Die Fuchs-Endotheldystrophie (FECD) ist eine fortschreitende Erkrankung, bei der die Hornhautendothelzellen beidseitig abnormal werden. 1910 berichtete Ernst Fuchs erstmals über 13 Fälle als „dystrophia epithelialis corneae“, und später wurde festgestellt, dass es sich um eine Endothelperkrankung handelt, woraus der heutige Name entstand 1).
Auf der zentralen Endotheloberfläche der Hornhaut treten guttae (guttata) auf, die sich allmählich zur Peripherie ausbreiten. Wenn die Barriere- und Pumpfunktion (Na⁺/K⁺-ATPase) der Endothelzellen nachlässt, kommt es zu einem Ödem des Hornhautstromas, gefolgt von Epithelödem und Blasenbildung. Die Descemet-Membran verdickt sich und wird unregelmäßig, was zur Trübung der Hornhaut führt.
In der 2. Auflage der IC3D (Internationale Klassifikation der Hornhautdystrophien) (Weiss 2015) wird die FECD in die Kategorie „Hornhaut-Endotheldystrophien“ eingeordnet 15). Je nach Erkrankungsalter werden zwei Haupttypen unterschieden.
| Indikator | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Häufigkeit von Cornea guttata bei Patienten vor Kataraktoperation | 1,2 % | Nationale multizentrische Erhebung |
| Prävalenz in Japan (Kumejima-Studie) bei ≥40-Jährigen | 4,1 % | Higa 20117) |
| Prävalenz bei japanischen Frauen (≥40 Jahre) | 5,8 % | Higa 20117) |
| Prävalenz bei Männern in Japan (40 Jahre und älter) | 2,4 % | Higa 20117) |
| Island - Reykjavik Eye Study, 55 Jahre und älter | Frauen 11 %, Männer 7 % | Zoega 200610) |
| Geschlechterverhältnis (international) | 2,5:1 bis 3,5:1 (weiblich dominant) | Matthaei 20191) |
| Häufigkeit der TCF4-Repeat-Expansion bei Japanern | 12 von 47 Fällen (26 %) | Nakano 20158) |
Japaner als gelbe Rasse haben tendenziell eine geringere Inzidenz von FECD als Kaukasier und Schwarze. Mit der alternden Gesellschaft in Japan wird jedoch ein weiterer Anstieg erwartet. Es wird angenommen, dass Japaner eine höhere Dichte an Hornhautendothelzellen haben als Kaukasier, was den Ausbruch der Erkrankung relativ verzögert.
Bei vielen Japanern mit engen Kammerwinkeln ist eine Abnahme der Endothelzellen nach einer Laser-Iridotomie (LI) nicht selten, und eine frühzeitige Erkennung der FECD erfordert besondere Aufmerksamkeit.
In einer Bevölkerungsstudie auf Okinawa, Insel Kumejima (Kumejima Study), wurden bei 4,1 % der Personen ab 40 Jahren Hornhaut-Guttae festgestellt. Bei Frauen waren es 5,8 %, bei Männern 2,4 % 7). Es gibt auch nationale Daten, dass 1,2 % der Patienten, die vor einer Kataraktoperation untersucht wurden, eine Guttata-Hornhaut aufweisen. Die Häufigkeit wird bei Japanern als geringer angesehen als bei Europäern oder Amerikanern, nimmt aber mit der alternden Gesellschaft zu.
In der Regel verläuft die Erkrankung vor dem 50. Lebensjahr asymptomatisch. Die Symptome schreiten langsam fort, korrelierend mit dem Grad des Ödems.
Die Spaltlampenmikroskopie ist grundlegend. Es werden direkte Beleuchtung, retrograde Beleuchtung und Spiegelreflexion kombiniert.
Grad 0-1 (keine bis leicht)
Befunde: 12 oder weniger nicht-konfluierende Guttae (Grad 0) oder mehr als 12 nicht-konfluierende Guttae (Grad 1) im zentralen Bereich.
Symptome: In der Regel asymptomatisch. Im Spekularmikroskop als dunkle Flecken nachweisbar.
Grad 2-3 (mittelgradig)
Befund: Konfluierende Guttae zentral 1–5 mm. Leichtes „Beaten-Metal“-Aussehen.
Symptome: Morgennebel. Das Endothel erscheint im Spekularmikroskop unscharf.
Grad 4 (schwer)
Befund: Ausgedehnte konfluierende Guttae > 5 mm zentral. „Beaten-Metal“-Aussehen mit Pigmentierung.
Symptome: Anhaltender Nebel am Morgen und tagsüber, Photophobie.
Grad 4 + Ödem (sehr schwer)
Befund: Stromaödem, Epithelödem, Blasenbildung. Deutliche Hornhauttrübung.
Symptome: Schwere Sehverschlechterung den ganzen Tag, Augenschmerzen, Tränenfluss. Deutlich eingeschränkte Lebensqualität.
Diese klinische Stadieneinteilung basiert auf der modifizierten Klassifikation nach Krachmer et al. (1978)5).
Details der Spaltlampenbefunde:
In einer gesunden Hornhaut pumpen die Endothelzellen ständig Wasser in die Vorderkammer, um die Transparenz zu erhalten. Bei FECD ist die Pumpfunktion des Endothels vermindert, sodass während des Schlafens (geschlossene Augenlider) auch die Wasserverdunstung aufhört und die Hornhaut morgens am stärksten ödematös ist, mit verstärktem Nebelsehen. Bei geöffneten Augen verdunstet Wasser von der Hornhautoberfläche, und tagsüber bessert sich das Ödem etwas, sodass die Sehkraft zurückkehrt. Mit fortschreitender Erkrankung verschwindet diese tageszeitliche Schwankung und das Nebelsehen hält den ganzen Tag an.
FECD wird hauptsächlich autosomal-dominant vererbt, aber es gibt Variationen in Penetranz und Expressivität, und einige Fälle haben keine eindeutige Familienanamnese.
Hauptverursachende Gene :
Bei Japanern ist die Häufigkeit der TCF4-Wiederholungsexpansion niedriger als im Westen, daher ist die Aufklärung anderer genetischer Hintergründe erforderlich8).
FECD wird hauptsächlich autosomal-dominant vererbt. Theoretisch beträgt die Wahrscheinlichkeit einer Vererbung an ein Kind 50 %. Allerdings variieren Beginn und Schweregrad stark (unvollständige Penetranz); viele Menschen, die das Gen erben, haben lebenslang nur sehr milde Symptome. Insbesondere bei Japanern ist der Anteil der TCF4-Genmutation, der häufigsten Ursache bei Westlern, gering8), was auf einen anderen genetischen Hintergrund hindeutet. Bei Bedenken wird eine Konsultation mit einem Genetiker empfohlen.
Es gibt keine einheitlichen Diagnosekriterien in Japan, aber die klinische Diagnose erfolgt durch eine Kombination der folgenden Untersuchungen.
Dies ist die wichtigste Untersuchung für die Diagnose und Nachsorge der FECD.
| Parameter | Normalwert | Grenzwert für Anomalie |
|---|---|---|
| Endothelzellendichte (Neugeborenenperiode) | 3.500–4.000 Zellen/mm² | — |
| Endothelzellendichte (20 Jahre) | 2.700 Zellen/mm² | — |
| Endothelzellendichte (70 Jahre und älter) | Durchschnitt 2.200 Zellen/mm² | — |
| Grenze der Transparenzerhaltung | — | 400–500 Zellen/mm² oder weniger |
| CV-Wert (Variationskoeffizient) | 0,2–0,3 | ≥ 0,35 |
| Hexagonalitätsrate (hexagonality) | 60–70 % | ≤ 50 % |
| Erkrankung | Differenzialdiagnostische Punkte |
|---|---|
| Posteriore polymorphe Hornhautdystrophie (PPCD) | AD-Vererbung, beidseitig, band- und bläschenförmige Trübungen der Descemet-Membran. Gene: PPCD1 (20p11.2-q11.2), PPCD2 (COL8A2), PPCD3 (ZEB1) |
| Kongenitale hereditäre Hornhautendotheldystrophie (CHED) | AR-Vererbung (SLC4A11-Mutation), Beginn bei Geburt oder im Säuglingsalter, Hornhautödem und -trübung von Geburt an |
| Pseudophake bullöse Keratopathie (PBK) | Endothelschaden nach Kataraktoperation. Keine Guttae, Operationsanamnese |
| Keratopathie bei Pseudoexfoliationssyndrom | PEX-Materialablagerungen, erhöhter Augeninnendruck, PEX-Material auf der Linsenvorderseite als Schlüssel zur Differenzialdiagnose |
| ICE (iridokorneales endotheliales) Syndrom | Einseitig, mit Irisatrophie, vorderen Synechien und Glaukom. Keine Guttae |
| Endothelveränderungen bei Engwinkelaugen | Kann guttaatähnliche Befunde zeigen. Differenzierung durch Augeninnendruck und Kammerwinkelmorphologie |
Das Spekularmikroskop (Spiegelreflex-Endothelzell-Fotografiegerät) ist ein Gerät, das die Endothelzellen der innersten Schicht der Hornhaut mittels spezieller Lichtreflexion nichtinvasiv fotografiert und vermisst. Die Untersuchung misst die Anzahl der Endothelzellen (Zelldichte), die Größenvarianz (CV-Wert) und die Formgleichmäßigkeit (Prozentsatz sechseckiger Zellen). Bei der FECD erscheinen die Guttae als schwarze Punkte (dunkle Flecken), was zur Beurteilung des Krankheitsstadiums beiträgt. Die Aufnahme dauert einige Minuten und ist schmerzfrei.
Das Ziel der Behandlung ist die Wiederherstellung der Hornhauttransparenz und die Erhaltung des Sehvermögens. Je nach Krankheitsstadium wird eine symptomatische oder operative Therapie gewählt.
Sie dient der Linderung der Symptome vor einer Operationsindikation. Sie hat keine Wirkung auf die Wiederherstellung der Endothelzellzahl oder die Verlangsamung des Krankheitsverlaufs.
DMEK (Descemet-Membran-Endothel-Keratoplastik)
Transplantat: Nur Descemet-Membran + Endothel (Dicke ca. 15 μm)
Merkmale: Erstbeschreibung durch Melles 2006 11). Schnelle Seherholung, niedrige Abstoßungsrate. Erfordert erfahrenen Chirurgen.
Kostenübernahme in Japan: seit 2016
DSAEK (Descemet-Stripping automatisierte Endothel-Keratoplastik)
PKP (perforierende Keratoplastik)
Transplantat: Vollschicht-Hornhaut (Durchmesser 7,0–8,5 mm)
Merkmale: klassische Option. Herausforderungen: Nähte, Astigmatismus-Management, langfristiges Abstoßungsrisiko. Im FECD-Bereich zunehmend durch Endotheltransplantation ersetzt.
DSO (Descemetorhexis ohne Endothel-Keratoplastik)
Verfahren: selektive Entfernung der zentralen Descemet-Membran (4 mm). Kein Transplantat erforderlich.
Indikation: Fälle, in denen verbleibende periphere Endothelzellen zur Mitte migrieren und proliferieren können. Etwa 75 % Hornhautklarheit 14).
ROCK-Inhibitor-Augentropfen: Postoperative Anwendung von Ripasudil fördert die Klarheit auch bei therapierefraktären Fällen 14).
| Indikator | DMEK | UT-DSAEK | Quelle |
|---|---|---|---|
| 12-Monats-BCVA (logMAR-Differenz) | −0,06 (DMEK überlegen) | — | Sela 2023 Metaanalyse3) |
| Erreichen von 20/25 oder besser | 66 % | 33 % (p = 0,02) | Dunker 2020 RCT4) |
| OR für Re-Bubbling | — | 2,76 (zugunsten von DSAEK) | Sela 20233) |
| ECD nach 12 Monaten | Kein Unterschied | Kein Unterschied | Dunker 20204) |
| Transplantatdicke < 70 μm | — | Kein Sehunterschied zur DMEK | Sela 20233) |
In einer Metaanalyse von Sela et al. (2023) mit 8 Studien (376 Augen) war der BCVA nach 12 Monaten bei DMEK signifikant besser (−0,06 logMAR)3). Auch die multizentrische RCT von Dunker et al. (2020) zeigte eine höhere Rate von ≥20/25 bei DMEK im Vergleich zu UT-DSAEK (66% vs. 33%, p=0,02)4). Bei UT-DSAEK-Transplantaten mit einer Dicke unter 70 μm verringerte sich der Unterschied zur DMEK jedoch3).
Die Gruppe der Universität Kyoto (Kinoshita 2018) entwickelte eine Therapie, bei der kultivierte gesunde Spender-Hornhautendothelzellen zusammen mit einem ROCK-Inhibitor (Y-27632) in die Vorderkammer injiziert werden13).
Der ROCK-Inhibitor wirkt, indem er die Adhäsion von Endothelzellen fördert, Apoptose hemmt und den Zellzyklus vorantreibt13).
Bei FECD tritt häufig eine Katarakt auf, daher ist bei der Wahl des Operationszeitpunkts und -verfahrens Vorsicht geboten.
DMEK bietet aufgrund des sehr dünnen Transplantats (ca. 15 μm) eine schnellere Visuserholung und weniger postoperative Refraktionsänderungen. Metaanalysen zeigen auch einen besseren BCVA nach 12 Monaten für DMEK3). DSAEK hingegen ist etwas einfacher zu handhaben, hat eine kürzere Lernkurve für den Chirurgen und wird in Japan häufig durchgeführt. Es gibt Berichte, dass ultradünne DSAEK (<70 μm) nahezu gleichwertige Visusergebnisse wie DMEK erzielt3). Die Wahl hängt von der Erfahrung des Chirurgen, der Erfahrung der Einrichtung und dem Zustand der Hornhaut des Patienten ab. Beide Verfahren sind in Japan seit 2016 (DMEK) bzw. 2009 (DSAEK) krankenversichert.
Normale Hornhautendothelzellen teilen sich in der Vorderkammer nicht. Bei einem Endotheldefekt vergrößern und wandern benachbarte Zellen, um den Defekt zu decken, sodass die Zelldichte mit dem Alter irreversibel abnimmt. Unter 400–500 Zellen/mm² wird die Aufrechterhaltung der Hornhauttransparenz schwierig.
Bei FECD produzieren und lagern degenerierte Endothelzellen abnormale kollagenähnliche Substanzen auf der Rückseite der Descemet-Membran ab und bilden Guttae. Die Descemet-Membran verdickt und wird unregelmäßig, was einen Teufelskreis schafft, der die Endothelfunktion weiter beeinträchtigt.
Alterung, UV-Exposition und Rauchen erhöhen alle den oxidativen Stress und dienen als Eintrittspforte in den Teufelskreis2).
Die Pumpfunktion des Hornhautendothels ist von der Na⁺/K⁺-ATPase abhängig. Wenn die Endothelzellen geschädigt sind, kommt es auf folgenden Wegen zu einem Ödem.
Bei einem Anstieg des Augeninnendrucks (Augenhochdruck), der den Quellungsdruck des Hornhautstromas übersteigt, kann es auch bei relativ gesundem Endothel zu einem Epithelödem kommen, was beachtet werden muss.
Da der Beitrag der TCF4-Repeat-Expansion bei Japanern relativ gering ist8), ist die Aufklärung der für Japaner spezifischen genetischen und umweltbedingten Hintergründe eine wichtige zukünftige Aufgabe.
Matthaei M, Hribek A, Clahsen T, Bachmann B, Cursiefen C, Jun AS. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy: Clinical, Genetic, Pathophysiologic, and Therapeutic Aspects. Annu Rev Vis Sci. 2019;5:151-175.
Ong Tone S, Kocaba V, Böhm M, Wylegala A, White TL, Jurkunas UV. Fuchs endothelial corneal dystrophy: The vicious cycle of Fuchs pathogenesis. Prog Retin Eye Res. 2021;80:100863.
Sela TC, Iflah M, Muhsen K, Zahavi A. Descemet membrane endothelial keratoplasty compared with ultrathin Descemet stripping automated endothelial keratoplasty: a meta-analysis. Br J Ophthalmol. 2023.
Dunker SL, Dickman MM, Wisse RPL, et al. Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty versus Ultrathin Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty: A Multicenter Randomized Controlled Clinical Trial. Ophthalmology. 2020;127(9):1152-1159.
Krachmer JH, Purcell JJ Jr, Young CW, Bucher KD. Corneal endothelial dystrophy. A study of 64 families. Arch Ophthalmol. 1978;96(11):2036-2039.
Gain P, Jullienne R, He Z, et al. Global Survey of Corneal Transplantation and Eye Banking. JAMA Ophthalmol. 2016;134(2):167-173.
Higa A, Sakai H, Sawaguchi S, et al. Prevalence of and risk factors for cornea guttata in a population-based study in a southwestern island of Japan: the Kumejima study. Arch Ophthalmol. 2011;129(3):332-336.
Nakano M, Okumura N, Nakagawa H, et al. Trinucleotide repeat expansion in the TCF4 gene in Fuchs’ endothelial corneal dystrophy in Japanese. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015;56(8):4865-4869.
Wieben ED, Aleff RA, Tosakulwong N, et al. A common trinucleotide repeat expansion within the transcription factor 4 (TCF4) gene predicts Fuchs corneal dystrophy. PLoS One. 2012;7(11):e49083.
Zoega GM, Fujisawa A, Sasaki H, et al. Prevalence and risk factors for cornea guttata in the Reykjavik Eye Study. Ophthalmology. 2006;113(4):565-569.
Melles GR, Ong TS, Ververs B, van der Wees J. Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK). Cornea. 2006;25(8):987-990.
Price MO, Feng MT, Price FW Jr. Endothelial Keratoplasty Update 2020. Cornea. 2021;40(5):541-547.
Kinoshita S, Koizumi N, Ueno M, et al. Injection of Cultured Cells with a ROCK Inhibitor for Bullous Keratopathy. N Engl J Med. 2018;378(11):995-1003.
Moloney G, Petsoglou C, Ball M, et al. Descemetorhexis Without Grafting for Fuchs Endothelial Dystrophy-Supplementation With Topical Ripasudil. Cornea. 2017;36(6):642-648.
Weiss JS, Møller HU, Aldave AJ, et al. IC3D classification of corneal dystrophies—edition 2. Cornea. 2015;34(2):117-159.
Seitzman GD, Gottsch JD, Stark WJ. Cataract surgery in patients with Fuchs’ corneal dystrophy: expanding recommendations for cataract surgery without simultaneous keratoplasty. Ophthalmology. 2005;112(3):441-446.
