygulanan ilk GİL materyalidir. PMMA materyalinin çok iyi doku toleransı, düşük yabancı cisim enflamatuvar yanıtı, yüksek uveal biyouyumluluğu, göreceli olarak daha yüksek refraktif indeksi ve iyi bir optik özelliğe sahip olması önemli avantajlarındandır.1 Ancak yüksek ısı ve basınca intoleransı ve sertliği açısından değerlendirildiğinde yerini günümüzde katlanabilir GİL’lere bırakmıştır.

Günümüzde kullanımda olan katlanabilir GİL’ler klinik olarak değerlendirildiğinde uveal biyouyumluluk açısından bir sorun oluşturmamaktadır. Literatürde bildirilen çalışmaların tümünde saptanan aköz flare seviyeleri ve GİL üzerindeki hücresel birikim miktarları klinik olarak anlamlı düzeyde olmayıp, bu çalışmalarda sadece kullanılan GİL’ler birbirleriyle karşılaştırılmaktadır. Uveal reaksiyonun daha fazla izlenebileceği üveitik gözlerde, diyabeti olan hastalarda veya psödoeksfoliasyon sendromlu gözlerde bile GİL üzerindeki hücresel birikimin klinik anlamlı düzeyde olmadığı belirtilmektedir.^3,4,5,6,7 Günümüzde kullanılan katlanabilir GİL’ler materyal özelliğine göre hidrofobik ve hidrofilik olarak sınıflandırıldığında, hidrofilik GİL’lerin uveal biyouyumluluğunun hidrofobiklere göre daha iyi olduğu gösterilmiştir.⁸ Hidrofilik materyallerde doku uyumunun iyi olması yüksek oranda su içeriğine bağlanmaktadır. Hidrofobik GİL ile heparin kaplı hidrofobik GİL’in aköz flare açısından karşılaştırıldığı üç ay takipli bir çalışmada cerrahi sonrası birinci gün dışında anlamlı farklılık bulunmamıştır.⁹

Katlanabilir özellikteki silikon lensler hidrofobik yüzeye sahiptirler. GİL yüzeyindeki hücresel birikimin çok düşük düzeylerde olması uveal biyouyumluluk açısından silikon lensleri avantajlı kılmaktadır.¹⁰ Hidrofilik, hidrofobik ve silikon GİL’lerin karşılaştırıldığı bir çalışmada, aköz flare miktarının birinci ayda ameliyat öncesine göre her üç tip GİL ile de artış gösterdiği, ancak hidrofobik GİL’de oluşan aköz flare miktarının diğer GİL’lere göre anlamlı olarak daha yüksek olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada birinci aydan sonra aköz flare miktarında azalma olduğu ve 18 aylık takip süresince GİL’ler arasında anlamlı farklılık olmadığı belirtilmiştir.⁶

GİL üzerindeki enflamatuvar hücre birikimi erken dönemde daha çok küçük yuvarlak hücre tipinde olup, bu tip hücreler kan-aköz bariyerinin bozulduğunun işaretidir. Geç dönemde ağırlık kazanan yabancı cisim dev hücreleri ise uzamış enflamasyonun bulgusu olup uveal biyouyumluluk patogenezinden daha çok sorumludur. Hidrofilik GİL’lerde hidrofobiklere göre daha az miktarda enflamatuvar hücre birikimi olmaktadır. Hidrofobik GİL’lerde yabancı cisim dev hücre birikiminin, silikon GİL’lerde ise küçük yuvarlak hücresel birikimin daha fazla olduğu saptanmıştır. Ancak uzun süreli takiplerde GİL’ler arasında hücresel birikim açısından fark olmadığı bildirilmektedir.⁴

Kapsüler biyouyumluluğun patogenezinde lens epitel hücrelerinin proliferasyonu ve göçü söz konusudur. Lens epitel hücreleri ön kapsülün altından tek sıra hücre dizilimiyle yükselir ve ekvatoryal lens kavisine doğru uzanır. Bu hücreler mitotik aktivite sergiler ve maksimum mitotik aktiviteyi lensin ön kapsülünün preekvatoryal bölgesini halka şeklinde çevreleyen germinatif zonda gösterirler. Yeni oluşan hücreler ekvatora doğru ilerleyerek hacimce büyür ve fibriller yapıya farklılaşır. Ön kapsül altında ve ekvatorda bulunan epitel hücreleri fonksiyon, büyüme paterni ve patolojik süreçlerde farklılık gösterir. Ön kapsül altındaki lens epitel hücreleri proliferasyon göstermezler, daha çok fibrotik reaksiyon sergilerler. Bu bölgedeki hücreler lensteki en büyük epitel hücreleridir. Ekvator yerleşimli lens epitel hücreleri patolojik durumlarda arka kapsül boyunca hücre göçü yapmaya eğilimlidir ve genellikle fibrotik reaksiyon yerine Elschnig incileri olarak adlandırılan geniş hücresel yapılara dönüşürler. Bu nedenle bir GİL’in kapsüler biyouyumluluğunun klinik olarak değerlendirilmesinde lens epitel hücrelerinin proliferasyonu ve göçü sonucu gelişen arka kapsül opasifikasyonu, ön kapsül opasifikasyonu ya da lens epitel hücrelerinin GİL ön yüzeyine ilerlemesi belirleyicidir.¹¹

Arka kapsül opasifikasyonu başarılı katarakt cerrahisinin en sık postoperatif komplikasyonu ve kapsüler biyouyumluluğun en önemli parametresidir. Arka kapsül opasifikasyonu oluşumunda GİL materyalinden çok lensin optik kenar tasarımı önem taşımaktadır. Yapılan çalışmalarda 360° keskin arka optik kenarın belirgin olarak arka kapsül opasifikasyonunu azalttığı bildirilmektedir.^12,13,14,15 Arka keskin kenar bariyer etkisi ile lens epitel hücrelerinin arka kapsül üzerinde ilerlemesini engellemektedir. Prospektif, randomize ve kontrollü 66 çalışmanın değerlendirildiği bir meta-analizde aynı materyale sahip GİL’lerin keskin ve yuvarlak kenar kesimli tasarımları karşılaştırıldığında keskin kenar tasarımlı GİL’lerde daha az arka kapsül opasifikasyonu saptanmıştır.¹⁶ GİL materyal özelliği değerlendirildiğinde hidrofilik yüzeyin lens epitel hücre proliferasyonu ve göçü için uygun zemin oluşturması ve hidrofobik yüzeyin yüksek biyoadeziv özelliği sayesinde arka kapsüle sıkı yapışıklık göstermesi nedeniyle hidrofilik GİL’lerde arka kapsül opasifikasyonu hidrofobiklere göre daha fazla görülmektedir.^{5,17,18,19,20,21}Ayrıca keskin arka kenar tasarımının hidrofilik GİL’lerde yüksek su içeriği nedeniyle hidrofobik GİL’lerde olduğu kadar keskin elde edilememesi de hidrofilik GİL’lerde arka kapsül opasifikasyonu gelişimi için diğer önemli bir nedendir.²² Lens epitel hücrelerinin fibroblast benzeri hücrelere farklılaşması ön kapsülün opasifikasyonuna neden olmaktadır. Oluşan opasifikasyon görsel aksın dışında kaldığı için sıklıkla klinik önemi yoktur. Ancak kapsüloreksis açıklığının fibrozis sonucu küçülmesi, GİL dislokasyonu ve buna bağlı refraktif değişimlere neden olabilir. Materyal özelliği açısından değerlendirildiğinde hidrofilik akrilik lenslerde ön kapsül opasifikasyon gelişimi hidrofobik akrilik lenslere göre daha az oranda bildirilmiştir.²³ GİL optik kenar tasarımı açısından değerlendirildiğinde arka kapsül opasifikasyonunun aksine lens optik ön kenar tasarımının keskin ya da yuvarlak olmasının ön kapsül opasifikasyonu derecesi açısından bir etkisi olmadığı gösterilmiştir.²⁴ Haptik-optik birleşiminin açılı olmasının ise ön kapsül ve GİL optiği arasında bir mesafe bırakarak ön kapsül opasifikasyonu üzerinde etkili olduğu bildirilmiştir.²³ Cerrahi sırasında ön kapsül altındaki lens epitel hücrelerinin temizlenmesinin arka kapsül opasifikasyon gelişimi ile bağlantısı gösterilemese de ön kapsül opasifikasyon ve kontraksiyon miktarında azaltıcı etkisi gösterilmiştir.^23,25

Silikon GİL’lerde karşılaşılan aşırı fibrotik reaksiyon silikon materyalinin lens epitel hücre proliferasyonunu aşırı miktarda uyarması sonucu meydana gelmektedir. Yoğun fibrozis sonucu ön kapsül opasifikasyonu, arka kapsül opasifikasyonu ve bazı olgularda GİL desantralizasyonuna neden olabilecek aşırı fibrotik reaksiyon gelişimi görülebilmektedir.¹¹ Bunun yanı sıra silikon lenslerin intravitreal gazlar ve silikon yağı ile teması lens materyalinin saydamlığını kaybetmesine neden olmaktadır.

GİL üzerine lens epitel hücre yürümesi, lens epitel hücrelerinin kapsüloreksis kenarından GİL ön yüzeyine doğru prolifere olması ile oluşur. Sıklıkla opasifikasyona ya da görme azalmasına neden olmaz. Daha çok hidrofilik akrilik lenslerle görülmektedir.^26,27

Katarakt cerrahisinde son yıllarda görülen teknolojik gelişmelere paralel olarak GİL teknolojisinde de önemli gelişmeler meydana gelmiştir. GİL’deki yenilikler hastanın görsel memnuniyetini, GİL’in kısa ve uzun dönemde klinik performansını ve biyouyumluluğunu arttırmaya yönelik çalışmaları kapsamaktadır. Biyouyumluluğu arttırmaya yönelik çalışmalar sıklıkla GİL yüzey ya da materyal özelliğini değiştirme yönündedir.

Hidrofobik GİL materyalinin özelliği değiştirilerek elde edilen hibrit hidrofobik GİL’ler son yıllarda klinik kullanım alanı bulmuştur. Hibrit hidrofobik GİL’ler hidrofilik komponenti olan hidrofobik yapıda lenslerdir. Su içerikleri %4-5 civarında olup %0,9 salin solüsyon içerisinde muhafaza edilmektedir. Tavşan gözünde yapılan bir çalışmada 4 haftalık takipte hidrofobik GİL ile hibrit hidrofobik GİL arka kapsül opasifikasyon skoru açısından karşılaştırılmış ve hibrit hidrofobik GİL’de anlamlı olarak daha düşük arka kapsül opasifikasyon skoru bildirilmiştir.²⁸ Bu sınıf GİL’lerin önemli bir özelliği hidrofobik GİL’lerde karşılaşılan parlama probleminin az hatta hiç görülmemesidir.²⁹ Parlama GİL materyali içerisinde içi sıvı dolu vaküollerdir. Hidrofobik GİL kopolimerlerindeki çarpraz bağlantılar arasına sıvı dolması ile oluşan refraktif indeksteki farklılığın bir sonucudur. Sıklıkla görme seviyesini etkilemez, ancak görme kalitesi üzerinde etkisi olabileceği bildirilmiştir.³⁰ Hibrit hidrofobik GİL’lerde daha sıkı çarpraz bağlantıların olması ve GİL materyalinin su dengesinin hidrofilik yapı ile kurulmuş olmasının parıltı oluşumunu engellendiği düşünülmektedir.

GİL biyouyumluluğunu arttırmaya yönelik diğer girişimlerde GİL yüzey özelliğinin değiştirilmesi amaçlanmıştır. Hidrofobik GİL’lerin kapsüler biyouyumluluğunun iyi, hidrofilik yüzeylerin ise uveal biyouyumluluğunun iyi olması esas alınarak hidrofobik lenslere çeşitli moleküller ile hidrofilik yüzey özelliği kazandırılmaya çalışılmaktadır. GİL yüzey özelliği sıklıkla yüzey işlemi, yüzey kaplama ve yüzeye ek molekül ekleme şeklinde yapılmaktadır. Heparin klinik kullanımda olan biyouyumluluğu arttırmaya yönelik bir yüzey kaplama molekülü olarak kullanılmaktadır. Geçmiş yıllarda PMMA lenslerin yüzey kaplamasında kullanılarak özellikle postoperatif enflamasyonun yoğun olacağı öngörülen üveitik, diyabetik ve çocuk hastalarda biyouyumluluğu arttırma amacıyla kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda PMMA-heparin ile yüzey modifikasyonunun erken postoperatif enflamasyonu azalttığı gösterilmiştir.^31,32,33 Heparin yüzey kaplama ile GİL yüzey özelliği daha hidrofilik forma dönüştüğünden enflamatuvar hücre adezyonu azalmaktadır. Katlanabilir hidrofobik GİL’lerin heparin ile yüzey kaplaması sonucu yine uveal biyouyumluluk klinik parametrelerinde değişim sağlandığı bildirilmiştir.⁹

Hidrofobik GİL’lerin yüzey özelliğinin hidrofilik özellik kazanması amacıyla çeşitli moleküller deneysel olarak kullanılmıştır. Polietilen glikol, lens yüzeyi ile proteinler arasındaki çekim gücünü azaltarak uveal biyouyumlulukta artış sağlayan bir moleküldür.³⁴ Hidrofilik monomer olan N-vinyl pyrrolidone ile hidrofobik GİL ön yüzeyi kaplanarak hidrofilik ön yüzey oluşturulmuş ve hidrofilik ön yüzey ile uveal biyouyumluluğun, hidrofobik arka yüzey ile kapsüler biyouyumluluğun arttığı bildirilmiştir.³⁵ Doku büyüme faktörü beta-2 (TGF-β2) lens epitel hücrelerinin arka kapsül opasifikasyonu oluşturmasını uyaran yolda önemli bir faktördür. Anti-TGF-β2 ile yüzey özelliği değiştirilen hidrofobik lensin deneysel şartlarda hem lens epitel hücre ilerlemesini azalttığı hem de lens yüzey hidrofilitesini arttırdığı gözlemlenmiştir.³⁶

GİL materyallerinin biyouyumluluk özellikleri Tablo 1’de, ülkemizde yaygın kullanılan GİL’ler materyal özelliklerine göre Tablo 2’de özetlenmiştir.

Sonuç

Biyouyumluluk uzun ve kısa dönemde implante edilen GİL’in klinik performansını gösteren önemli bir özelliğidir. GİL materyal özelliği açısından bakıldığında kapsüler biyouyumluluk için keskin arka kenar optik tasarımı ve hidrofobik yüzey, uveal biyouyumluluk açısından hidrofilik ön yüzey önem taşımaktadır. Ancak enflamasyon riski daha yüksek olan gözlerin büyük kısmında bile günümüzde mevcut katlanabilir GİL’ler ile uveal biyouyumluluk önemli klinik sorun oluşturmadığından, GİL biyouyumluluk parametreleri arasında kapsüler biyouyumluluğun ön planda olması klinik açıdan daha anlamlı görünmektedir. Biyouyumluluktan asıl sorumlu faktör GİL’in materyali, yüzey özellikleri ve optik tasarımı olsa da hastaya ya da cerrahiye ait faktörler de göz önünde bulundurulmalıdır. Bu nedenle tüm hastalar için ideal biyouyumluluğu olan tek bir GİL seçimi yerine her bir hasta için ve planlanan cerrahinin özellikleri dikkate alınarak biyouyumluluk değerlendirilmelidir.

Etik

Hakem Değerlendirmesi: Editörler kurulu dışında olan kişiler tarafından değerlendirilmiştir.

Yazarlık Katkıları

Konsept: Pelin Özyol, Dizayn: Pelin Özyol, Erhan Özyol, Fatih Karel, Veri Toplama ve İşleme: Pelin Özyol, Erhan Özyol, Analiz ve Yorumlama: Pelin Özyol, Erhan Özyol, Fatih Karel, Literatür Arama: Pelin Özyol, Erhan Özyol, Yazan:  Pelin Özyol.

Çıkar Çatışması: Yazarlar tarafından çıkar çatışması bildirilmemiştir.

Finansal Destek: Herhangi bir kurum ya da kuruluştan finansal destek sağlanmamıştır.