Zusammenhang zwischen Kontrastempfindlichkeit und der Dicke einzelner Netzhautschichten bei an Multipler Sklerose erkrankten Patienten

Abstract

EINLEITUNG: Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste neuroinflammatorische und neurodegenerative Erkrankung im jungen Erwachsenenalter und führt zu vielen verschiedenen Einschränkungen für die Betroffenen. Erheblich beeinträchtigt fühlen sich Patienten, wenn das visuelle System betroffen ist, was häufig und oft im frühen Erkrankungsstadium der Fall ist. Ein Zusammenhang zwischen retinaler Degeneration, erhoben durch Messungen mit optischer Kohärenztomografie (OCT), und Kontrastempfindlichkeit (KE) konnte bereits nachgewiesen werden. Ziel dieser Arbeit ist die Überprüfung eines Zusammenhangs zwischen Degenerationen bestimmter Netzhautschichten und KE. METHODEN: Untersucht wurden sechsundfünfzig Augen von achtundzwanzig an MS erkrankten Patienten. Dabei hatten fünfundzwanzig Patienten schubförmige MS (RRMS), zwei Patienten ein klinisch isoliertes Syndrom (CIS) und ein Patient sekundär progressive MS (SPMS). Als Kontrollgruppe dienten vierzehn gesunde Probanden. Die Netzhaut wurde mittels Spectral-Domain OCT untersucht und mit einer Betasoftware des Herstellers automatisch segmentiert. Die intraretinale Segmentierung der Einzelschichten wurde manuell nachbearbeitet. In verallgemeinerten Schätzungsgleichungen (GEEs) erfolgte ein Gruppenvergleich der einzelnen Netzhautschichten von Erkrankten (MS) mit einer gesunden Kontrollgruppe (HC). Die KE wurde durch einen Functional Acuity Contrast Test (FACT) unter photopischen und mesopischen Bedingungen erhoben (KE-Tag und KE- Nacht). Die ermittelten KE-Werte wurden innerhalb der MS-Gruppe auf Korrelation zu den einzelnen Netzhautschichtdicken untersucht. ERGEBNISSE: In den GEEs zeigt sich eine signifikante Verdünnung in der MS-Kohorte im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe der gesamten Netzhaut (totales Makulavolumen (TMV), p < 0,001), der peripapillären Nervenfaserschicht (p-RNFL) (p = 0,001), der kombinierten Ganglienzell-/inneren plexiformen Schicht (GCIPL) (p < 0,001) und dem Komplex aus äußerem Segment (OS) der Photorezeptoren und retinalem Pigmentepithel (RPE) (p < 0,001). Bei MS- Patienten konnte eine signifikante KE-Minderung unter photopischen (p = 0,007) und mesopischen (p = 0,027) Bedingungen im Vergleich zu gesunden Kontrollen nachgewiesen werden. Die p-RNFL (p = 0,006) und GCIPL-Schicht (p = 0,008) korrelieren signifikant mit der KE bei Tagmessung. FAZIT: KE-Minderungen bei MS-Erkrankten zeigen sich signifikant im Vergleich zu Gesunden. Weiterhin korrelieren KE-Minderungen mit Schichtdickenabnahme der p-RNFL und GCIPL innerhalb der MS-Kohorte. Dies könnte vielleicht ein Hinweis auf eine Struktur-Funktionsbeziehung innerhalb der Netzhaut sein. Auf Grund des Zelluntergangs scheint das Zusammenspiel der einzelnen Netzhautschichten gestört, so dass die Netzhaut in ihrer Funktionalität eingeschränkt wird, wodurch es final zu Einschränkungen im visuellen System, vor allem beim Kontrastsehen kommt.

INTRODUCTION: Multiple sclerosis (MS) is the most common inflammatory and neurodegenerative disease in young adulthood and leads to varying impairment for affected persons. Visual dysfunction is a frequent symptom in an early stage of the disease which considerably impairs patients. Previous studies based on optical coherence tomography (OCT) indicated there exists an association between retinal damage and contrast sensitivity (CS) in MS. Goal of this work is the evaluation of a correlation between degeneration of retinal layers and CS. METHODS: Fifty-six eyes of twenty-eight patients suffering from multiple sclerosis were studied. Twenty-five patients have been diagnosed with relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS), two patients with clinical isolated syndrome and one patient with secondary-progressive multiple sclerosis (SPMS). The control group consisted of fourteen healthy subjects. The retina was examined by spectral domain OCT and automatically segmented by using a beta software of the manufacturer. The intraretinal segmentation of the individual layers was then post-processed manually. In generalized estimating equations (GEEs) a group comparison of the different retinal layers of patients (MS) with a healthy control group (HC) was carried out. CS was measured by Functional Acuity Contrast Test (FACT) under photopic and mesopic conditions (CS-day and CS-night). The determined CS values were examined within the MS group in correlation with the individual retinal layer thickness. RESULTS: The GEEs show a significant thinning in the MS cohort compared to the healthy control group throughout the retina (total macular volume (TMV), p <0.001), the peripapillary nerve fiber layer (p-RNFL) (p = 0.001), the combined ganglion cell-/inner plexiform layer (GCIPL) (p <0.00) and the complex of the outer segment (OS) of the photoreceptors and retinal pigment epithelium (RPE) (p <0.00). In MS patients a significant reduction of CS under photopic (p = 0.007) and mesopic (p = 0.027) conditions compared to healthy controls could be detected. The p-RNFL (p = 0.006) and GCIPL layer (p = 0.008) significantly correlated with the reduction of CS-Day. DISCUSSION: MS patients show significantly reduced CS in comparison to healthy subjects. Furthermore CS reductions correlate with a decrease in layer thickness of p-RNFL and GCIPL within the MS cohort. This might be an indication of a structure-functional relationship within the retina. Due to the cell destruction the interplay between the retinal layers seems to be disturbed. So the retina is limited in functionality which ultimately leads to restrictions in the visual system, especially in CS.