Klinische Untersuchung zur Veränderung der kornealen Biomechanik bei Patienten mit Systemischer Sklerodermie

Abstract

Einleitung: Die systemische Sklerodermie ist eine seltene chronisch- entzündliche Autoimmunerkrankung bei der es im Verlauf zu einer Entzündung und einer pathologischen Vermehrung des kollagenen Bindegewebes kommt. Die Komplexität der okulären Veränderungen im Rahmen einer systemischen Sklerodermie wurde bislang nur in wenigen Studien untersucht. Ziel der vorliegenden Studie war es die biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut bei Patienten mit einer seit mindestens 10 Jahren bestehenden Systemischen Sklerodermie und einer gesunden Kontrollkohorte zu vergleichen. Dabei sollten mögliche strukturelle Veränderungen der extrazellulären Matrix sowie Veränderungen durch kollagene Umbauprozesse detektiert werden. Methodik: Untersucht wurden 14 Sklerodermie-Patienten (w:m 14:0 / MW Alter : 55,86 Jahre ) und 38 Kontrollprobanden (w:m 18:20 / MW Alter : 57,43 Jahre). Alle Probanden unterzogen sich einer klinisch etablierten ophthalmologischen Voruntersuchung. Anschließend wurde ein randomisiertes Studienauge nichtinvasiv auf seine kornealen biomechanischen Eigenschaften, wie der zentralen Hornhautdicke (CCT), der cornealen Hysterese (CH) und des cornealen Resistenzfaktors (CRF), untersucht. Die Bestimmung des Augeninnendrucks (IOP) erfolgte anhand verschiedener Messmethoden (Goldmann-Applanationstonometrie [GAT], dynamische Kontourtonometrie [DCT], Non-Contact-Tonometrie [NCT] mit dem Ocular Response Analyzer [ORA, Reichert, USA]). Ergebnisse: Die Auswertung der ophthalmologischen Befunde (sphärisches Äquivalent, Cup/Disk-Ratio, Vorderkammer-Tiefe, axiale Bulbuslänge, GAT-IOP) ergab zwischen den beiden Studiengruppen keinen statistisch signifikanten Unterschied. Bei der Messung des intraokulären Druckes konnte bei Sklerodermie-Patienten im Vergleich zu den gesunden Kontrollprobanden signifikant geringere Werte ermittelt werden (DCT IOP : p = 0,048, NCT IOPgat : p = 0,002 und NCT IOPcc : p = 0,000). Die Analyse der CCT zeigte bei den Sklerodermie-Patienten (MW: 511,65 µm ± 37,35µm) eine signifikant dünnere Hornhaut (p = 0,001) als bei den Kontrollprobanden (MW: 552,80µm ± 31,62 µm). Bezüglich der CH und des CRF ergaben sich keine statistisch signifikanten Gruppenunterschiede. Die korrigierte CH und der korrigierte CRF zeigten nach Anwendung der Korrekturgleichung CHkorr–CRFkorr in beiden Gruppen eine negative Differenz, die im Gegensatz zur Kontrollgruppe (-0,66) bei den Sklerodermie-Patienten (-0,83) leicht erniedrigt war. Schlussfolgerung: Zwischen den untersuchten Gruppen konnte keine Veränderung der biomechanischen Parameter (CH, CRF) festgestellt werden. Die Analyse der Augeninnendruckmessung zeigte signifikant erniedrigte Werte seitens der Sklerodermie-Patienten. Diese lagen jedoch nach Vergleich mit anderen Studien im Normbereich. Die CCT der Sklerodermie- Patienten war signifikant verringert. Der verminderte Differenzwert der korrigierten CH und des CRF´s deutet in der Sklerodermie-Gruppe auf eine leichte Degression der viskösen Komponente sowie eine verringerte korneale Dämpfungskapazität hin. Die dünnere CCT und der erniedrigte Differenzwert lassen somit auf veränderliche Prozesse in der Zusammensetzung der kornealen Extrazellulärmatrix bei Sklerodermie-Patienten schließen.

Introduction: Systemic sclerosis is a rare chronic inflammatory autoimmune disease in which course inflammation and a pathological proliferation of collagenous connective tissue develops. The complexity of the ocular changes associated with systemic sclerosis has been studied in only a few studies. This study compares the biomechanical properties of the cornea in patients with systemic sclerosis and a healthy control cohort. These possible structural changes in the extracellular matrix should be detected by collagen remodeling. Methods: 14 patients with systemic sclerosis (f:m 14:0 / average age: 55.86 years) and 38 control subjects (f:m 18:20 / average age: 57.43 years) were examined. All subjects underwent a clinically established ophthalmological preliminary investigation. Subsequently, a randomized study eye was investigated non-invasively on its corneal biomechanical properties, such as the central corneal thickness (CCT), corneal hysteresis (CH) and the corneal resistance factor (CRF). The determination of the intraocular pressure was measured by various methods (Goldmann applanation tonometry [GAT], dynamic contour tonometry [DCT], noncontact tonometry [NCT] by the Ocular Response Analyzer [ORA, Reichert, USA]). Results: The evaluation of the ophthalmological findings (spherical equivalent, cup / disc ratio, anterior chamber, axial eye length, GAT IOP) showed no significant difference. The measurement of intraocular pressure revealed significant lower values in patients with systemic sclerosis (DCT IOP: p = 0.048, NCT IOPgat: p = 0.002 and NCT IOPcc: p = 0.000). Furthermore patients with systemic sclerosis showed a significantly thinner cornea (mean: 511.65 ± 37.35 microns) than healthy controls (mean: 552.80 ± 31.62 microns; p = 0.001). Regarding the CH and CRF there were no statistically significant differences between groups. The corrected CH and the corrected CRF showed after applying the correction equation CHkorr -CRFkorr, in both groups a negative difference, which showed slightly decreased values in patients with systemic sclerosis (-0.83) compared to the healthy controls (-0.66). Conclusion: The biomechanical parameters (CH, CRF) showed no significant differences. Patients with systemic sclerosis had significantly lower intraocular pressure. These values were in comparison with other studies among the normal range, whereas the CCT in patients with systemic sclerosis was significantly reduced compared to healthy controls. The reduced value of the corrected difference CH and CRF's could be due to a slight degression of viscous component and reduced corneal damping capacity in patients with systemic sclerosis. The thinner CCT and the decreased difference value allow the conclusion of changing processes in the composition of corneal extracellular matrix in patients with systemic sclerosis.