Ergebnisse der Gutenberg Prematurity Study: Achsenlänge und vorderer Augenabschnitt
Mit unserer Studie haben wir die Augengeometrie von ehemals frühgeborenen und termingerecht geborenen Teilnehmern verglichen. Wir möchten versuchen, die in unserer Studie auffälligen Unterschiede der Augengeometrie diesbezüglich auch im Kontext der möglichen Auswirkungen zu erklären. Deshalb werden zwischendrin immer erklärende Abschnitte eingestreut.
Ergebnisse zur Achsenlänge
Wir beginnen nun mit den Veränderungen der Augapfellänge und ihren Auswirkungen, bevor wir auf die weiteren Bereiche der vorderen Augenabschnittes zu sprechen kommen.
Bei unserer Studie zeigte sich ein Zusammenhang der Achsenlänge des Auges mit der Frühgeburtlichkeit. Je unreifer ein Kind zur Welt kommt, desto kürzer ist der Augapfel im Erwachsenenalter [GPS-Ergebnisse Achsenlänge]. Diese Veränderungen können sich unter anderem auf die Kurz- und Weitsichtigkeit auswirken. Die Kurz- und Weitsichtigkeit fallen unter die sogenannten Refraktionsfehler, die im Folgenden etwas genauer erläutert werden.
Refraktionsfehler
Kurz- und Weitsichtigkeit und die Augapfellänge
Bei vielen Leuten mit und ohne Brille sicherlich bekannt, sind sogenannte Refraktionsfehler, zu denen u.a. die Kurzsichtigkeit (Myopie) und die Weitsichtigkeit (Hyperopie) gehören. Diese Refraktionsfehler bewirken, dass die Darstellung der Bilder, die über das Auge zur Netzhaut gelangen, nicht mehr ideal auf dieser dargestellt werden. Der Brennpunkt, der eigentlich auf der Netzhaut liegen sollte, verschiebt sich, und so werden Gegenstände in der Nähe schärfer als in der Ferne wahrgenommen (Kurzsichtigkeit) oder eben in der Ferne schärfer als in der Nähe (Weitsichtigkeit). Dies kann unter anderem dadurch zustande kommen, dass der Augapfel zu lang (u.a. bei Kurzsichtigkeit) oder zu kurz (u.a. bei Weitsichtigkeit) für den Brechapparat ist, der aus der Hornhaut und der Linse besteht.
Das folgende Bild soll dies etwas veranschaulichen:
www.scientificanimations .com, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Das Bild zeigt im oberen blau hinterlegten Bereich die Variante der Weitsichtigkeit. Ganz links sieht man, dass der Betrachter das Männchen in der Entfernung scharf sieht, den Text jedoch unscharf. Dies geschieht zum Beispiel durch einen verkürzten Augapfel, in dem das Bild erst hinter der Netzhaut scharf abgebildet werden würde (schwarze Linie im mittleren Bild). Setzt man eine rundliche Sammellinse vor das Auge (rechtes Bild), so bricht diese das Licht bereits vor dem Auge etwas stärker und unterstützt so die Brechkraft der Hornhaut und der Linse, sodass das Bild an der richtigen Stelle auf die Netzhaut trifft.
Bei der Kurzsichtigkeit (unterer, weinrot hinterlegter Bildteil) ist es umgekehrt. Der Betrachter erkennt Dinge in der Nähe scharf, das Männchen in der Ferne ist jedoch unscharf (siehe linker Bildteil). In diesem Fall ist der Augapfel zu lang, und das Bild würde bereits vor der Netzhaut scharf abgebildet werden (mittleres Bild). Setzt man hier nun eine Streuungslinse (linkes Bild) davor, so zerstreut diese zunächst die Bildstrahlung, bis das Bild durch die Hornhaut und Linse gebrochen wird und auf dem passenden Punkt hinten auf der Netzhaut auftrifft.
Refraktionsfehler in unserer Studie
Sieht man dies vor dem Hintergrund, dass sich bei unseren Ergebnissen die Achsenlänge der Augen bei ehemals Frühgeborenen verkürzt zeigte, ist es nicht verwunderlich, dass die ehemaligen Frühgeborenen vermehrt Refraktionsfehler aufweisen. Die Refraktionsfehler sind jedoch noch wesentlich vielschichtiger und hier nur in vereinfachter Form dargestellt. Eigentlich würde man nach der obigen Erklärung bei verkürzten Augäpfeln eine vermehrte Weitsichtigkeit erwarten. Es kann jedoch auch durch Veränderungen der Hornhaut und Linse selbst zu Refraktionsfehlern kommen. Insgesamt spielt das Zusammenspiel der Augengeometrie eine große Rolle dabei, die eingefangenen Bilder passend auf der Netzhaut abzubilden. Wir haben in der Studie deshalb auch gesondert die Kurz- und Weitsichtigkeit untersucht.
Heraus kam dabei, dass wer einfach nur früh geboren wurde, ohne dass es Probleme mit der Netzhaut gab, im Erwachsenenalter ungefähr die gleichen Brillenwerte wie Menschen hatte, die termingerecht geboren wurden. Auffällig war aber, dass bei den Frühgeborenen die beiden Augen häufiger unterschiedlich stark waren. Das nennt man Anisometropie. Solche Unterschiede zwischen den Augen können das Zusammenspiel beim beidäugigen Sehen erschweren, was zu Problemen mit dreidimensionalem Sehen führen kann.
Anders sah es bei denjenigen aus, die wegen einer Frühgeborenen-Retinopathie behandelt werden mussten. Dort zeigten sich viel mehr Schwierigkeiten: So wiesen diese Teilnehmer deutlich häufiger eine sehr starke Kurzsichtigkeit auf, insbesondere diejenigen, die mit Vereisungstherapie im Vergleich zur Lasertherapie behandelt wurden. Die Vereisungstherapie zerstörte wesentlich mehr Gewebe als die Lasertherapie, weshalb die Lasertherapie die Vereisungstherapie inzwischen abgelöst hat. Leider hatten wir bisher noch nicht ausreichend Probanden mit Spritzentherapie, insbesondere im Erwachsenenalter kam dies nicht vor, da es die Spritzentherapie hier noch nicht gab. Deshalb konnte hierüber bisher keine Aussage getroffen werden [GPS-Artikel Refraktionsfehler].
Weitere Ergebnisse zum vorderen Augenabschnitt
Weiterhin wiesen die Teilnehmer mit behandelter Retinopathie häufiger Linsentrübungen (siehe Exkurs "Grauer Star") und dickere Linsen auf und hatten vermehrt Probleme damit, die Linse für das Scharfstellen in der Nähe zu verformen. Neben den Veränderungen der Linse zeigten sich bei diesen Teilnehmern auch flachere Vorderkammern des Auges. Eine flachere Vorderkammer kann im Extremfall eine Einengung des Kammerwasserabflusses bedingen (siehe Augenanatomie). Ist dieser Abfluss behindert, dann kann es zu erhöhten Augeninnendruckwerten kommen, die den Sehnerven potenziell schädigen können (sogenannter Winkelblock-Glaukomanfall, siehe Exkurs Glaukom im Bereich "Hinterer Augenabschnitt").
Exkurs grauer Star
Der Katarakt oder „Graue Star“ bezeichnet eine Eintrübung der Augenlinse, die normalerweise klar ist und das Licht ungehindert auf die Netzhaut fallen lässt. Viele Menschen entwickeln im Laufe ihres Lebens einen solchen altersbedingten Katarakt, er gehört also zu den häufigsten Augenerkrankungen im höheren Lebensalter. Seltener entsteht er durch Verletzungen, bestimmte Medikamente, Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes oder bereits im Kindesalter durch angeborene Faktoren, Infektionen oder als Folge medizinischer Behandlungen, etwa bei Frühgeborenen nach einer Retinopathiebehandlung. Typische Beschwerden sind ein langsames Verschwimmen des Sehens, verstärkte Blendempfindlichkeit, blassere Farben und ein Eindruck, als würde man durch Milchglas blicken. Die einzige wirksame Behandlung ist die Operation, bei der die getrübte Linse entfernt und durch eine klare Kunstlinse ersetzt wird. Dieser Eingriff gehört zu den häufigsten und sichersten Operationen überhaupt und stellt das Sehvermögen in der Regel zuverlässig wieder her.
Bild einer Linse mit Katarakt, Rakesh Ahuja, MD, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Hornhautverkrümmung (Astigmatismus)
Neben der Kurz- und Weitsichtigkeit gibt es auch noch die Hornhautverkrümmung/Stabsichtigkeit (Astigmatismus), die meist dann entsteht, wenn die Hornhaut nicht gleichmäßig gewölbt ist und damit verschiedene Ebenen eines Bildes unterschiedlich bricht. Dies kann dann zu Verzerrungen der Abbildungen führen, wie der Name „Stabsichtigkeit“ verrät. Diese Verzerrungen können unterschiedlich stark sein. Häufig fällt dies auf, wenn man zum Beispiel in der Dunkelheit Lichter ansieht, und diese sich sternförmig verziehen. Sehr komplizierte Unregelmäßigkeiten können zu weiteren Problemen beim Nachtsehen oder zu stark verschwommenem Sehen führen. Je unregelmäßiger die Hornhaut gewölbt ist, desto schwieriger ist es, diese Unregelmäßigkeiten mit Brillen auszugleichen.
Das folgende Bild soll veranschaulichen, wie Lichter mit einer Hornhautverkrümmung gesehen werden:
Kieloaghlinne, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons
Ergebnisse unserer Studie zu Hornhautverkrümmung
Unseren Ergebnissen zufolge haben ehemalige Frühgeborene im Erwachsenenalter einen steileren Hornhautradius, je früher sie geboren werden (GPS-Ergebnisse Ocular Geometry). Außerdem wiesen Erwachsene, die zu leicht für ihre Schwangerschaftsdauer geboren wurden, eine verringerte zentrale Hornhautdicke auf. In unserer Studie wurde festgestellt, dass auch Erwachsene, die im Vergleich für ihre Geburtswoche sehr leicht geboren wurden, häufiger stärkere Unregelmäßigkeiten der Hornhaut aufweisen. Außerdem haben auch Erwachsene, die für eine Frühgeborenen-Retinopathie behandelt wurden eine unregelmäßiger gewölbte Hornhaut. Wir vermuten, dass diese Unregelmäßigkeiten auch zur reduzierten Bildqualität und Sehschärfe beitragen, da die Teilnehmer mit höheren Unregelmäßigkeiten bei uns eine schlechtere Sehschärfe aufwiesen (GPS-Ergebnisse zu Auswirkungen auf die Sehschärfe) .
Ergebnisse zur Augenoberfläche
Weiterhin fanden wir auch Hinweise darauf, dass Menschen, die als Frühgeborene zur Welt kamen, im Erwachsenenalter Unterschiede der Augenoberfläche und der Tränenproduktion im Vergleich zu Reifgeborenen aufwiesen. Zum Beispiel hatten sie häufiger gerötete Augen sowie einen höheren Tränenfluss und eine veränderte Stellung der Augenlider (GPS-Ergebnisse zu trockenen Augen und Lidgeometrie). Dies sind Bedingungen, die gegebenenfalls zu einer erhöhten Anfälligkeit für trockene Augen führen können. Trockene Augen entstehen entweder durch eine zu geringe Tränenmenge, oder durch eine instabile Tränenfilmzusammensetzung, bei der die Tränen zu schnell verdunsten. Trockene Augen können daher unangenehme Symptome wie Brennen, Fremdkörpergefühl, Lichtempfindlichkeit oder gerötete Augen hervorrufen. Die Tränenfilmzusammensetzung wurde im Rahmen unserer Studie allerdings nicht untersucht. Dies bietet jedoch einen Anhaltspunkt für mögliche weitere Forschung.
Im folgenden ist ein Beispielbild aufgeführt von einer Person mit geröteten Augen:
P33tr at English Wikipedia, Public domain, via Wikimedia Commons