Makulahypoplasie
Häufigkeit: tritt bei fast allen Fällen auf
Auswirkung auf die Sehprognose: stärkster Faktor für Sehverschlechterung. Zeigt Verlust der Fovea-Einbuchtung und abnorme Gefäßverläufe in der Makula
Die kongenitale Aniridie ist eine seltene Erkrankung, bei der die Iris vollständig oder unvollständig fehlt. Die Prävalenz liegt bei 1 zu 64.000–96.000 Personen und wurde 2017 in Japan als seltene Erkrankung eingestuft1).
Die Ursache ist eine Funktionsverlustmutation des PAX6-Gens auf Chromosom 11p13. PAX6 ist ein Master-Kontrollgen der Augenentwicklung, und der Funktionsverlust eines Allels (Haploinsuffizienz) führt zur Erkrankung. Bei Anomalien beider Allele ist die Embryonalentwicklung letal1). Der Erbgang ist in 2/3 der Fälle autosomal-dominant, die restlichen 1/3 sind sporadisch. 60–90 % der Fälle sind bilateral, mit einer leichten Häufung bei Männern.
Glaukom wird als erworbene Komplikation der Aniridie angesehen und tritt aufgrund von Kammerwinkeldysgenesie bei 50–75 % der Patienten auf1). Ein Auftreten im Säuglingsalter ist selten; mit zunehmendem Alter entwickelt es sich fortschreitend ab der Jugend. Das mit Aniridie assoziierte Glaukom wird zu den sekundären Formen des kindlichen Glaukoms gezählt. Die Behandlung orientiert sich an den Therapierichtlinien des primären kongenitalen Glaukoms (PCG), erfordert jedoch aufgrund der aniridiespezifischen Kammerwinkelfehlbildung besondere Überlegungen in der Behandlungsstrategie.
Aniridie ist eine panophthalmale Erkrankung, die neben Glaukom auch vielfältige okuläre und systemische Komplikationen umfasst, darunter Makulahypoplasie, Aniridie-assoziierte Keratopathie (AAK), Katarakt und Nystagmus. Bei sporadischen Fällen kann eine Deletion des WT1-Gens, das an das PAX6-Gen angrenzt, zum WAGR-Syndrom führen, wobei auf das Auftreten eines Wilms-Tumors (Nephroblastom) geachtet werden muss.
Ein Glaukom tritt bei 50–75 % der Patienten auf, jedoch nicht in allen Fällen. Ein Auftreten im Säuglingsalter ist selten; meist manifestiert sich der fortschreitende Augeninnendruckanstieg ab der Jugend, weshalb eine lebenslange regelmäßige Augeninnendrucküberwachung wichtig ist.
Das Hauptsymptom der Aniridie ist meist ein horizontaler Nystagmus, der aufgrund der begleitenden Makulahypoplasie bereits im frühen Kindesalter auftritt. Da die Iris fehlt, kann die in das Auge einfallende Lichtmenge nicht reguliert werden, und es wird starke Photophobie (Lichtempfindlichkeit) beklagt. Auch eine Fixationsstörung ist zu beobachten, sodass die Erkrankung relativ früh im Leben erkannt wird.
Die mit dem Glaukom verbundenen Symptome sind wie folgt:
Bei der Spaltlampenuntersuchung zeigt sich eine Irisdysplasie unterschiedlichen Ausmaßes, von partieller Irisatrophie bis hin zu vollständigem Irisdefekt1). Bei schweren Defekten sind der Äquator der Linse und die Zonulafasern sichtbar.
Glaukombezogene Befunde:
Wichtige Augenkomplikationen:
Makulahypoplasie
Häufigkeit: tritt bei fast allen Fällen auf
Auswirkung auf die Sehprognose: stärkster Faktor für Sehverschlechterung. Zeigt Verlust der Fovea-Einbuchtung und abnorme Gefäßverläufe in der Makula
Keratopathie (AAK)
Häufigkeit: tritt fortschreitend auf
Merkmale: Eindringen von Bindehautgewebe auf die Hornhaut durch Erschöpfung der Limbusstammzellen. Führt zu Pannusbildung und Hornhauttrübung
Grauer Star
Häufigkeit: Bei etwa 80% der Fälle tritt er auf1)
Merkmale: Bei 50–85% der Patienten entwickelt er sich bis zum 20. Lebensjahr. Die Operation ist aufgrund der schwachen Zonula-Zinn-Fasern schwierig
Nystagmus
Häufigkeit: Tritt in allen Fällen auf
Merkmal: Horizontaler Nystagmus steht im Vordergrund. Er ist oft die Hauptbeschwerde im frühen Säuglingsalter. Beeinträchtigt die Sehentwicklung.
Zusammenhang mit der Langzeitprognose des Glaukoms:
In einer Fallserie mit 306 Patienten wurde berichtet, dass kein Fall mit Glaukom eine Sehschärfe von mehr als 20/60 (0,33) erreichte15). In einer Studie mit 30 Patienten hatten 10 (30%) ein begleitendes Glaukom, das die Hauptursache für die Sehverschlechterung war. Davon erblindeten 2 Patienten (6%)16). Gesichtsfeldausfälle und Sehnervenschäden durch Glaukom sind irreversibel, sodass eine frühzeitige Erkennung und angemessene Augeninnendruckkontrolle direkt mit dem Erhalt der Sehfunktion verbunden sind.
Außerokuläre Befunde: Beim WAGR-Syndrom (11p13-Deletionssyndrom) treten Wilms-Tumor, Urogenitalanomalien und geistige Entwicklungsverzögerung auf. PAX6 wird auch im Zentralnervensystem, in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse und im Riechepithel exprimiert. Es wurden auch Komplikationen wie Balkenmangel, Epilepsie, höhere kognitive Dysfunktion, Anosmie und Glukoseintoleranz berichtet1).
PAX6 wird bereits im frühen Auge exprimiert und ist ein Master-Kontrollgen der Augenentwicklung, das verschiedene Transkriptionsfaktoren reguliert. Anomalien des PAX6-Gens führen zu angeborenen Fehlbildungen des gesamten Auges (z. B. Aniridie, Peters-Anomalie, Makulahypoplasie, Optikusnervenhypoplasie).
Die Arten von Genmutationen und die damit verbundenen Erkrankungen sind im Folgenden aufgeführt.
| Gen | Chromosom | Assoziierte Erkrankung |
|---|---|---|
| PAX6 | 11p13 | Aniridie, Makulahypoplasie, Peters-Anomalie |
| WT1 | 11p13 (neben PAX6) | Wilms-Tumor |
| PITX2 | 4q25 | Axenfeld-Rieger-Syndrom Typ 1 |
| FOXC1 | 6p25 | Axenfeld-Rieger-Syndrom Typ 3 |
PAX6-Mutationen sind häufig nonsense- oder frameshift-Mutationen, die zu einem vorzeitigen Abbruchkodon (PTC) führen, es gibt jedoch auch Berichte über Missense-Mutationen1). Durch Sequenzierung werden bei fast 85 % der isolierten Aniridie irgendwelche Mutationen nachgewiesen2).
In einer großen Registerstudie wurde bei 56,5 % der Glaukome im Zusammenhang mit nicht erworbenen Augenfehlbildungen eine genetische Diagnose gestellt, wobei PAX6 als eines der Hauptgene identifiziert wurde10).
PAX6 und WT1 (das für den Wilms-Tumor verantwortliche Gen) liegen auf 11p13 nahe beieinander. Bei einer chromosomalen Deletion, die beide Gene betrifft, tritt die Aniridie zusammen mit einem Wilms-Tumor auf (WAGR-Syndrom: Wilms-Tumor, Aniridie, Genitourinäre Anomalien, geistige Retardierung).
Zum Nachweis einer Deletion in der Region 11p13, die das PAX6- und das benachbarte WT1-Gen umfasst, werden Chromosomen-Microarray (CMA) oder FISH-Tests empfohlen. Wenn eine Deletion des WT1-Gens bestätigt wird, besteht ein hohes Risiko für die Entwicklung eines Wilms-Tumors, sodass bis zum Alter von 6 Jahren regelmäßige Ultraschalluntersuchungen des Abdomens erforderlich sind. Die Untersuchungen sollten im Rahmen einer genetischen Beratung durchgeführt werden2).
Die klinische Diagnose ist einfach, wenn der Irisdefekt mittels Spaltlampenmikroskopie bestätigt wird. Die vom Forschungsteam des Ministeriums für Gesundheit, Arbeit und Wohlfahrt erstellten Diagnosekriterien werden in die folgenden Kategorien eingeteilt 1).
Schweregradeinteilung erfolgt nach korrigiertem Visus und Gesichtsfeldeinschränkung1).
| Schweregrad | Kriterium |
|---|---|
| Grad I | Ein Auge betroffen, das andere Auge gesund |
| Grad II | Beidseitige Erkrankung, korrigierter Visus des besseren Auges ≥ 0,3 |
| Grad III | Beidseitige Erkrankung, korrigierter Visus des besseren Auges ≥ 0,1 und < 0,3 |
| Grad IV | Beidseitige Erkrankung, korrigierter Visus des besseren Auges < 0,1 |
Bei Grad I–III mit Gesichtsfeldeinschränkung durch sekundäres Glaukom erfolgt ein Übergang in die nächsthöhere Schweregradstufe1). Ab Grad III besteht Anspruch auf Kostenübernahme für die Behandlung als spezifizierte seltene Erkrankung.
Als Diagnosekriterien für ein kindliches Glaukom gelten: wenn mindestens zwei der folgenden Punkte erfüllt sind, wird ein Glaukom diagnostiziert.
Bei Aniridie kann die Hornhautdicke von der Norm abweichen (Tendenz zur Verdickung, bei Aphakie zur Verdünnung), was bei der Interpretation des Augeninnendrucks zu beachten ist. Die Messwerte verschiedener Tonometer sind nicht austauschbar.
Erkrankungen, die mit einer Aniridie verwechselt werden können, sind im Folgenden aufgeführt1). Sie sind als C-Kriterium (Differenzialdiagnose) der Diagnosekriterien auszuschließen.
Bei Aniridie mit erhöhtem Augeninnendruck/Glaukom wird zur Erhaltung der Sehfunktion frühzeitig der Augeninnendruck kontrolliert 2). Die Behandlung wird schrittweise in folgender Reihenfolge erwogen.
①Medikamentöse Therapie
Erste Stufe: Senkung des Augeninnendrucks durch Augentropfen und orale Medikamente
Verwendete Medikamente: Betablocker, Carboanhydrasehemmer (CAI), Prostaglandin-Analoga
②Abflusswegsrekonstruktion
Zweite Stufe: Bei unzureichender medikamentöser Therapie
Operationsverfahren: Goniotomie, Trabekulotomie. Die Indikation richtet sich nach dem Schweregrad der Kammerwinkeldysgenesie.
③Filtrationschirurgie/Tube
Dritte Stufe: Wenn eine Wiederherstellung des Abflusswegs schwierig oder unwirksam ist.
Operationsverfahren: Trabekulektomie, Langtubus-Operation (Ahmed/Baerveldt).
④Zyklophotokoagulation
Letzte Möglichkeit: Wenn alle anderen Behandlungen wirkungslos sind
Hinweis: Hohes Risiko eines Augenverlusts (Funktionsverlust des Auges); bei Aniridie wurde eine Ziliarkörperhypoplasie berichtet
Die erste Wahl ist die Kontrolle des Augeninnendrucks durch Augentropfen oder orale Medikamente. In einer Langzeitbeobachtung von 60 Fällen wurde bei 31 Fällen ein Glaukom festgestellt, wobei bei 12 Fällen der Augeninnendruck allein durch Medikamente kontrolliert werden konnte3).
Die wichtigsten verwendeten Medikamente sind:
Bei Vorliegen einer Limbusstammzellinsuffizienz (AAK) oder bei Befürchtung einer Verschlechterung der AAK sollte die Verwendung konservierungsmittelfreier (preservative-free) Präparate erwogen werden 7).
Es gibt Berichte, dass die Goniotomie wirksam zur Kontrolle von erhöhtem Augeninnendruck und Glaukom ist 4), und eine Abflusswegsrekonstruktion wird als Ersteingriff in Betracht gezogen 2). Auch die Trabekulotomie wird als wirksamer Ersteingriff beschrieben 5). Es gelten jedoch folgende Einschränkungen:
Sie wird gewählt, wenn eine Wiederherstellung des Abflusstrakts schwierig oder erfolglos ist. Es gibt Berichte über eine erreichte Augeninnendruckkontrolle 11), jedoch bestehen folgende Herausforderungen:
Das Baerveldt-Glaukomimplantat und das Ahmed-Glaukomimplantat sind verfügbar. Sie werden eingesetzt, wenn eine Trabekulektomie unwirksam ist oder aufgrund der Kammerwinkelpathologie ein schlechtes Ergebnis der filtrierenden Operation zu erwarten ist2).
In einer Metaanalyse von Ahmed- und Baerveldt-Implantaten bei kindlichem Glaukom (32 Studien, 1221 Augen) sank der mittlere Augeninnendruck von präoperativ 31,8 mmHg auf 16,5 mmHg (95%-KI: 15,5–17,6) nach 12 Monaten. Die Erfolgsrate betrug nach 12 Monaten 87% (95%-KI: 0,83–0,91), nach 24 Monaten 77% (95%-KI: 0,71–0,83), fiel jedoch langfristig auf 37% (95%-KI: 0,32–0,42) nach 120 Monaten9).
Arroyave et al. (2003) fassten die Verwendung von GDD bei Glaukom in Verbindung mit Aniridie zusammen und berichteten über einen gewissen drucksenkenden Effekt14). Auch in aktuellen Übersichtsarbeiten wird das Glaukom-Drainage-Device als Hauptoption angesehen, wenn eine Wiederherstellung des Abflusses oder eine filtrierende Operation unzureichend ist13). Auch in Japan gibt es Fallberichte, in denen das Baerveldt-Implantat wirksam war12). Da bei Aniridie die Iris fehlt, wird empfohlen, die Tubusspitze nicht in Richtung Hornhautmitte, sondern tangential einzuführen7). Bei phaken Augen muss nicht nur auf das Hornhautendothel, sondern auch auf den Kontakt mit der Linse geachtet werden.
Sie ist die letzte Option, wenn alle chirurgischen Behandlungen versagen2).
Bei der Behandlung des mit Aniridie assoziierten Glaukoms ist eine regelmäßige lebenslange Überwachung des Augeninnendrucks unerlässlich. Die Nachsorge erfolgt unter Berücksichtigung der folgenden Punkte.
Zunächst wird eine medikamentöse Therapie versucht. Bei unzureichender Wirkung werden Abflussweg-rekonstruierende Verfahren wie die Goniotomie oder Trabekulotomie in Betracht gezogen. Wenn diese schwierig oder unwirksam sind, wird eine Trabekulektomie und anschließend eine Langtubus-Operation (Ahmed- oder Baerveldt-Implantat) gewählt. Nur wenn mit keiner Behandlung eine ausreichende Augeninnendruckkontrolle erreicht wird, wird die Zyklophotokoagulation als letzte Option erwogen 2).
Bei Aniridie kann eine Limbusstammzellinsuffizienz (AAK) vorliegen. Da die langfristige Anwendung von Augentropfen mit Konservierungsmitteln (z. B. Benzalkoniumchlorid) das Hornhautepithel schädigen kann, wird empfohlen, konservierungsmittelfreie Präparate zu verwenden 7).
PAX6 kodiert einen Transkriptionsfaktor, der die Genexpression reguliert, und ist ein Master-Kontrollgen, das bereits im frühen Augenbecher exprimiert wird. Es ist an der Bildung des Augenbechers, der Differenzierung der Linse sowie der Entwicklung des Hornhautepithels und der Netzhaut beteiligt. Eine Haploinsuffizienz von PAX6 wirkt sich nicht nur auf die Iris, sondern auf den gesamten Augapfel aus, einschließlich Makula, Hornhautlimbus-Stammzellen und Sehnerv.
PAX6 wird auch außerhalb des Augengewebes im Zentralnervensystem, in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse und im Riechepithel exprimiert, und eine Hypoplasie dieser Gewebe führt zu verschiedenen extraokulären Komplikationen 1).
Pathologisch zeigt sich ein Defekt der glatten Muskulatur unter Aussparung der Iriswurzel sowie eine Kammerwinkeldysgenesie. Die Glaukomentstehung verläuft schrittweise wie folgt 3).
Diese fortschreitende Kammerwinkelveränderung wurde 1974 von Grant und Walton beschrieben3) und in den letzten Jahren mittels UBM als anteriore Verlagerung des Ziliarkörpers bildgebend bestätigt6). Je nach Ausmaß der Kammerwinkeldysgenesie können sowohl ein Offenwinkel- als auch ein Engwinkelglaukom entstehen.
PAX6-Mutationen beeinträchtigen auch die limbalen Stammzellen der Hornhaut und führen zu einer Funktionsstörung der epithelialen Stammzellen der Hornhaut.
AAK kann sich im Kindesalter normal entwickeln, aber mit dem Wachstum auftreten und fortschreiten1). Es gibt zwei Arten von Keratopathie: angeborene zentrale Hornhauttrübung (COO) und AAK. Es wird berichtet, dass die Rate des gleichzeitigen Auftretens von Glaukom bei Patienten mit COO höher ist als bei Patienten mit AAK16). Antimetaboliten und konservierungsmittelhaltige Augentropfen, die zur Glaukombehandlung verwendet werden, bergen das Risiko, die AAK zu verschlechtern, und beeinflussen die Wahl der Behandlungsstrategie. Da sich die Behandlung von Hornhaut und Glaukom gegenseitig beeinflusst, ist eine integrierte Bewertung beider erforderlich.
Als charakteristischer anatomischer Befund der Aniridie wurde mittels UBM eine Hypoplasie des Ziliarkörpers berichtet6). Dieser Befund erhöht das Risiko einer Bulbusperforation bei Ziliarkörperkoagulation und deutet darauf hin, dass die Kammerwasserproduktion des Ziliarkörpers möglicherweise geringer als normal ist.
Chen und Walton (1999) berichteten, dass basierend auf dem natürlichen Verlauf der fortschreitenden Kammerwinkelveränderungen bei Aniridie eine prophylaktische Goniotomie vor dem Auftreten von erhöhtem Augeninnendruck und Glaukom die Entwicklung eines Glaukoms verhindern könnte 4). Es handelt sich jedoch um eine deskriptive Studie ohne Kontrollgruppe, und die Evidenz ist begrenzt 2).
Die Wirksamkeit eines prophylaktischen chirurgischen Eingriffs muss in zukünftigen prospektiven Studien untersucht werden.
Als Behandlung für die Limbusstammzellinsuffizienz (AAK) werden allogene Limbustransplantation und Transplantation von kultiviertem oralem Schleimhautepithel untersucht. In einigen Fällen wird durch chirurgische Behandlung eine Rekonstruktion der Augenoberfläche angestrebt 2). Bei begleitender Hornhautstromatrübung kann eine zusätzliche Hornhauttransplantation sinnvoll sein.
Große Registerstudien beginnen, das genetische Profil des kindlichen und früh einsetzenden Glaukoms zu entschlüsseln 10). Die Korrelationsanalyse zwischen PAX6-Mutationstypen (PTC-Typ, Missense-Typ usw.) und dem Risiko sowie der Schwere des Glaukoms lässt auf eine personalisierte Medizin auf Basis der Risikostratifizierung hoffen.