Entdeckung eines Rhesusaffen mit Verdacht auf Normaldruckglaukom und kraniozerebraler Verletzung: Hinweise auf eine erhöhte translaminare Druckdifferenz an der Lamina cribrosa
Das Normaldruckglaukom (NDG) ist eine progressive optische Neuropathie, die durch irreversible Erblindung trotz statistisch normalem intraokularem Druck (IOD ≤21 mmHg) gekennzeichnet ist. Die frühzeitige Diagnosestellung gestaltet sich klinisch äußerst schwierig. Pathophysiologisch werden vaskuläre Dysregulation, Akkumulation toxischer Metaboliten und eine erhöhte translaminare Druckdifferenz an der Lamina cribrosa (TLCPD) diskutiert. Obwohl Kleintiermodelle Einblicke in verschiedene Mechanismen liefern, replizieren sie die klinische Komplexität unzureichend. Zudem limitieren anatomische und physiologische Unterschiede zwischen Nagetieren und Menschen die translationale Übertragbarkeit.
In dieser Studie wurde ein Rhesusaffe mit natürlichem NDG-Phänotyp und kraniozerebraler Vorverletzung identifiziert. Dieser einzigartige nichtmenschliche Primatenmodell (NHP) wurde durch in-vivo-Untersuchungen und histologische Vergleiche mit einem gesunden Kontrolltier analysiert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine erhöhte TLCPD (Differenz zwischen IOD und intrakraniellem Druck [ICP]) zur NDG-Pathogenese beiträgt. Die Studie wurde von der Institutional Animal Care and Use Committee des Zhongshan Ophthalmic Center (China, Ethiknummer: 2020-168) genehmigt.
Methoden
Der NDG-verdächtige Rhesusaffe wurde im Rahmen eines Screenings entdeckt. Bei der Sektion zeigte sich eine alte penetrierende Schädelverletzung mit zerebralem Defekt (3D-Rekonstruktion bestätigt). Ein alters- und geschlechtsgleiches Kontrolltier (weiblich, ≈20 Jahre, IOD 20–22 mmHg beidseits) diente zum Vergleich. Fundusaufnahmen ergaben eine Cup-to-Disc-Ratio (CDR) von 0,20 beim Kontrolltier versus 0,80 beim NDG-verdächtigen Affen mit vertiefter Exkavation, verstärktem Lichtreflex und tesselliertem Fundus. Die optische Kohärenztomographie (OCT) zeigte eine nasale Verschiebung des zentralen retinalen Gefäßstamms sowie eine reduzierte Dicke der retinalen Nervenfaserschicht (RNFL) in allen Sektoren (außer temporal superior). Die vordere Augenkammer war bei beiden Tieren normal weit.
Ergebnisse
Die Lamina cribrosa (LC) wies im NDG-Fall signifikante Veränderungen auf: vertiefte Exkavation (CD), erhöhte LC-Tiefe (LCD), dünnere prälaminäre Gewebsschicht und erhöhter LC-Krümmungsindex. Die Bruch-Membran-Öffnungs-Minimalrandbreite war reduziert. TUNEL-Assays zeigten vermehrte Apoptose in der Ganglienzell- und inneren Kernschicht. Doppelfärbungen mit TUJ1/RBPMS bestätigten einen 50 %igen Verlust retinaler Ganglienzellen (RGC). Die Ganglienzellkomplex-Dicke war auf 75 % reduziert.
Gliaaktivierungsmarker (GFAP, Iba-1) wiesen in der LC, nicht jedoch in der Netzhaut, erhöhte Expression auf. Elektronenmikroskopisch fanden sich Autophagievesikel, geschädigte Mitochondrien und „Zwiebelbulb“-Strukturen (typisch für demyelinisierende Neuropathien) im NDG-Fall.
Diskussion
Die Studie legt nahe, dass der durch die Schädelverletzung reduzierte ICP die TLCPD erhöhte und somit glaukombedingte Schäden auslöste. Klinische Daten zeigen bei NDG-Patienten niedrigere ICP-Werte, jedoch ist die nicht-invasive ICP-Messung unzuverlässig. NHP-Modelle mit natürlichem ICP-Abfall (etwa durch Hirnvolumenverlust nach Trauma) bieten hier entscheidende Vorteile gegenüber Nagetiermodellen. Die beobachteten LC-Deformierungen und RGC-Degenerationen unterstreichen die Rolle der TLCPD in der NDG-Entstehung.
Schlussfolgerung
Diese Untersuchung liefert erstmals Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen kraniozerebralem Trauma, erhöhter TLCPD und NDG bei einem NHP-Modell. Die Befunde unterstreichen die translationale Relevanz solcher Modelle für die klinische Diagnostik und Therapie des NDG.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002815