Retinale Degeneration Ciaran Kelly & Marcel Verbrüggen

10. Januar 2019

Überblick • Einleitung

• Das menschliche Auge

• Retinale Degenerationen

• Quellen

Einleitung • Degeneration der Sehsinneszellen

entweder Zapfen und dann Stäbchen, oder umgekehrt

Einschränkungen im Blickzentrum oder im peripheren Sehen

• Retinale Degenerationen können angeboren oder erworben sein

• Dystrophie: Entwicklungsstörung einzelner Zellen Gewebe, oder Organe

Das menschliche Auge • Aufbau des Auges

Aufbau der Retina • Stäbchenzellen (Hell-Dunkel-Sehen) – ungefähr 120 Millionen

• drei verschiedene Zapfentypen (S, M & L) – insgesamt circa 6 Millionen

ermöglichen trichromatisches Sehen (S: blau – M: grün – L: rot)

• besteht des weiteren aus: Ganglienzellen und Schaltzellen (Bipolar-Zellen, Amakrine Zellen und Horizontalzellen)

Aufbau der Retina

Aufbau der Retina • Stäbchenzellen (Hell-Dunkel-Sehen) – ungefähr 120 Millionen

• drei verschiedene Zapfentypen (S, M & L) – insgesamt circa 6 Millionen

ermöglichen trichromatisches Sehen (S: blau – M: grün – L: rot)

• besteht des weiteren aus: Ganglienzellen und Schaltzellen (Bipolar-Zellen, Amakrine Zellen und Horizontalzellen)

• Photorezeptorproteine enthalten 11-cis-Retinal (Retinal 1)

• Höchste Dichte an Zapfen in der Fovea der Makula

• Stäbchen sind vor allem in der Peripherie der Retina angesiedelt

Fotographie einer gesunden Retina

Verteilung der Rezeptorzellen

Absorptionswellenlängen der Photorezeptorproteine • bei Stäbchen: Rhodopsin

(λ zwischen 492 und 502 nm)

• bei Zapfen:

S-Iodopsin (λ=420 nm)

M-Iodopsin (λ=534 nm)

L-Iodopsin (λ=564 nm)

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen Hyperpolarisation der Stäbchenzelle, aufgrund des gestoppten Kationen-

Einstroms

Transmitterausschüttung der Photorezeptorzellen wird gestoppt

Horizontal- und Bipolarzellen hemmen nicht weiter die Ganglienzellen

Aktionspotentiale werden von den Ganglienzellen über den Sehnerv zum Gehirn geleitet

Retinale Degenerationen • Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

- Retinitis pigmentosa

• Zapfen-Stäbchen-Dystrophie

- Bardet-Biedl-Syndrom

- Morbus Stargardt

- Makuladystrophien

- Morbus Best

- AVMD

- AMD (Altersbedingte Makuladegeneration)

Retinitis pigmentosa • Genetisch bedingte Netzhauterkrankung

• Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

• schleichendes Absterben der Sehzellen

führt zu Sehstörungen bis hin zur Erblindung

• 30.000 bis 40.000 Fälle in Deutschland; weltweit ca. 3 Millionen

• beide Geschlechter und alle Altersstufen betroffen

Formen und Vererbung von Retinitis pigmentosa

• autosomal-dominante Retinitis pigmentosa

• autosomal-rezessive Retinitis pigmentosa

• X-chromosomal-rezessive Retinitis pigmentosa

• es gibt mehr als 150 verschiedene Gene als mögliche Verursacher

• Sonderformen in Verbindung mit anderen Syndromen

• Usher-Syndrom

• Bardet-Biedl-Syndrom

Liste von bekannten mutierten Genen, die eine Form der Retinitis pigmentosa auslösen

Symptome • fortschreitende Nachtblindheit (meist das erste Anzeichen)

• Gesichtsfeldeinschränkung - zunehmender Tunnelblick (frühes Anzeichen)

• erhöhte Blendungsempfindlichkeit

• abnehmendes Farbensehen

• gestörtes Kontrastsehen

• verlängerte Anpassungszeit der Augen beispielsweise beim raschen Wechsel von einem hellen in einen dunklen Raum

• schleichender Verlust der Sehschärfe

• komplette Erblindung

• oft tritt Trübung der Linse auf (Grauer Star – Katarakt)

Einschränkung des Gesichtsfelds - Tunnelblick

Ursachen Absterben der Stäbchenzellen

• Defekte Proteine der Phototransduktion (z.B. Rhodopsin)

• Defekte im Stoffwechsel der Netzhaut

z.B. das Protein RPE65 – Teil des Vitamin-A-Stoffwechsels der Netzhaut

• Fehler in der Entwicklung und dem Erhalt der Zellstruktur oder des Gewebes

• Absterben der Zapfenzellen:

nicht genetisch festgelegt!

Aber durch oxidativer Stress, Energiemangel oder das Fehlen spezieller Proteine (wie z.B. RdCVF) sterben auch diese ab

Diagnose • Sehschärfe

• Farbensehen

• Gesichtsfeld

• Anpassungsfähigkeit von Hell nach Dunkel

• Untersuchung der Funktionsfähigkeit der Netzhaut mithilfe eines Elektroretinogramms (ERG)

• Messung der elektrischen Potenziale, die sowohl von Stäbchen- als auch von Zapfenzellen bei Lichteinfall ausgesendet werden

• Je fortgeschrittener die Retinopathia pigmentosa, desto weniger intensiv ist die Antwort der Zellen auf Licht.

• Untersuchung des Erbguts

Behandlungsmöglichkeiten • Bisher nicht therapierbar

• Linderung der Beschwerden, durch:

Sehhilfen (Brille, Kontaktgläser, andere Vergrößerungsmittel)

UV-Schutz-Gläser

Kantenfiltergläser

elektronische oder subretinale Netzhautimplantate:

• Hilfen im Alltag:

Blindenstock

Orientierungs- und Mobilitätstraining

Behandlungsmöglichkeiten (in Zukunft) • Pharmakologische Behandlung (Voraussetzung: endgültige Aufklärung der Schadenskette):

z.B. Ersatz fehlerhafter körpereigener Wirkstoffe oder Genprodukte des Sehvorgangs durch Medikamente

• Gentherapie:

direkter Austausch des defekten und krankheitserregenden Gens durch ein intaktes

• Stammzelltherapie: Stammzellen, die zu Netzhautzellen werden und abgestorbene Zellen ersetzen

• Reduzierung, bzw. Eliminierung schädlicher Gen-Information durch Beeinflussung der Umsetzung der Geninformation in Proteine

Fotographie einer gesunden Retina

kranke Retina (Retinitis pigmentosa)

kranke Retina (Retina pigmentosa)

Retinale Degenerationen • Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

- Retinitis pigmentosa

• Zapfen-Stäbchen-Dystrophie

- Bardet-Biedl-Syndrom

- Morbus Stargardt

- Makuladystrophien

- Morbus Best

- AVMD

- AMD (Altersbedingte Makuladegeneration)

Zapfen-Stäbchen-Dystrophien

- Netzhaut-Pigment-Ablagerungen (hauptsächlich um die Makularegion)

- Verlust der Zapfen-Photorezeptoren

- führt früh zu gesetzlicher Blindheit und Behinderung

Symptome -verminderte Sehschärfe, Farbenblindheit, Lichtempfindlichkeit

-verminderte Sensibilität im zentralen Gesichtsfeld

- Strabismus (Schielen) und Nystagmus (Augenzittern)

Am Augenhintergrund:

- dünnere Netzhautgefäße

- wächserne Papille

Bardet-Biedl-Syndrom Durch sechs Hauptsymptome gekennzeichnet:

Netzhautdystrophien

Adipositas (krankhaftes Übergewicht)

Polydaktylie (überzählige Finger und/oder Zehen)

Mentale Retardation (geistige Entwicklungsverzögerung)

Hypogenitalismus (Unterentwicklung der Geschlechtsorgane)

Nierenerkrankungen

Nebensymptome mit geringerer Häufigkeit

Verlauf - rasch fortschreitenden Sehstörungen im Grundschulalter

- bis dritten Lebensjahrzehnt nur noch 10 % Sehvermögen

Vererbung

- autosomal-rezessiv

- für mehr als 20 Gene beschrieben

- BBS1 und BBS10 am häufigsten

Morbus Stargardt - eigentlich jugendlichen (juvenilen) Makuladegeneration

- durch weitere Verschlechterung, Fortschreiten zu einer Zapfen- Stäbchendystrophie möglich

Verlauf:

- Relativ plötzlichen Sehschärfeverlust

- Sehvermögen stabilisiert sich auf einem niedrigen Niveau

Vererbung

- autosomal rezessiv

Makuladystrophien - betreffen vorwiegend die Stelle des schärfsten Sehens (Makula)

- Nicht die ganze Netzhaut betroffen

- keine Erblindung, da das periphere Gesichtsfeld erhalten bleibt

Morbus Best - juvenile Makuladystrophie

- angeborene langsame Veränderung oder Zerstörung des Gewebes

- im Zentrum der Netzhaut eine "eidotter"-ähnliche,

scharf begrenzte runde, gelbliche Veränderung

Vererbung:

- autosomal dominant

- Veränderungen im VMD2 Gen

- Anhäufung von Abbauprodukten (Lipofuszin)

Adult vitelliforme Makuladystrophie (AVMD)

- in der Regel nur bei Erwachsenen

- an Makula gelb-bräunliche eidotterähnliche Einlagerungen

Vererbung

- autosomal dominant

- Veränderung im Best1-Gen oder PRPH2-Gen

Altersabhängige Makuladegeneration (AMD)

- häufigste Ursache für die Erblindung

- über vier Millionen Betroffenen in Deutschland

Trockene AMD

1.Die Frühform

- geringfügige Seheinschränkungen

- farbliche Veränderungen am Augenhintergrund

- Ablagerungen von Abbau-Material unter der Netzhaut

Die Zwischenform

- zunehmende Pigmentveränderungen

Die Spätform

- flächige Schwund des Netzhautgewebes in der Makula (geografische Atrophie)

- örtlicher Verlust der Sehfunktion

Die feuchte AMD - aggressivere Variante

- Wachstum neuer Blutgefäße aus der Aderhaut

- tritt Flüssigkeit unter und in die Netzhaut

- Verzerrung des auf die Netzhaut geworfenen Bildes

- bilden sich Felder

( im Seheindruck „graue“ oder „blinde“ Flecken)

Decken Sie ein Auge ab und konzentrieren Sie sich

mit dem anderen Auge auf den Punkt in der Mitte.

Quellen • https://de.wikipedia.org/wiki/Iodopsine#/media/File:Cone-response-de(2).svg Bild zu Wellenlängen der Photorezeptorproteine

• https://www.augencentrum-dresden.de/wp-content/uploads/2018/04/auge_aufbau.jpg Bild zu Aufbau des Auges

• https://de.wikipedia.org/wiki/Opsin

• http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-36.htm ((Bild Aufbau Retina2))

• https://de.wikipedia.org/wiki/Netzhaut#/media/File:Retina_layers.svg ((Bild Aufbau Retina))

• https://de.wikipedia.org/wiki/Zapfen_(Auge)

• https://de.wikipedia.org/wiki/Phototransduktion

• https://de.wikipedia.org/wiki/Phototransduktion#/media/File:Transducin.png Bilder zu Signaltransduktion in Stäbchen

• https://de.wikipedia.org/wiki/Netzhaut#/media/File:Retinography.jpg Augenspiegelung Retina

• http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-36.htm Bild zu Verteilung der Rezeptorzellen

• https://en.wikipedia.org/wiki/Retinitis_pigmentosa Liste der mutierten Gene

• https://de.wikipedia.org/wiki/Retinopathia_pigmentosa#/media/File:Fundi_of_patient_with_Refsum_disease.jpg kranke Retina1

• https://en.wikipedia.org/wiki/Retinitis_pigmentosa#/media/File:Fundus_of_patient_with_retinitis_pigmentosa,_mid_stage.jpg kranke Retina2

• https://www.pro-retina.de/netzhauterkrankungen/retinitis-pigmentosa/krankheitsbild

• https://www.netdoktor.de/krankheiten/retinitis-pigmentosa/

• https://www.amd-netz.de/leben-mit-amd/sehhilfen-und-hilfsmittel/kantenfilterglaeser

https://www.pro-retina.de/media/dateien/9/amd_kle_pro_retina_trockene_amd-60seiten.pdf

https://www.google.com/search?q=morbus+best&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjyn8PNv-PfAhUFI1AKHejFCUYQ_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=DV-fmT2cuDEWaM:

https://www.google.com/search?q=feuchte+amd&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwihy9__w-PfAhWRmLQKHTPTD-oQ_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=jg4BWafudhZfrM:

https://www.google.com/search?q=morbus+stargardt&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjT3_OcwePfAhUuM-wKHQp4As4Q_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=iRey80LucPUI_M:

https://www.pro-retina.de/netzhauterkrankungen

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

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