Effect of crosslinking with riboflavin and ultraviolet a (UVA) on the scleral tissue structure

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To evaluate the effect of scleral crosslinking with riboflavin and ultraviolet A (UVA) on scleral tissue structure in vitro.

Material and methods. The study was performed on seven porcine cadaver eyes. Two parallel scleral strips were excised from each eyeball; one was subjected to the crosslinking procedure (instillation of 0.1% aqueous solution of riboflavin mononucleotide for 20 min followed by UV irradiation of 3 mW/cm2 for 30 min), and the other was used as control. Scleral structure was evaluated using light (Van Gieson’s stain) and electron microscopy. Special software was used to perform morphometric analysis of the microphotographs.

Results. As a result of crosslinking, the average packing density of collagen fibers increased by 8.2%, the intermediate space decreased by 5.2%, and the average diameter of collagen fibrils increased by 12%. There were no pathological changes in the scleral structures.

Conclusion. Obtained results confirm the efficacy of scleral crosslinking with riboflavin/UVA in forming additional crosslinks and the safety of the procedure for the scleral tissue.

About the authors

Mukharram M. Bikbov

Ufa Eye Research Institute

Author for correspondence.
Email: eye@anrb.ru

DMedSc, professor, director

Russian Federation, Ufa

Valentina K. Surkova

Ufa Eye Research Institute

Email: ufaeyenauka@mail.ru

DMedSc, professor, leading scientific researcher of the Department of the cornea and lens surgery

Russian Federation, Ufa

Emin L. Usubov

Ufa Eye Research Institute

Email: emines.us@inbox.ru

PhD, leading scientific researcher of the Department of the cornea and lens surgery

Russian Federation, Ufa

Nikolaj A. Nikitin

Ufa Eye Research Institute

Email: nic@ufanet.ru

PhD, leading scientific researcher of the Department of the cornea and lens surgery

Russian Federation, Ufa

Mikhail N. Astrelin

Ufa Eye Research Institute

Email: astrelin87@yandex.ru

scientific researcher of the Department of the cornea and lens surgery

Russian Federation, Ufa

References

  1. Бикбов М.М., Бикбова Г.М. Эктазии роговицы (патогенез, патоморфология, клиника, диагностика, лечение). – М.: Офтальмология, 2011. – 164 c., ил. [Bikbov MM, Bikbova GM. Jektazii rogovicy (patogenez, patomorfologija, klinika, diag nostika, lechenie). Moscow: Oftal’mologija; 2011. 164 p. (In Russ.)]
  2. Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Суркова В.К., Зайнуллина Н.Б. Клинические результаты лечения кератоконуса методом трансэпителиального кросслинкинга роговичного коллагена // Офтальмология. – 2016. – Т. 13. – № 1. – С. 4–9. [Bikbov MM, Bikbova GM, Surkova VK, Zajnullina NB. Klinicheskie rezul’taty lechenija keratokonusa metodom transjepitelial’nogo krosslinkinga rogovichnogo kollagena. Oftal’mologija. 2016;13(1):4-9. (In Russ.)]
  3. Бикбов М.М., Суркова В.К., Усубов Э.Л., Астрелин М.Н. Кросс линкинг склеры с рибофлавином и ультрафиолетом А (UVA). Обзор литературы // Офтальмология. – 2015. – T. 12. – № 4. – С. 4–8. [Bikbov MM, Surkova VK, Usubov EL, Astrelin MN. Krosslinking sklery s riboflavinom i ul’trafioletom A (UVA). Obzor literatury. Oftal’mologija. 2015;12(4):4-8. (In Russ.)].
  4. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих. Пер. с англ. – М: Мир, 1975. – 324 с. [Uikli B. Jelektronnaja mikroskopija dlja nachinajushhih. Moscow: Mir; 1975. 324 p. (In Russ.)]
  5. Bikbova G, Bikbov M. Transepithelial corneal collagen cross-linking by iontophoresis of riboflavin. Acta Ophthalmologica. 2014;92(1):30-34. doi: 10.1111/aos.12235.
  6. Bullimore MA, Jones LA, Moeschberger ML, et al. A retrospective study of myopia progression in adult contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43(7):2110-2113.
  7. Choi S, Lee S-C, Lee H-J, Cheong Y, et al. Structural response of human corneal and scleral tissues to collagen cross-linking treatment with riboflavin and ultraviolet A light. Lasers Med. Sci. 2013;28(5):1289-1296. doi: 10.1007/s10103-012-1237-6.
  8. Jung G-B, Lee H-J, Kim J-H, et al. Effect of cross-linking with riboflavin and ultraviolet A on the chemical bonds and ultrastructure of human sclera. J Biomed Opt. 2011;16(12):125004. doi: 10.1117/1.3662458.
  9. Liu T-X, Wang Z. Collagen crosslinking of porcine sclera using genipin. Acta Ophthalmol. 2013;91(4):253-257. doi: 10.1111/aos.12172.
  10. Pan CW, Ramamurthy D, Saw SM. Worldwide prevalence and risk factors for myopia. Ophthalmic Physiol Opt. 2012;32(1):3-16. doi: 10.1111/j.1475-1313.2011.00884.x.
  11. Rada JAS, Shelton S, Norton TT. The sclera and myopia. Exp Eye Res. 2006;82(2):185-200. doi: 10.1016/j.exer.2005.08.009.
  12. Tanaka S, Eikenberry EF. Glycation induces expansion of the molecular packing of collagen. J Mol Biol. 1988;203(2):495-505. doi: 10.1016/0022-2836(88)90015-0.
  13. Wang M, Zhang F, Qian X, Zhao X. Regional Biomechanical properties of human sclera after cross-linking by riboflavin/ultraviolet A. J Refract Surg. 2012;28(10):723-728. doi: 10.3928/1081597X-20120921-08.
  14. Wollensak G, Iomdina E. Long-term biomechanical properties of rabbit sclera after collagen crosslinking using riboflavin and ultraviolet A (UVA). Acta Ophthalmol. 2009;87(2):193-198. doi: 10.1111/j.1755-3768.2008.01229.x.
  15. Wollensak G, Iomdina E, Dittert DD, et al. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol Scand. 2005;83(4):477-482. doi: 10.1111/j.1600-0420.2005.00447.x.
  16. Wollensak G, Spoerl E. Collagen crosslinking of human and porcine sclera. J Cataract Refract Surg. 2004;30(3):689-695. doi: 10.1016/j.jcrs.2003.11.032.
  17. Wollensak G, Spoerl E, Seiler T. Riboflavin/ultraviolet-a-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am J Ophthalmol. 2003;135(5):620-627. doi: 10.1016/S0002-9394(02)02220-1.
  18. Zhang Y, Zou C, Liu L, et al. Effect of irradiation time on riboflavin-ultraviolet-A collagen crosslinking in rabbit sclera. J Cataract Refract Surg. 2013;39(8):1184-1189. doi: 10.1016/j.jcrs.2013.02.055.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Bikbov M.M., Surkova V.K., Usubov E.L., Nikitin N.A., Astrelin M.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».