Dokument: Optische Kohärenztomografie zur Quantifizierung neuronaler Degeneration in verschiedenen Netzhautschichten bei Amyotropher Lateralsklerose

Titel:	Optische Kohärenztomografie zur Quantifizierung neuronaler Degeneration in verschiedenen Netzhautschichten bei Amyotropher Lateralsklerose
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=52668
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200324-105527-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Keser, Nazmiye [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,42 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 15.03.2020 / geändert 15.03.2020
Beitragende:	Professor Aktas, Orhan [Gutachter] Univ.- Prof. Dr. med. Guthoff, Rainer [Gutachter]
Stichwörter:	Optische Kohärenztomografie, Amyotrophe Lateralsklerose
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die primär das willkürmotorische System betrifft. Gemäß klassischer Definition führt die Degeneration von erstem und zweitem Motoneuron zum typischen klinischen Bild mit gleichzeitig bestehenden schlaffen und spastischen Paresen, Muskelatrophien, Faszikulationen und pathologischen, pathologisch gesteigerten, oder erloschenen Reflexen. Der Krankheitsverlauf ist rasch progredient, und die Prognose ungünstig. Obschon die ALS als klassische Erkrankung der Pyramidenbahn gilt, gibt es Hinweise dafür, dass auch andere zentralnervöse Systeme vom Degenerationsprozess betroffen sind, darunter auch die Sehbahn. Daher ist die Erforschung etwaiger degenerativer Veränderungen der Netzhaut als Teil des visuellen Systems bei ALS Gegenstand dieser Arbeit. Hierfür bietet sich die Optische Kohärenztomografie (OCT) an. Es handelt sich um ein nicht-invasives, leicht durchführbares und kostengünstiges Verfahren aus der Augenheilkunde. Sie ermöglicht hochauflösende zwei- und dreidimensionale Aufnahmen der Netzhaut (NH, lat. Retina) im Bereich der Makula und Papille. So ist die Darstellung und Quantifizierung von NH-Dicke und -Volumen, sowie der einzelnen NH-Schichten möglich. Da die Retina ontogenetisch gesehen ein vorverlagerter Teil des Gehirns ist, eignet sie sich zur Beurteilung zentralnervöser Erkrankungen. In der neurologischen Forschung konnte die OCT bereits bei Multipler Sklerose, M. Parkinson und M. Alzheimer retinale Veränderungen nachweisen. Der entscheidende Vorteil der retinalen Nervenfasern (engl. retinal nerve fibre layer, RNFL), die den Sehnerven bilden, ist die Tatsache, dass sie unmyelinisiert sind, d.h. eine Ausdünnung der RNFL korreliert unmittelbar mit einer axonalen Degeneration. So zeigten prospektive Studien, dass die RNFL-Dicke bei neurodegenerativen Erkrankungen signifikant geringer ist, verglichen mit gesunden Kontrollen. Da die Retina repräsentativ für das zentrale Nervensystem steht, verfügt die OCT also über die Möglichkeit, das Ausmaß der allgemeinen Neurodegeneration zu bestimmen. Zudem zeigten ältere vorangegangene Studien, dass bei ALS-Patienten die Sehbahn beeinträchtigt ist. Daher untersuchten wir bei 24 Patienten mit definitiver (n=20) und wahrscheinlicher (n=4) ALS Retinaveränderungen mit Hilfe eines hochauflösenden Spectral-Domain-OCT-Geräts. Von jedem Patienten wurden drei verschiedene Aufnahmen durchgeführt, wovon eine es ermöglichte, die einzelnen NH-Schichten voneinander zu differenzieren und die jeweiligen Schichtdicken im Mikrometerbereich zu quantifizieren. Zuvor wurden etwaige ophthalmologische und neurologische Komorbiditäten ausgeschlossen. Ferner wurden 24 hinsichtlich Alter und Geschlecht passende gesunde Kontrollen rekrutiert. Die Auswertung ergab eine signifikante Reduktion der Dicke der RNFL, der gesamtmakulären NH-Dicke (engl. total macular thickness, TMT) und der inneren nukleären Schicht (engl. inner nuclear layer, INL) bei ALS-Patienten, verglichen mit den Kontrollen. Somit konnten wir erstmals einen Hinweis auf eine weitergefasste axonale Schädigung – hier außerhalb der Pyramidenbahn in der Sehbahn – durch OCT beschreiben. Allerdings stellten wir auch Schäden in der weiter innen liegenden NH-Schicht, der INL, fest. Dies könnte neben der axonalen Schädigung auf einen direkten neuronalen Degenerationsprozess im Rahmen der ALS-Pathologie hinweisen. Unsere Ergebnisse bezüglich der TMT und RNFL sowie der INL wurde mittlerweile von nachfolgenden Studien bestätigt. Falls es somit gelänge, ein typisches Degenerationsmuster des visuellen Systems bei ALS zu entdecken, könnte dies zu einer früheren Erstdiagnose verhelfen und somit dazu beitragen, den Krankheitsverlauf günstig zu beeinflussen. Zusammengefasst konnten wir erstmals eine Netzhaut-Beteiligung bei der ALS zeigen, damit eine Beteiligung der Sehbahn bei dieser Erkrankung bestätigen, und möglicherweise einen neuen Parameter für die Beurteilung der Neurodegeneration bei der ALS erarbeiten. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease of the central nervous system (CNS) primarily affecting the voluntary motoric function. According to its traditional definition degeneration of the upper and lower motor neurons lead to a typical clinical presentation with both flaccid and spastic paresis, muscular atrophy, fasciculations and pathologic, brisk or absent reflexes. It shows a rapidly progressive course and has a fatal prognosis. Although ALS is classically considered to be a disorder of the pyramidal tract there is evidence for the involvement of other modules of the CNS, including the visual pathway. Therefore the aim of this thesis is to investigate whether degenerative alterations of the retina -as part of the visual system- are detectable in ALS as well. For this purpose optical coherence tomography (OCT) is a convenient tool. It is a non-invasive technique that is well-known in ophthalmology but increasingly used in neurology. It enables two- and three-dimensional scans of the paramacular and peripapillary retina. Thus, imaging and quantification of retinal thickness, volume and layers are possible. As the retina is ontogenetically part of the CNS, it is – aside from the brain and spinal cord- suitable for evaluation of CNS diseases. In several neurologic studies retinal alterations were found in multiple sclerosis, Parkinson’s and Alzheimer’s disease. The fact that the retinal nerve fibres, which form the optic nerve, are not myelinated is a crucial advantage, thus thinning of the retinal nerve fibre layer (RNFL) correlates directly with axonal degeneration. In line with that prospective studies showed significant thinning of the RNFL in neurodegenerative conditions. As the retina is representative for the central nervous system, OCT has the potential to detect the extent of general neurodegeneration. Thus we examined 24 patients with clinically definite (n=20) or probable (n=4) ALS with a high-resolution Spectral-Domain-OCT device in order to find possible retinal alterations. Three retinal scans of each patient were made, one of them enabling to differentiate retinal layers and to quantify them in micrometer range. Patients with ophthalmologic and neurologic comorbidities were excluded from the study. 24 age- and sex-matched controls were recruited. Our results showed a significant reduction of the total macular thickness (TMT) and a significant thinning of the RNFL and inner nuclear layer (INL) in ALS patients compared to healthy controls. Thus for the first time we found evidence for more widespread axonal damage apart from the pyramidal tract in the visual pathway through OCT-examination. However, we also found impairment of an inner retinal layer where the soma of the retinal neurons is located. This could be evidence for direct neuronal degeneration next to known axonal damage in ALS-pathology. Our results concerning TMT, RNFL and INL were confirmed by following trials. If it was possible to reveal a typical pattern of degeneration of the visual system in ALS, it would help for early diagnosis and therefore positively affect prognosis of ALS. In conclusion this study enabled us to demonstrate retinal involvement in ALS and hence confirm involvement of the visual pathway in this condition. OCT-based detection and quantification of retinal changes may define a new parameter for the evaluation of neurodegeneration in ALS.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	24.03.2020
Dateien geändert am:	24.03.2020
Promotionsantrag am:	10.09.2019
Datum der Promotion:	27.02.2020