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Netzhaut und Glaskörper

Augenbefunde bei tuberöser Sklerose

1. Ophthalmologische Zeichen der tuberösen Sklerose

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Die tuberöse Sklerose (tuberous sclerosis complex; TSC) ist eine genetische Erkrankung, die durch autosomal-dominante Mutationen der Tumorsuppressorgene TSC1 und TSC2 gekennzeichnet ist. Sie wird auch als Bourneville-Pringle-Krankheit bezeichnet, deren klassische Trias aus Gesichtsangiofibromen (Adenoma sebaceum), Epilepsie und geistiger Behinderung besteht.

1880 benannte Bourneville eine Krankheit mit multiplen Hirnskleroseherden bei Autopsiefällen mit Epilepsie und geistiger Behinderung als tuberöse Sklerose. 1890 fügte Pringle das Adenoma sebaceum hinzu und etablierte das Krankheitskonzept. Allerdings tritt diese Trias nur bei etwa 29 % der Patienten vollständig auf.

Die Inzidenz der TSC wird auf 1 pro 5.000–10.000 Geburten geschätzt2). Sie betrifft Männer und Frauen aller Ethnien gleichermaßen. Etwa 60 % der Fälle sind auf sporadische Mutationen zurückzuführen, 40 % sind familiär autosomal-dominant. In Japan wird die Patientenzahl auf 4.000–12.000 geschätzt.

Das häufigste ophthalmologische Zeichen ist das retinale astrozytäre Hamartom. Es tritt bei etwa 50 % der TSC-Patienten auf und ist in 25 % der Fälle beidseitig. Es ist in der Regel nicht progressiv und gutartig.

Q Ist die tuberöse Sklerose immer erblich?
A

Etwa 60 % der Fälle sind auf sporadische Mutationen (Neumutationen) zurückzuführen und werden nicht unbedingt von den Eltern vererbt. Die restlichen etwa 40 % sind familiär autosomal-dominant, wobei die phänotypische Variabilität innerhalb derselben Familie groß ist.

Das retinale Sternzell-Hamartom ist oft asymptomatisch. Es wird meist zufällig bei einer pädiatrischen oder neuropsychiatrischen Überweisung oder bei einer Fundusuntersuchung entdeckt.

Selten treten folgende Symptome auf:

  • Sehverschlechterung: tritt auf, wenn die Läsion an der Papille oder Makula an Größe zunimmt.
  • Glaskörperblutung: Fragile Gefäße auf dem flachen Hamartom können bluten.
  • Gesichtsfeldausfall: Selten kann ein bogenförmiger Gesichtsfeldausfall entsprechend der Position eines großen Hamartoms auftreten.

Bei einem obstruktiven Hydrozephalus durch ein SEGA treten verstärkte Kopfschmerzen, Übelkeit/Erbrechen und vorübergehende Sehstörungen auf.

Klinische Befunde (vom Arzt bei der Untersuchung festgestellt)

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Bei TSC werden retinale Hamartome hauptsächlich in drei Typen eingeteilt.

Flacher Typ

Häufigster Typ: Am häufigsten bei TSC-Patienten zu finden.

Aussehen: Hellgrau bis gelb, durchscheinend, scharf begrenzt. Keine Verkalkung.

Bevorzugte Lokalisation: Am temporalen Ende des Gefäßbogens gelegen, wobei die Gefäße undeutlich werden, was ein Hinweis ist.

Komplikationen: Die bedeckten Gefäße sind fragil und neigen zu Glaskörperblutungen.

Multinodulärer Typ

Maulbeerartige Läsion: Weiße knotige Erhebung mit Verkalkungen.

Prädilektionsstellen: Hinterer Pol, peripapillär und auf der Papille.

Größe: 0,5–4 Papillendurchmesser.

Hinweis: Kann mit Drusen der Papille verwechselt werden.

Übergangstyp

Häufigkeit: Bei 9–12 % der TSC-Patienten.

Merkmale: Kombiniert Merkmale des flachen und des multinodulären Typs.

Aussehen: Basis flach und durchscheinend, Zentrum knotig und verkalkt.

  • Optikusneurohamartom: Ein astrozytäres Hamartom auf der Oberfläche des Sehnervs. Es erscheint als prominente Papille mit unscharfen Grenzen und muss von einem Papillenödem unterschieden werden. Meist asymptomatisch und nicht progressiv, kann aber selten an Größe zunehmen und eine Sehverschlechterung verursachen.
  • Retinale Depigmentierungsflecken: In der mittleren Peripherie finden sich ausgestanzte depigmentierte Läsionen („punched-out“). Dies ist eines der Nebenkriterien der TSC.
  • Vorderabschnittsbefunde: Lidhämangiome, Iris-Depigmentierungsflecken, Hamartome der Iris und des Ziliarkörpers, atypische Kolobome (Augenkolobome, die nicht inferonasal lokalisiert sind) wurden berichtet.
  • Refraktionsfehler: Es wurde über eine erhöhte Assoziation mit Myopie und Astigmatismus und eine verringerte Assoziation mit Hyperopie berichtet.
Q Beeinträchtigen Netzhaut-Hamartome das Sehvermögen?
A

Sie sind in der Regel keine Ursache für eine Sehverschlechterung. Läsionen auf der Papille können jedoch exsudative Veränderungen oder eine Aussaat verursachen und erfordern Aufmerksamkeit. Die invasive Form ist äußerst selten, kann aber bei Wachstum zur Erblindung führen.

TSC wird durch Funktionsverlustmutationen im TSC1-Gen (9q34) oder TSC2-Gen (16p13) verursacht.

  • TSC2-Mutation: Tritt bei 75–80 % der Patienten auf, häufiger 2). Zeigt einen schwereren Phänotyp als die TSC1-Mutation.
  • TSC1-Mutation: Tritt bei 10–30 % der Patienten auf.
  • Fälle ohne nachgewiesene Mutation: Bei 10–25 % der TSC-Patienten wird mit konventioneller genetischer Analyse keine Mutation identifiziert.

Sporadische Fälle sind meist auf TSC2-Anomalien zurückzuführen. TSC2-Mutationen sind stärker mit Epilepsie, renalen Angiomyolipomen, SEGA und schweren kognitiven Beeinträchtigungen assoziiert als TSC1-Mutationen. Auch ophthalmologisch korrelieren TSC2-Mutationen mit schwereren Netzhautbefunden.

Netzhaut-Hamartome entstehen durch ungeordnete Proliferation von Glia-Astrozyten und Blutgefäßen. Bei Patienten mit ZNS-Läsionen treten auch am Augenhintergrund vermehrt Läsionen auf.

Die 2012 von der Internationalen Tuberösen-Sklerose-Konsensusgruppe etablierten Diagnosekriterien sind unten aufgeführt.

Für eine definitive Diagnose muss eines der folgenden Kriterien erfüllt sein.

  • Identifizierung einer pathogenen Mutation in TSC1/TSC2 durch Gentest
  • 2 Hauptkriterien oder 1 Hauptkriterium + mindestens 2 Nebenkriterien

Die wichtigsten Haupt- und Nebenkriterien sind wie folgt.

HauptkriterienNebenkriterien
Multiple retinale HamartomeRetinale Depigmentierungsflecken
≥ 3 faziale AngiofibromeKonfettiartige Hautläsionen
Subependymale Knoten / SEGA> 3 Zahnschmelzgrübchen
HerzrhabdomyomMultiple Nierenzysten

Multiple Netzhaut-Hamartome sind eines der Hauptkriterien für die TSC-Diagnose, und die augenärztliche Untersuchung spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose.

  • Spaltlampenmikroskopie und Fundusuntersuchung : Beurteilung der Befunde des vorderen und hinteren Augenabschnitts. Überprüfung auf Iris-Depigmentierungsflecken und Netzhaut-Hamartome.
  • Fundusfotografie : Wird verwendet, um das Fortschreiten des Wachstums von Netzhaut-Hamartomen im Laufe der Zeit zu beurteilen.
  • Optische Kohärenztomographie (OCT) : Beurteilung der Dicke des Hamartoms und assoziierter Flüssigkeitsansammlungen. Nicht verkalkte Hamartome zeigen ein mottenfraßähnliches Aussehen (moth-eaten appearance), verkalkte Hamartome ein maulbeerartiges Aussehen (mulberry appearance).
  • B-Bild-Sonographie : Nachweis der Verkalkung multinodulärer Hamartome als hohe Echogenität mit hinterer Schallauslöschung.
  • Gesichtsfelduntersuchung : Durchführung bei Verdacht auf Gesichtsfeldausfälle durch ein Hamartom des Sehnervs oder ein SEGA.
  • Neuroradiologische Bildgebung (CT/MRT) : Notwendig zur Unterscheidung zwischen einem Hamartom des Sehnervs und einem Papillenödem sowie zur Beurteilung eines SEGA.

Die Identifizierung einer pathogenen Mutation in TSC1 oder TSC2 ermöglicht eine definitive Diagnose2). Eine Multi-Gen-Panel-Analyse mittels Next-Generation Sequencing (NGS) wird durchgeführt. Bei 10–25 % der Patienten wird jedoch mit der konventionellen genetischen Analyse keine Mutation nachgewiesen, weshalb die klinischen Kriterien eine wichtige Rolle spielen.

Die Differenzialdiagnose des retinalen astrozytären Hamartoms umfasst Folgendes.

  • Retinoblastom : Die wichtigste Differenzialdiagnose. Im Kindesalter ist die Unterscheidung aufgrund fehlender Verkalkung, spärlicher versorgender Gefäße und flacher Erhebung relativ einfach, kann jedoch bei maulbeerartigen, erhabenen Formen schwierig sein.
  • Erworbene retinale Gliose : Tritt bei Erwachsenen mittleren oder höheren Alters ohne tuberöse Sklerose auf. Es handelt sich um eine reaktive Läsion, nicht um ein Hamartom.
  • Retinale markhaltige Nervenfasern : Als weiße Netzhautläsion differenzialdiagnostisch zu erwägen.
  • Drusen der Papille : Abgrenzung zum multinodulären Hamartom erforderlich.
Q Wie oft sollte bei tuberöser Sklerose eine augenärztliche Untersuchung erfolgen?
A

Bei Diagnose einer TSC wird eine regelmäßige Funduskopie empfohlen. Die Progression retinaler Hamartome ist in der Regel langsam, aber Läsionen der Papille oder invasive Formen können selten an Größe zunehmen, daher ist eine Verlaufsbeurteilung wichtig. Bei Patienten mit SEGA ist auch auf „neuroophthalmologische Komplikationen“ zu achten.

Retinale Hamartome zeigen in der Regel keine Wachstumstendenz und bedürfen keiner Behandlung. Beobachtung ist die Grundlage.

Indikationen für eine Behandlung der Augenveränderungen sind auf folgende Fälle beschränkt:

  • Begleitende retinale Gefäßanomalien : Bei Vorliegen aneurysmatischer Gefäßerweiterungen oder arteriovenöser Malformationen, die zu Glaskörperblutung, proliferativer Vitreoretinopathie oder Netzhautablösung führen können, wird eine prophylaktische Photokoagulation durchgeführt.
  • Invasives Hamartom : Bei progredientem Wachstum werden Operation oder Laserbehandlung erwogen. Es gibt Berichte über erfolgreiche intravitreale Injektionen von Bevacizumab, aber auch Fälle, die letztlich eine Enukleation erforderten.

Die systemische Behandlung der TSC erfolgt multidisziplinär.

  • Antiepileptika : Die medikamentöse Kontrolle von epileptischen Anfällen ist wichtig. Vigabatrin wird bei BNS-Krämpfen eingesetzt, kann aber bei 52 % der erwachsenen und 34 % der kindlichen TSC-Patienten zu einer peripheren Gesichtsfeldeinschränkung führen.
  • mTOR-Inhibitoren (Everolimus) : Wirksam zur Verkleinerung von SEGA, indiziert bei schwieriger chirurgischer Resektion 1). Auch bei renalen Angiomyolipomen eingesetzt.
  • Chirurgische Behandlung : Die vollständige Resektion ist die Erstlinientherapie für SEGA 1).

6. Pathophysiologie und detaillierter Krankheitsmechanismus

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Im Zentrum der Pathologie der TSC steht die Funktionsstörung des Komplexes aus Hamartin und Tuberin, den Produkten der Gene TSC1/TSC2.

Dieser Komplex fungiert als negativer Regulator des mTOR-Signalwegs (mechanistic target of rapamycin). Normalerweise stabilisiert Hamartin Tuberin, und Tuberin wirkt als GTPase-aktivierendes Protein für Rheb-GTPase, wodurch mTORC1 (mTOR-Komplex 1) gehemmt wird 2).

Wenn eine Funktionsverlustmutation in TSC1 oder TSC2 auftritt, kommt es zu folgender Kaskade:

  • Anreicherung von Rheb-GTP: Die GTPase-aktivierende Funktion von Tuberin geht verloren, was zur Anreicherung von Rheb-GTP führt.
  • Konstitutive Aktivierung von mTORC1: Die nachgeschalteten Kinasen p70 S6 und 4E-BP1 werden phosphoryliert.
  • Erhöhte Zellproliferation: Es kommt zu unkontrollierter Zellvermehrung, die zur Bildung von Hamartomen im ganzen Körper führt.
  • Anstieg von VEGF: Die anhaltende Aktivierung von mTOR erhöht den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor, was das Tumorwachstum fördert.

Retinale Hamartome bestehen aus einem Netzwerk von Gliazellen und Blutgefäßen in der Nervenfaserschicht. Mit dem Wachstum der Läsion kommt es in unterschiedlichem Ausmaß zu Verkalkungen.

Knudsons „Zwei-Treffer-Hypothese“ erklärt die phänotypische Vielfalt. Der erste Treffer ist eine bereits bestehende Mutation in TSC1/TSC2, und wenn der zweite Treffer im selben Gen auftritt, was zum Verlust der Heterozygotie führt, entsteht ein Tumor.


7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus dem Forschungsstadium)

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Kombination von mTOR-Inhibitoren und Strahlentherapie bei SEGA

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Kamel et al. (2024) berichteten über eine 40-jährige Frau mit bilateralen SEGA, die eine fraktionierte stereotaktische Strahlentherapie (60 Gy, 30 Fraktionen) erhielt, was über etwa 8 Jahre zu einer Tumorvolumenreduktion von 72–82 % führte1). Anschließend wurde zur Behandlung eines renalen Angiomyolipoms Everolimus (2,5 mg/Tag) begonnen, was zu einer weiteren Volumenreduktion des verbleibenden SEGA-Tumors führte, schließlich auf weniger als 10 % des ursprünglichen Volumens. Ein additiver Effekt von Strahlentherapie und mTOR-Inhibitoren wurde nahegelegt.

Historisch galt die Strahlentherapie bei SEGA als unwirksam, aber dieser Bericht deutet auf die Wirksamkeit der fraktionierten stereotaktischen Strahlentherapie hin. Eine Strahlentherapie nach Tumorverkleinerung durch Everolimus könnte aufgrund des kleineren Bestrahlungsvolumens eine Reduktion der Nebenwirkungen erwarten lassen, und eine Kombinationsstrategie zur Verhinderung eines erneuten Wachstums nach Absetzen der Medikation wurde vorgeschlagen1).

Neue Therapien, die auf den mTOR-Signalweg bei TSC abzielen

Abschnitt betitelt „Neue Therapien, die auf den mTOR-Signalweg bei TSC abzielen“

Jurca et al. (2023) legten in einem Fallbericht einer 33-jährigen Patientin mit einer TSC1-Genmutation (Exon 13, c.1270A>T) nahe, dass Metformin, ein Medikament gegen Typ-2-Diabetes, durch Hemmung des mTOR-Signalwegs möglicherweise positive Effekte auf das Fortschreiten TSC-assoziierter Tumoren und epileptische Anfälle haben könnte2).

Die Verbindung zwischen TSC und dem PI3K/AKT/mTOR-Signalweg ist ein wichtiges Forschungsthema bei der Suche nach neuen therapeutischen Zielen2). Der mTOR-Signalweg ist auch an der Regulation der Insulinsensitivität und des Glukosestoffwechsels beteiligt, und seine Assoziation mit Stoffwechselerkrankungen ist von Interesse.


  1. Kamel R, Van den Berge D. Radiotherapy for subependymal giant cell astrocytoma: time to challenge a historical ban? A case report and review of the literature. J Med Case Rep. 2024;18:330.
  2. Jurca CM, Kozma K, Petchesi CD, Zaha DC, Magyar I, Munteanu M, et al. Tuberous sclerosis, type II diabetes mellitus and the PI3K/AKT/mTOR signaling pathways—case report and literature review. Genes. 2023;14:433.
  3. Northrup H, Aronow ME, Bebin EM, Bissler J, Darling TN, de Vries PJ, et al. Updated International Tuberous Sclerosis Complex Diagnostic Criteria and Surveillance and Management Recommendations. Pediatr Neurol. 2021;123:50-66. PMID: 34399110.

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