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Retinale Degeneration Ciaran Kelly & Marcel Verbrüggen 10. Januar 2019

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Retinale Degeneration Ciaran Kelly & Marcel Verbrüggen

10. Januar 2019

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Überblick • Einleitung

• Das menschliche Auge

• Retinale Degenerationen

• Quellen

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Einleitung • Degeneration der Sehsinneszellen

entweder Zapfen und dann Stäbchen, oder umgekehrt

Einschränkungen im Blickzentrum oder im peripheren Sehen

• Retinale Degenerationen können angeboren oder erworben sein

• Dystrophie: Entwicklungsstörung einzelner Zellen Gewebe, oder Organe

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Das menschliche Auge • Aufbau des Auges

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Aufbau der Retina • Stäbchenzellen (Hell-Dunkel-Sehen) – ungefähr 120 Millionen

• drei verschiedene Zapfentypen (S, M & L) – insgesamt circa 6 Millionen

ermöglichen trichromatisches Sehen (S: blau – M: grün – L: rot)

• besteht des weiteren aus: Ganglienzellen und Schaltzellen (Bipolar-Zellen, Amakrine Zellen und Horizontalzellen)

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Aufbau der Retina

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Aufbau der Retina • Stäbchenzellen (Hell-Dunkel-Sehen) – ungefähr 120 Millionen

• drei verschiedene Zapfentypen (S, M & L) – insgesamt circa 6 Millionen

ermöglichen trichromatisches Sehen (S: blau – M: grün – L: rot)

• besteht des weiteren aus: Ganglienzellen und Schaltzellen (Bipolar-Zellen, Amakrine Zellen und Horizontalzellen)

• Photorezeptorproteine enthalten 11-cis-Retinal (Retinal 1)

• Höchste Dichte an Zapfen in der Fovea der Makula

• Stäbchen sind vor allem in der Peripherie der Retina angesiedelt

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Fotographie einer gesunden Retina

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Verteilung der Rezeptorzellen

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Absorptionswellenlängen der Photorezeptorproteine • bei Stäbchen: Rhodopsin

(λ zwischen 492 und 502 nm)

• bei Zapfen:

S-Iodopsin (λ=420 nm)

M-Iodopsin (λ=534 nm)

L-Iodopsin (λ=564 nm)

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen

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Ablauf der Signaltransduktion in den Stäbchen Hyperpolarisation der Stäbchenzelle, aufgrund des gestoppten Kationen-

Einstroms

Transmitterausschüttung der Photorezeptorzellen wird gestoppt

Horizontal- und Bipolarzellen hemmen nicht weiter die Ganglienzellen

Aktionspotentiale werden von den Ganglienzellen über den Sehnerv zum Gehirn geleitet

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Retinale Degenerationen • Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

- Retinitis pigmentosa

• Zapfen-Stäbchen-Dystrophie

- Bardet-Biedl-Syndrom

- Morbus Stargardt

- Makuladystrophien

- Morbus Best

- AVMD

- AMD (Altersbedingte Makuladegeneration)

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Retinitis pigmentosa • Genetisch bedingte Netzhauterkrankung

• Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

• schleichendes Absterben der Sehzellen

führt zu Sehstörungen bis hin zur Erblindung

• 30.000 bis 40.000 Fälle in Deutschland; weltweit ca. 3 Millionen

• beide Geschlechter und alle Altersstufen betroffen

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Formen und Vererbung von Retinitis pigmentosa

• autosomal-dominante Retinitis pigmentosa

• autosomal-rezessive Retinitis pigmentosa

• X-chromosomal-rezessive Retinitis pigmentosa

• es gibt mehr als 150 verschiedene Gene als mögliche Verursacher

• Sonderformen in Verbindung mit anderen Syndromen

• Usher-Syndrom

• Bardet-Biedl-Syndrom

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Liste von bekannten mutierten Genen, die eine Form der Retinitis pigmentosa auslösen

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Symptome • fortschreitende Nachtblindheit (meist das erste Anzeichen)

• Gesichtsfeldeinschränkung - zunehmender Tunnelblick (frühes Anzeichen)

• erhöhte Blendungsempfindlichkeit

• abnehmendes Farbensehen

• gestörtes Kontrastsehen

• verlängerte Anpassungszeit der Augen beispielsweise beim raschen Wechsel von einem hellen in einen dunklen Raum

• schleichender Verlust der Sehschärfe

• komplette Erblindung

• oft tritt Trübung der Linse auf (Grauer Star – Katarakt)

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Einschränkung des Gesichtsfelds - Tunnelblick

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Ursachen Absterben der Stäbchenzellen

• Defekte Proteine der Phototransduktion (z.B. Rhodopsin)

• Defekte im Stoffwechsel der Netzhaut

z.B. das Protein RPE65 – Teil des Vitamin-A-Stoffwechsels der Netzhaut

• Fehler in der Entwicklung und dem Erhalt der Zellstruktur oder des Gewebes

• Absterben der Zapfenzellen:

nicht genetisch festgelegt!

Aber durch oxidativer Stress, Energiemangel oder das Fehlen spezieller Proteine (wie z.B. RdCVF) sterben auch diese ab

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Diagnose • Sehschärfe

• Farbensehen

• Gesichtsfeld

• Anpassungsfähigkeit von Hell nach Dunkel

• Untersuchung der Funktionsfähigkeit der Netzhaut mithilfe eines Elektroretinogramms (ERG)

• Messung der elektrischen Potenziale, die sowohl von Stäbchen- als auch von Zapfenzellen bei Lichteinfall ausgesendet werden

• Je fortgeschrittener die Retinopathia pigmentosa, desto weniger intensiv ist die Antwort der Zellen auf Licht.

• Untersuchung des Erbguts

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Behandlungsmöglichkeiten • Bisher nicht therapierbar

• Linderung der Beschwerden, durch:

Sehhilfen (Brille, Kontaktgläser, andere Vergrößerungsmittel)

UV-Schutz-Gläser

Kantenfiltergläser

elektronische oder subretinale Netzhautimplantate:

• Hilfen im Alltag:

Blindenstock

Orientierungs- und Mobilitätstraining

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Behandlungsmöglichkeiten (in Zukunft) • Pharmakologische Behandlung (Voraussetzung: endgültige Aufklärung der Schadenskette):

z.B. Ersatz fehlerhafter körpereigener Wirkstoffe oder Genprodukte des Sehvorgangs durch Medikamente

• Gentherapie:

direkter Austausch des defekten und krankheitserregenden Gens durch ein intaktes

• Stammzelltherapie: Stammzellen, die zu Netzhautzellen werden und abgestorbene Zellen ersetzen

• Reduzierung, bzw. Eliminierung schädlicher Gen-Information durch Beeinflussung der Umsetzung der Geninformation in Proteine

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Fotographie einer gesunden Retina

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kranke Retina (Retinitis pigmentosa)

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kranke Retina (Retina pigmentosa)

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Retinale Degenerationen • Stäbchen-Zapfen-Dystrophie

- Retinitis pigmentosa

• Zapfen-Stäbchen-Dystrophie

- Bardet-Biedl-Syndrom

- Morbus Stargardt

- Makuladystrophien

- Morbus Best

- AVMD

- AMD (Altersbedingte Makuladegeneration)

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Zapfen-Stäbchen-Dystrophien

- Netzhaut-Pigment-Ablagerungen (hauptsächlich um die Makularegion)

- Verlust der Zapfen-Photorezeptoren

- führt früh zu gesetzlicher Blindheit und Behinderung

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Symptome -verminderte Sehschärfe, Farbenblindheit, Lichtempfindlichkeit

-verminderte Sensibilität im zentralen Gesichtsfeld

- Strabismus (Schielen) und Nystagmus (Augenzittern)

Am Augenhintergrund:

- dünnere Netzhautgefäße

- wächserne Papille

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Bardet-Biedl-Syndrom Durch sechs Hauptsymptome gekennzeichnet:

Netzhautdystrophien

Adipositas (krankhaftes Übergewicht)

Polydaktylie (überzählige Finger und/oder Zehen)

Mentale Retardation (geistige Entwicklungsverzögerung)

Hypogenitalismus (Unterentwicklung der Geschlechtsorgane)

Nierenerkrankungen

Nebensymptome mit geringerer Häufigkeit

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Verlauf - rasch fortschreitenden Sehstörungen im Grundschulalter

- bis dritten Lebensjahrzehnt nur noch 10 % Sehvermögen

Vererbung

- autosomal-rezessiv

- für mehr als 20 Gene beschrieben

- BBS1 und BBS10 am häufigsten

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Morbus Stargardt - eigentlich jugendlichen (juvenilen) Makuladegeneration

- durch weitere Verschlechterung, Fortschreiten zu einer Zapfen- Stäbchendystrophie möglich

Verlauf:

- Relativ plötzlichen Sehschärfeverlust

- Sehvermögen stabilisiert sich auf einem niedrigen Niveau

Vererbung

- autosomal rezessiv

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Makuladystrophien - betreffen vorwiegend die Stelle des schärfsten Sehens (Makula)

- Nicht die ganze Netzhaut betroffen

- keine Erblindung, da das periphere Gesichtsfeld erhalten bleibt

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Morbus Best - juvenile Makuladystrophie

- angeborene langsame Veränderung oder Zerstörung des Gewebes

- im Zentrum der Netzhaut eine "eidotter"-ähnliche,

scharf begrenzte runde, gelbliche Veränderung

Vererbung:

- autosomal dominant

- Veränderungen im VMD2 Gen

- Anhäufung von Abbauprodukten (Lipofuszin)

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Adult vitelliforme Makuladystrophie (AVMD)

- in der Regel nur bei Erwachsenen

- an Makula gelb-bräunliche eidotterähnliche Einlagerungen

Vererbung

- autosomal dominant

- Veränderung im Best1-Gen oder PRPH2-Gen

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Altersabhängige Makuladegeneration (AMD)

- häufigste Ursache für die Erblindung

- über vier Millionen Betroffenen in Deutschland

Trockene AMD

1.Die Frühform

- geringfügige Seheinschränkungen

- farbliche Veränderungen am Augenhintergrund

- Ablagerungen von Abbau-Material unter der Netzhaut

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Die Zwischenform

- zunehmende Pigmentveränderungen

Die Spätform

- flächige Schwund des Netzhautgewebes in der Makula (geografische Atrophie)

- örtlicher Verlust der Sehfunktion

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Die feuchte AMD - aggressivere Variante

- Wachstum neuer Blutgefäße aus der Aderhaut

- tritt Flüssigkeit unter und in die Netzhaut

- Verzerrung des auf die Netzhaut geworfenen Bildes

- bilden sich Felder

( im Seheindruck „graue“ oder „blinde“ Flecken)

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Decken Sie ein Auge ab und konzentrieren Sie sich

mit dem anderen Auge auf den Punkt in der Mitte.

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Quellen • https://de.wikipedia.org/wiki/Iodopsine#/media/File:Cone-response-de(2).svg Bild zu Wellenlängen der Photorezeptorproteine

• https://www.augencentrum-dresden.de/wp-content/uploads/2018/04/auge_aufbau.jpg Bild zu Aufbau des Auges

• https://de.wikipedia.org/wiki/Opsin

• http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-36.htm ((Bild Aufbau Retina2))

• https://de.wikipedia.org/wiki/Netzhaut#/media/File:Retina_layers.svg ((Bild Aufbau Retina))

• https://de.wikipedia.org/wiki/Zapfen_(Auge)

• https://de.wikipedia.org/wiki/Phototransduktion

• https://de.wikipedia.org/wiki/Phototransduktion#/media/File:Transducin.png Bilder zu Signaltransduktion in Stäbchen

• https://de.wikipedia.org/wiki/Netzhaut#/media/File:Retinography.jpg Augenspiegelung Retina

• http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-36.htm Bild zu Verteilung der Rezeptorzellen

• https://en.wikipedia.org/wiki/Retinitis_pigmentosa Liste der mutierten Gene

• https://de.wikipedia.org/wiki/Retinopathia_pigmentosa#/media/File:Fundi_of_patient_with_Refsum_disease.jpg kranke Retina1

• https://en.wikipedia.org/wiki/Retinitis_pigmentosa#/media/File:Fundus_of_patient_with_retinitis_pigmentosa,_mid_stage.jpg kranke Retina2

• https://www.pro-retina.de/netzhauterkrankungen/retinitis-pigmentosa/krankheitsbild

• https://www.netdoktor.de/krankheiten/retinitis-pigmentosa/

• https://www.amd-netz.de/leben-mit-amd/sehhilfen-und-hilfsmittel/kantenfilterglaeser

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https://www.pro-retina.de/media/dateien/9/amd_kle_pro_retina_trockene_amd-60seiten.pdf

https://www.google.com/search?q=morbus+best&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjyn8PNv-PfAhUFI1AKHejFCUYQ_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=DV-fmT2cuDEWaM:

https://www.google.com/search?q=feuchte+amd&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwihy9__w-PfAhWRmLQKHTPTD-oQ_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=jg4BWafudhZfrM:

https://www.google.com/search?q=morbus+stargardt&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjT3_OcwePfAhUuM-wKHQp4As4Q_AUIDigB&biw=1761&bih=857#imgrc=iRey80LucPUI_M:

https://www.pro-retina.de/netzhauterkrankungen

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Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

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