Optische Kohärenztomographie-Befunde bei chronischer progressiver externer Ophthalmoplegie
Die chronisch progressive externe Ophthalmoplegie (CPEO) ist eine mitochondriale Enzephalomyopathie, die durch Ptosis und Lähmung der äußeren Augenmuskeln sowie häufig multisystemische Beteiligungen gekennzeichnet ist. Als Erkrankung mit mitochondrialen DNA-Anomalien betrifft CPEO vorrangig Gewebe mit hohem oxidativem Bedarf, wie Skelettmuskeln und neuronale Strukturen. Während okulomotorische Defizite gut dokumentiert sind, bleiben strukturelle Veränderungen der Netzhaut und der Papille unterforscht. Diese Studie verwendete spektraldomänenbasierte optische Kohärenztomographie (SD-OCT), um retinale und papilläre Alterationen bei CPEO-Patienten quantitativ zu evaluieren, mit gesunden Kontrollen zu vergleichen und Korrelationen mit Erkrankungsdauer und Manifestationsalter zu untersuchen.
CPEO resultiert aus mitochondrialer Dysfunktion, die zu gestörter oxidativer Phosphorylierung und Energieproduktion führt. Pathologisch zeigen Muskelbiopsien „ragged-red fibers“ und Cytochrom-c-Oxidase-negative Fasern. Genetisch finden sich häufig mitochondriale DNA-Deletionen. Neben myopathischen Merkmalen wurde retinale Beteiligung in CPEO-Varianten wie dem Kearns-Sayre-Syndrom (KSS), das Ophthalmoplegie mit Retinitis pigmentosa und kardialen Leitungsstörungen kombiniert, sporadisch beschrieben. Quantitative Analysen der retinalen Architektur bei CPEO sind jedoch rar. SD-OCT ermöglicht als nicht-invasive Bildgebungsmodalität mit mikrometergenauer Auflösung präzise Messungen der retinalen Schichtdicke und Papillenparameter, was Einblicke in neurodegenerative Prozesse bietet.
In die Studie wurden 18 CPEO-Patienten eingeschlossen, die durch Muskelbiopsie und Genetik diagnostiziert wurden; Personen mit glaukomatösen oder makulären Begleiterkrankungen wurden ausgeschlossen. Als Kontrollen dienten gesunde, alters-, geschlechts- und refraktionsfehlerangepasste Probanden. Refraktionsfehler wurden kategorisiert in: normal (sphärisches Äquivalent −0,50 bis +0,50 dpt), leichte Myopie (−0,50 bis −3,00 dpt), moderate Myopie (−3,00 bis −6,00 dpt) und schwere Myopie (>−6,00 dpt). Alle Teilnehmer durchliefen ophthalmologische Untersuchungen einschließlich SD-OCT-Aufnahmen (RTVue-100, Optovue Inc.) von Makula und Papille.
Die Makulabildgebung erfolgte mittels „Macular Thickness Map“-Protokoll mit Messung der zentralen fovealen Dicke (RTm) und der durchschnittlichen perifovealen Dicke in einem 6×6-mm-Gitter. Die Netzhaut wurde in innere Schichten (IRL: von der vitreoretinalen Grenzschicht bis zur äußeren plexiformen Schicht) und äußere Schichten (ORL: bis zu den Photorezeptoraußensegmenten) segmentiert. Die Papillenanalyse verwendete das „Nerve Head Circle“-Protokoll zur Quantifizierung von sechs Parametern: Scheibenfläche, Cupfläche, Rimfläche, Rimvolumen, Papillenvolumen und Cupvolumen. Die peripapilläre retinale Nervenfaserschichtdicke (pRNFLT) wurde global und in acht Sektoren gemessen (superior temporal, temporal oben, temporal unten, inferior temporal, inferior nasal, nasal unten, nasal oben, superior nasal).
CPEO-Patienten (mittleres Alter 32,9±11,4 Jahre) zeigten signifikante retinale Verdünnung gegenüber Kontrollen (31,0±12,3 Jahre). Die zentrale foveale Dicke (RTm) betrug 222,33±29,57 μm bei CPEO vs. 240,06±18,43 μm bei Kontrollen (t=−2,135, P<0,05). Die äußeren retinalen Schichten (ORL) wiesen eine stärkere Reduktion auf (162,61±21,34 μm vs. 173,56±9,31 μm; t=−1,994, P<0,05), während Unterschiede in den inneren Schichten (IRL) nicht signifikant waren (63,06±17,87 μm vs. 65,78±9,72 μm; t=−0,565, P=0,57). Dies deutet auf eine selektive Vulnerabilität photorezeptorreicher äußerer Netzhautschichten bei CPEO hin, im Gegensatz zur inneren retinalen Atrophie bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer.
In der Papillenanalyse fanden sich volumetrische Veränderungen: Rimvolumen (0,125±0,075 mm³ vs. 0,216±0,105 mm³; t=−2,499, P<0,05) und Papillenvolumen (0,248±0,124 mm³ vs. 0,367±0,159 mm³; t=−2,103, P<0,05) waren reduziert, während Scheibenfläche, Cupfläche und Rimfläche vergleichbar blieben. Die Volumenminderung spiegelt axonalen Verlust infolge retinaler Ganglienzelldegeneration wider.
Die globale pRNFLT war bei CPEO deutlich dünner (100,99±10,61 μm vs. 114,85±9,53 μm; t=−4,125, P<0,05). Sektorale Analysen ergaben ausgeprägte Verdünnung im inferioren temporalen (140,27±18,68 μm vs. 168,16±20,32 μm; t=−4,871, P<0,05) und temporalen Bereich (temporal oben: 82,16±14,33 μm vs. 96,38±18,95 μm; t=−2,126, P<0,05; temporal unten: 74,38±13,97 μm vs. 90,41±20,25 μm; t=−2,892, P<0,05). Der inferiore nasale Sektor zeigte ebenfalls Reduktion (118,11±20,10 μm vs. 133,64±17,11 μm; t=−2,722, P<0,05). Dieses Muster unterscheidet sich vom glaukomatösen RNFL-Verlust (Prädilektion superior/inferior) und myopieassoziierten nasalen Verdünnungen.
Die Erkrankungsdauer korrelierte stark mit pRNFLT-Abnahme (r=−0,583, P<0,05). Longitudinale Daten wiesen auf raschere Progression in temporal unten (r=−0,463), inferior temporal (r=−0,491) und superior nasal (r=−0,523) hin. Kein Zusammenhang bestand zwischen OCT-Parametern und Manifestationsalter, was auf eine progressionabhängige – nicht altersbedingte – strukturelle Degeneration hindeutet.
Diese Ergebnisse positionieren SD-OCT als sensitives Tool zur Detektion CPEO-assoziierter neuroretinaler Degeneration. Die äußere retinale Verdünnung kontrastiert mit innerer Schichtatrophie bei Alzheimer oder Parkinson, was unterschiedliche Mechanismen mitochondrialer vs. neurodegenerativer Pathologien unterstreicht. Bei Alzheimer korreliert innere retinaler Verlust mit kognitivem Abbau, während Parkinson vorrangig die temporale RNFL reduziert. Die CPEO-Prädilektion für inferiore und temporale Sektoren könnte metabolische Anforderungen papillomakulärer Bündel oder Vulnerabilität großkalibriger Axone spiegeln.
Studienlimitationen umfassen die kleine Stichprobe (n=18) und fehlende funktionelle Korrelation mit Gesichtsfeld oder Elektroretinographie. Schwere Ptosis bei CPEO erschwerte zuverlässige Gesichtsfeldtests. Zukünftige Studien sollten multimodale Bildgebung, genetisches Subtyping und longitudinale Verläufe integrieren, um Progressionsmuster und Therapieendpunkte zu klären.
Zusammenfassend offenbart SD-OCT charakteristische okuläre Veränderungen bei CPEO: äußere retinale Verdünnung, reduzierte Papillenvolumina und inferiortemporaler RNFL-Verlust. Diese Befunde erweitern das Verständnis okulärer Manifestationen mitochondrialer Erkrankungen und etablieren OCT-Biomarker für Verlaufsmonitoring. Die inverse Korrelation von pRNFLT mit Erkrankungsdauer unterstreicht das Potenzial von OCT zur Verlaufsbeurteilung und Therapieevaluation bei CPEO.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000262