Von Michael Gottschalk

„Auge um Auge…“ Exodus 21,24

Übersicht der ThemenWirbeltieraugePhotorezeptorzellenSehvorgangRetinitis PigmentosaRetina-DegenerationGenetische UrsachenTheraphieansätze

Sinnesorgan „Auge“NetzhautDioptrischer Apparat

Kornea, Kammerwasser, Linse & Glaskörper

AkkomodationEigenelastizität, Ruhetonus tonische

Akkomodation

Sehzellen in ZahlenStäbchen – skotopisches Sehen

120 Millionen 500 Photonen/s

Zapfen – photopisches Sehen 7 Millionen 1 Mio Photonen/s

RhodopsinRetinal + Opsin

2 Zustände:11-cis-Retinal (inaktiv)all-trans-Retinal (aktiv)

Zwei verschiedene Bipolarzellen bei ZapfenOn-Bipolarzellen (meta)Off-Bipolarzellen (iono)

Stäbchen haben nur einen Typ von Bipolarzellen

StäbchenRhodopsin

ZapfenZapfenopsine

Parvozelluläres System

Magnozelluläres System

Maxima: Blau 420nm, Grün 535nm, Rot 565nm

Retinales PigmentepithelAufgabe: Phagocytose und Abbau

SehbahnGesichtsfeld

DunkeladaptationBildung von mehr SehfarbstoffUmschaltung auf skotopischMydriasis

HelladaptationReverser VorgangMiosis

ÜbersichtHäufigster Grund für Blindheit durch

Degeneration der NetzhautPrävalenz etwa 1:3000 bis 1:5000„Beidseitig auftretender Verlust des

peripheren Sehens, vornehmlich durch Stäbchen-Verlust, sowie fortschreitender Photorezeptor-Verlust“

Große genetische Heterogenität

SymptomeNachtblindheitStörungen im KontrastsehenStörungen im FarbsehenGesichtsfeldausfälleAdaptationsfehlerBlendempfindlichkeit

kongenitale stationäre NachtblindheitAutosomal dominat/ressesiv und x-

chromosomalmanchmal von Visusminimierung begleitet (ar,

x)Fehlende Stäbchenadaptation

Lebersche congenitale AmauroseFunktionsverlust der Retina / Degeneration der

ChorioidaeAusgeprägte Blindheit meist schon im ersten

LebensjahrOkulodigitales PhänomenNachtblindheit, Farbblindheit, „Lichthunger“Autosomal dominant oder ressesivEtwa 2000 Betroffene in DeutschlandVisus selten bis zu 20%

Zäpfchen-StäbchendystrophieFunktionsverlust – erst Zapfen dann Stäbchen

Gesichtsfeldausfälle besonders im Zentrum Hohe Blendempfindlichkeit Gestörte Farbwahrnehmung Spätere Nachtblindheit

Gestörtes AdaptationsverhaltenAutosomal dominat / ressesiv oder X-

chromosomalUngefähr 2000 Betroffene in Deutschland

Autosomal rezessive RP (arRP)Häufigste Form der RPu. A. drei wichtige Gene:

TULP1 (vermuteter Transporter)

ABCR SAG

inner segment

outer segment

ABCR = rod photoreceptor ABC transporter11-cis von RPEall-trans + PEN-PE all-trans retinolzurück in RPEretinyl-ester11-cis-retiol11-cis-retinal

S-antigen (SAG) häufiger Arrestin

Sorgt für Abspaltung

Überlange AntwortenÜberinterpretation

Autosomal dominante RPRP1 (8q11-q13)

nonsense oder frameshift-Mutationen in einem 2156AS-Prot.

sauerstoffabhängige Expression vermutete Rollen

Transkriptionsfaktor bei der Photorezeptordifferenzierung

Direkte Beteiligung an der Photorezeptor-Morphogenese

Beteiligung an der korrekten neuronalen Verschaltung

NRL (14q11.2) Transkriptionsfaktor von Rhodopsin und diversen

anderen Genen in der Retina Wird in der gesamten Retina exprimiert

RETGC-1 (17p13) Guanylat-Cyclase

Reduziert den cGMP-Spiegel

ADRPARRPCSNB

ARRPCSNB

ARRP

CSNB

Aktivierungsphase

ADRP = autosomal dominante Retinitis pigmentosaARRP = autosomal rezessive Retinitis pigmentosaCSNB = congenitale stationäre Nachtblindheit

ADZD

CSNB

LCA CORD

CSNB

Regenerierungsphase

LCA = Lebersche congenitale AmauroseCORD = Zapfen -StäbchendystrophieADZD = autosomal dominante Zapfendystrophie

Vitamin A Therapie Rate der Degeneration verlangsamt Hilft scheinbar nur bei manchen Erkrankungen Bei Mutationen im ABCR schädlich (arRP) (hohe Dosierungen von Vitamin E [und anderen

Antioxidantien] haben sich als schädlich erwiesen)

Retina-Implantate und Transplantationen Epiretinal- oder Subretinal-Implantate Komplizierte Vernetzung und Codierung der visuellen

Information

Kanal-Blocker bei Phosphodiesterase-Ineffiziens Diltiazem als Calcium-Kanal-Blocker Schwierige Dosierung und Verabreichung

Wachstumsfaktoren Besonders der CNTF (ciliary neutrophic factor)

verhinderten die Netzhautdegeneration bei Mäusen Großer Nachteil: Injektion muss direkt ins Auge erfolgen

Gentherapie Gute Untersuchungsmöglichkeiten, da viele verschiedene

Versuchsorganismen (Mäuse, Ratten, Hunde und Schweine)

Anhaltende Expression konnte erzielt werden Extreme Heterogenität erfordert die exakte Lokalisierung

der Mutation bei allen Patienten Bis jetzt fehlt noch bei vielen Krankheiten das bzw. die

zugehörige(n) Gen(e)

Ich bedanke mich für Ihre

Aufmerksamkeit"Das Auge ist das letzte, höchste Resultat des Lichtes auf den organischen Körper. Das Auge als ein Geschöpf des Lichtes, leistet alles, was das Licht selbst leisten kann."

- Johann Wolfgang Goethe, Vorstudien zur Farbenlehre, "Das Auge"

Quellen Falke, Linke, Raßler, Wiesner „Taschenatlas

Physiologie“ Urban und Fischer 5. Auflage Camphell et al. „Biologie“ Pearson Studium; 6.

Auflage Zenner & Zrenner „Physiologie der Sinne“

Spektrum Verlag Lenz „Medizinische Genetik“ Thieme; 6. Auflage Moll „Kurzlehrbuch Anatomie“ Urban und Fischer;

17. Auflage http://www.makuladegeneration.org/ http://www.pro-retina.de/ http://retinascience.de/ http://de.wikipedia.org/ http://www.onmeda.de/