Die Sklerokornea (sclerocornea) ist eine seltene angeborene Erkrankung, bei der aufgrund einer Migrationsstörung von Neuralleistenzellen das Limbusanlage nicht normal ausgebildet wird und die Hornhautskleraähnlich weiß getrübt ist. Sie ist nicht fortschreitend und tritt beidseitig und asymmetrisch auf. Sie steht in keinem Zusammenhang mit entzündlichen oder infektiösen Ursachen und hat keine Geschlechterpräferenz.
Die Hornhauttrübung ist weiß mit Gefäßeinsprossung, und die Limbusgrenze ist unscharf. In Europa wird sie oft als Cornea plana, in den USA als Sklerokornea bezeichnet.
Cornea plana mit Hornhautbrechkraft < 38 D, die zu starker Weitsichtigkeit führt
Typ mit Vorderkammeranomalie
Assoziiert mit Vorderabschnittsanomalien wie iridokornealen Adhäsionen
Gesamttyp
Diffuse Trübung der gesamten Hornhaut
50 % der Fälle zeigen eine autosomal-dominante (AD) oder autosomal-rezessive (AR) Vererbung. Die restlichen 50 % treten sporadisch auf.
QWelche Beziehung besteht zur Cornea plana (flache Hornhaut)?
A
Bei der Sklerokornea wird die periphere Hornhaut skleral, was zu einer Abflachung der Hornhaut führt, sodass eine Cornea plana häufig begleitend auftritt. Die Cornea plana wird klinisch in zwei genetische Formen eingeteilt: CNA1 (autosomal-dominant, 12q) und CNA2 (autosomal-rezessiv, KERA-Genmutation). CNA2 geht mit einer stärkeren Hornhautabflachung und zahlreichen Vorderabschnittsanomalien einher.
Vorderabschnittsfoto und mikroskopisches Bild der Sklerokornea
Biler ED, Yilmaz SG, Palamar M, et al. In Vivo Confocal Microscopy and Anterior Segment Optic Coherence Tomography Findings in Ocular Ochronosis. Case Reports in Ophthalmological Medicine. 2015 Dec 15; 2015:592847. Figure 3. PMCID: PMC4693010. License: CC BY.
Das Vorderabschnittsfoto zeigt eine von der Hornhautperipherie ausgehende kontinuierliche Trübung, und das mikroskopische Bild zeigt eine Desorganisation der oberflächlichen Struktur. Der Hornhautlimbus wird undeutlich, und die Grenze zwischen Hornhaut und Sklera erscheint kontinuierlich.
Hornhauttrübung: Von der Peripherie zum Zentrum hin skleralartige weiße Trübung. Beim Gesamttyp erstreckt sie sich über die gesamte Hornhaut, die Dichte der zentralen Trübung ist jedoch etwas geringer. Beim partiellen Typ kann der zentrale Bereich klar sein.
Verschwinden des Hornhautlimbus: Die Grenze zwischen Hornhaut und Sklera wird undeutlich. Bei peripheren Trübungen ist eine genaue Beurteilung des Hornhautdurchmessers schwierig.
Abflachung der Hornhaut: Die Abflachung der Hornhaut ist bei seitlicher Spaltlampenuntersuchung deutlich sichtbar.
Hornhautneovaskularisation: Eindringen von Blutgefäßen aus der Episklera und Bindehaut in die gesamte Hornhautdicke.
Mikrophthalmus: Spiegelt eine unzureichende Entwicklung des gesamten Augapfels einschließlich der Hornhaut wider.
Glaukom: Risiko eines sekundären Glaukoms aufgrund der Hornhautabflachung und der flachen Vorderkammer. Das entwicklungsbedingte Glaukom tritt nach der Adoleszenz auf.
Vordere Synechien: Können mit Iris-Hornhaut-Verwachsungen einhergehen.
Katarakt: Kann mit Linsenanomalien einhergehen.
Nystagmus und Strabismus: Entwickeln sich aufgrund schlechter Sehschärfe.
Posteriorer Embryotoxon: Kann im Rahmen einer Vorderabschnittsanomalie beobachtet werden.
Systemische Komplikationen
Geistige Behinderung: Wird als systemische Auswirkung einer Neuralleistenzellenanomalie beobachtet.
Hörverlust: Tritt als Teil eines Vorderabschnittsanomalie-Syndroms auf.
Kraniofaziale Anomalien: Stehen im Zusammenhang mit einer Dysgenesie von Gewebe, das von Neuralleistenzellen abstammt.
Kardiovaskuläre Fehlbildungen: Treten selten auf.
Urogenitale Fehlbildungen: treten selten auf.
Hautanomalien: im Zusammenhang mit Neuralleistenzell-Anomalien.
QWie hoch ist das Risiko für ein Glaukom?
A
Bei der Sklerokornea besteht aufgrund der Hornhautabflachung und der Verengung der Vorderkammer ein hohes Risiko für ein sekundäres Glaukom. Das entwicklungsbedingte Glaukom tritt nach dem Jugendalter auf. Bei autosomal-rezessiven Mutationen wird das Risiko als höher eingeschätzt. Häufig liegen auch Kammerwinkelanomalien vor, sodass regelmäßige Augeninnendruckmessungen unerlässlich sind.
Die Sklerokornea wird durch eine Migrationsstörung der Neuralleistenzellen während der Embryonalzeit verursacht. In der normalen Entwicklung bildet sich in der 7. bis 10. Schwangerschaftswoche die Limbusanlage, die die Hornhautkrümmung und die Grenze zwischen Hornhaut und Sklera festlegt. Fehlt diese Struktur, wird die normale Grenze zwischen Sklera und Hornhaut gestört, und die Hornhautkrümmung wird abgeflacht.
CNA1 (Flachhornhaut Typ 1): autosomal-dominanter Erbgang. Lokus auf dem langen Arm von Chromosom 12, aber das verantwortliche Gen ist nicht identifiziert.
CNA2 (Flachhornhaut Typ 2): autosomal-rezessiver Erbgang. Mutation des KERA-Gens in der Region 12q22-q23. Das KERA-Gen kodiert für Keratokan, ein Keratansulfat-Proteoglykan, das für die Hornhauttransparenz wichtig ist. CNA2 geht mit einer stärkeren Hornhautabflachung und Vorderabschnittsanomalien einher.
PAX6, FOXC1, PITX2: Mutationen können zu iridokornealen Adhäsionen, Pupillenektopie und Irisatrophie führen.
RAD21: Mutation, die in Familien mit Sklerokornea identifiziert wurde. Sie steuert über den WNT9B-Signalweg die Differenzierung von Neuralleistenzellen zu Hornhautkeratozyten oder Sklerastromazellen.
Spaltlampenmikroskopie: Beurteilung von Ausmaß und Schweregrad der Hornhauttrübung, Unschärfe des Hornhautlimbus und Vorhandensein von Gefäßeinsprossung. Seitliche Betrachtung bestätigt die Abflachung der Hornhaut.
Vorderabschnitts-OCT (AS-OCT): Nicht-invasive und schnelle Beurteilung möglich. Vorteil der Beurteilung bei Neugeborenen ohne Narkose. Stellt Hornhautverdickung und Skleralisierung durch hohe Reflektivität dar.
Ultraschallbiomikroskopie (UBM): Detaillierte Darstellung des Vorderabschnitts bis zu 5 mm Tiefe. Beurteilung von Kammerwinkelverengung, Iris-Hornhaut-Verwachsungen und Kammerwinkelanomalien.
Systemische Untersuchung
Gentests: Suche nach Mutationen in Genen wie KERA, PAX6, FOXC1, PITX2, RAD21 usw. Wird in Verbindung mit genetischer Beratung durchgeführt.
Systemische Beurteilung: Suche nach assoziierten systemischen Anomalien wie geistiger Behinderung, Hörverlust, kardiovaskulären Fehlbildungen, urogenitalen Fehlbildungen usw.
Peters-Anomalie: Zentrale Hornhauttrübung mit Defekt der Descemet-Membran und des Hornhautendothels. Zeigt Iris-Hornhaut- und Iris-Linsen-Verwachsungen.
Kongenitales Glaukom: Trübung durch Hornhautödem, mit vergrößertem Hornhautdurchmesser (Buphthalmus) und Descemet-Membran-Rissen (Haab-Linien), was zur Unterscheidung dient.
Kongenitale hereditäre Hornhautendotheldystrophie (CHED): Bilaterale diffuse Hornhauttrübung/Ödem, aber der Limbus ist klar.
Geburtstrauma: Oft einseitig, mit Descemet-Membran-Riss.
Bei Hornhauttrübungen, die die Sehachse betreffen, ist die perforierende Keratoplastik (PKP) die erste Wahl. Um eine Formdeprivationsamblyopie zu vermeiden, sollte die Operation so früh wie möglich durchgeführt werden. Die Sehprognose ist jedoch schlecht und die Transplantatabstoßungsrate hoch.
Berichte über Transplantationsergebnisse:
Bei der perforierenden Keratoplastik für sklerosierte Hornhäute wird eine Misserfolgsrate von etwa 75 % gezeigt, wobei die Hauptursache für das Transplantatversagen die Neovaskularisation des Limbusbereichs ist.
In einer Fallserie von 15 Augen mit vollständigem und 12 Augen mit partiellem Typ wurde eine 1-Jahres-Transplantatüberlebensrate von 70 % berichtet.
Bei pädiatrischen Fällen wird berichtet, dass die Transplantattransparenzrate nach einem Jahr nur etwa 37 % beträgt.
Bei Hornhauttransplantatversagen ist die periphere Neovaskularisation ein Risikofaktor, und gleichzeitig kann eine Vorderabschnittsrekonstruktion (Gonioplastik, Pupilloplastik, Linsenextraktion, Intraokularlinsenreposition usw.) erforderlich sein 1).
Bei partiellen Typen, bei denen die Sehachse erhalten ist, wird frühzeitig eine optische Korrektur (Brille) durchgeführt, um eine Amblyopie durch starke Hyperopie zu verhindern. Bei begleitendem Glaukom ist eine Augeninnendruckkontrolle durch Augentropfen oder Operation erforderlich.
QWie hoch ist die Erfolgsrate der Hornhauttransplantation?
A
Die Prognose der Hornhauttransplantation bei sklerosierter Hornhaut ist schlecht. Berichten zufolge beträgt die 1-Jahres-Transplantatüberlebensrate 37–70 %, und in 75 % wird ein endgültiges Versagen berichtet. Der Hauptfaktor für das Versagen ist die Neovaskularisation des Limbusbereichs. Bei Kindern ist die Prognose noch schlechter, und mehrere Retransplantationen können erforderlich sein.
6. Pathophysiologie und detaillierter Entstehungsmechanismus
Die normale Entwicklung des vorderen Augenabschnitts umfasst drei wichtige Prozesse: die Bildung des Vorderhirns aus dem Neuroektoderm, die Ablösung der Linsenbläschen vom Oberflächenektoderm und die anteriore Migration mesenchymaler Vorläuferzellen aus der Neuralleiste.
Bei der normalen Entwicklung differenziert sich nach der Ablösung der Linsenbläschen in der 4. Schwangerschaftswoche das Oberflächenektoderm zum Hornhautepithel. In der 6. Woche dringen Neuralleistenzellen in der Nähe des vorderen Randes des Augenbechers zwischen Hornhautepithel und Linse ein und bilden die Bowman-Schicht und das Hornhautendothel. Anschließend dringen erneut Neuralleistenzellen zwischen Bowman-Schicht und Hornhautendothel ein und bilden das Hornhautstroma. In der 7. Woche beginnt die Bildung der Sklera aus Neuralleistenzellen, die von vorne nach hinten fortschreitet und im 5. Schwangerschaftsmonat den hinteren Pol erreicht.
Bei der Sklerokornea bildet sich zwischen der 7. und 10. Schwangerschaftswoche keine Limbusprimordium, sodass keine normale Grenze zwischen Hornhaut und Sklera etabliert wird. Infolgedessen wird die Hornhautkrümmung abgeflacht und das Hornhautstroma nimmt skleraähnliche Eigenschaften an.
Epithel: Immunhistochemisch positiv für Keratin 3 und 12 (Hornhautepithelmarker), was den hornhautbedingten Ursprung bestätigt. Es werden keine Becherzellen gefunden.
Bowman-Schicht: Fehlend oder mit unregelmäßigen Flecken hyaliner Substanz.
Stroma: Die lamelläre Struktur der Kollagenfasern ist ungeordnet und die Anordnung unregelmäßig. Der Faserdurchmesser ist nicht konstant, in tieferen Schichten dünner (skleraähnliches Merkmal). Das Vorhandensein von Glykosaminoglykanen wie Keratansulfat und Kollagen Typ I deutet jedoch darauf hin, dass das Stroma hornhautbedingten und nicht skleralen Ursprungs ist. Im vorderen und mittleren Stroma findet sich eine Gefäßinvasion aus der Episklera und Konjunktiva.
Descemet-Membran: Fehlend oder verdünnt (0,8–1,5 μm). Begleitet von homogener Substanz und Fibroblastenproliferation.
Endothel: In einigen Fällen wurde ein vollständiges Fehlen des Endothels berichtet.
QWarum wird die Hornhaut weiß und trüb?
A
Bei der Sklerokornea wird die Hornhauttransparenz aufgrund der unregelmäßigen Anordnung der Kollagenfasern im Hornhautstroma und der Unordnung der lamellären Struktur nicht aufrechterhalten. In einer normalen Hornhaut kontrolliert die gleichmäßige regelmäßige Anordnung der Kollagenfasern die Lichtinterferenz und bewahrt die Transparenz, aber bei der Sklerokornea ist diese Struktur gestört. Zusätzlich trägt die Gefäßinvasion über die gesamte Hornhautdicke zur Trübung bei.
In einer Familie mit Sklerokornea wurde eine RAD21-Genmutation identifiziert. RAD21 ist ein Bestandteil des Kohäsinkomplexes und an der Regulation der Genexpression beteiligt. Die Forschung ergab, dass in Prozessen, die von der RAD21-Expression beeinflusst werden, WNT9B eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Differenzierungsrichtung von Neuralleistenzellen zu Hornhautkeratozyten oder Sklerastromazellen spielt.
Diese Erkenntnis liefert einen Hinweis darauf, warum die Stromazellen von Hornhaut und Sklera, obwohl beide von Neuralleistenzellen abstammen, unterschiedliche Gewebeeigenschaften aufweisen. Zukünftig wird die Entwicklung neuer Therapiestrategien durch die Regulation des WNT9B-Signalwegs erwartet.
