Zusammenfassung
Hintergrund
Aufgrund demografischer Trends steigen Prävalenz und Inzidenz von leichten kognitiven Störungen und Demenzen. Für potenzielle zukünftige Therapien müssten Betroffene bzw. Hochrisikogruppen frühzeitig identifiziert werden. Jedoch gibt es zurzeit kein bevölkerungsbasiertes Screening. Somit besteht ein dringender Bedarf, Biomarker, die sich für ein Screening eignen, zu identifizieren. Vor diesem Hintergrund wird die aktuelle Literatur zu Netzhautveränderungen, die im Rahmen neurodegenerativer Erkrankungen vorkommen, zusammengefasst.
Methoden
Es erfolgte eine Literatursuche in PubMed bis August 2016 mit den Suchbegriffen „mild cognitive impairment“, „dementia“, „eye“, „ocular biomarkers“, „OCT“ und „OCT angiography“. Relevante Publikationen wurden ausgewählt und qualitativ zusammengefasst.
Ergebnisse
In einer Reihe von Studien konnten unspezifische Netzhautveränderungen bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie leichter kognitiver Störung, Alzheimer- und Parkinson-Erkrankung mit der optischen Kohärenztomographie (OCT) aufgezeigt werden. Pathologische Veränderungen sind in der Mehrzahl der Studien eine Reduktion von Makulavolumen, Nervenfaserschichtdicke sowie Ganglienzellkomplex. Basierend auf den vorhandenen Studien, ist bislang kein spezifischer okulärer Biomarker für Neurodegeneration, der in der klinischen Routinediagnostik integriert werden könnte, definiert worden.
Schlussfolgerung
Die potenzielle Anwendung von OCT im Screening sowie zur Überwachung einer Progression von neurodegenerativen Erkrankungen muss in longitudinalen Studien mit großen Kohorten weiter untersucht werden.
Abstract
Background
Due to current demographic trends, the prevalence of mild cognitive impairment and dementia is expected to increase considerably. For potential new therapies it is important to identify patients at risk as early as possible. Currently, there is no population-based screening. Therefore, identification of biomarkers that will help screen the population at risk is urgently needed. Thus, a literature review on retinal pathology in neurodegenerative diseases was performed.
Methods
PubMed was searched for studies published up to August 2016 using the following keywords: “mild cognitive impairment”, “dementia”, “eye”, “ocular biomarkers”, “OCT” and “OCT angiography”. Relevant publications were selected and summarized qualitatively.
Results
Multiple studies using noninvasive in vivo optical coherence tomography (OCT) imaging showed nonspecific retinal pathological changes in patients with neurodegenerative diseases such as mild cognitive impairment, Alzheimer’s and Parkinson’s disease. Pathological changes in macular volume, optic nerve fiber layer thickness and the ganglion cell complex were observed. However, based on available evidence, no ocular biomarkers for neurodegeneration which could be integrated in routine clinical diagnostics have been identified.
Conclusion
The potential use of OCT in the early diagnostic workup and monitoring of progression of neurodegenerative diseases needs to be further explored in longitudinal studies with large cohorts.
Literatur
Armstrong R (2011) Visual symptoms in Parkinson’s disease. Parkinsons Dis 2011:1–9
Ascaso FJ, Cruz N, Modrego PJ et al (2014) Retinal alterations in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: an optical coherence tomography study. J Neurol 261:1522–1530
Attems J, Jellinger K (2013) Neuropathological correlates of cerebral multimorbidity. Curr Alzheimer Res 10:569–577
Bayhan HA, Bayhan SA, Celikbilek A et al (2015) Evaluation of the chorioretinal thickness changes in Alzheimer’s disease using spectral-domain optical coherence tomography. Clin Exp Ophthalmol 43:145–151
Bodis-Wollner I, Kozlowski P, Glazman S, Miri S (2014) α‑Synuclein in the inner retina in Parkinson disease. Ann Neurol 75:964–966
Bulut M, Yaman A, Erol MK et al (2016) Choroidal thickness in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer’s type dementia. J Ophthalmol. doi:10.1155/2016/7291257
Cheung CY, Ong YT, Hilal S et al (2015) Retinal ganglion cell analysis using high definition optical coherence tomography in patients with mild cognitive impairment and Alzeimer disease. J Alzheimers Dis 45:45–56
Chorostecki J, Serali-Bororgzard N, Shah A et al (2015) Characterization of retinal architecture in Parkinson’s disease. J Neurol Sci 355:44–48
Gao SS, Jia Y, Zhang M et al (2016) Optical coherence tomography angiography. Invest Ophthalmol Vis Sci 57(9):OCT27. doi:10.1167/iovs.15-19043
Garcia-Martin ES, Rojas B, Ramirez A et al (2014) Macular thickness as a potential biomarker of mild Alzheimer’s disease. Ophthalmology 121:1149–1153
Gharbiya M, Trebbastoni A, Parisi F et al (2014) Choroidal thinning as a new finding in Alzheimer’s disease: evidence from enhanced depth imaging spectral domain optical coherence tomography. J Alzheimers Dis 40:907–917
Hajee M, March W, Lazzaro D et al (2009) Inner retinal layer thinning in Parkinson disease. Arch Ophthalmol 127:737–741
Jindahra P, Hedges TR, Mendoza-Santiesteban CE, Plant GT (2010) Optical coherence tomography of the retina: applications in neurology. Curr Opin Neurol 23:16–23
Jollinger KA (2008) Neuropathological aspects of Alzheimer disease. Parkinson disease and frontotemporal dementia. Neurodegener Dis 5:118–121
Kawasaki R, Che Azemin MZ, Kumar DK et al (2011) Fractal dimension of the retinal vasculature and risk of stroke: a nested case-control study. Neurology 76:1766–1767
Kirbas S, Turkyilmaz K, Anlar O et al (2013) Retinal nerve fiber layer thickness in patients with Alzheimer disease. J Neuroophthalmol 33:58–61
Knopman DS (2007) Cerebrovascular disease and dementia. Br J Radiol 80:121–127
Kovacs GG, Alafuzoff I, Al-Sarraj S et al (2008) Mixed brain pathologies in dementia: the BrainNet Europe consortium experience. Dement Geriatr Cogn Disord 26:343–350
London A, Benhar I, Schwartz M (2013) The retina as a window to the brain; from eye research to CNS disorders. Nat Rev Neurol 9:44–53
Martinez-Navarrete G, Martin-Nieto J, Esteve-Rudd J et al (2007) α‑Synuclein gene expression profile in the retina of vertebrates. Mol Vis 13:949–961
McCann H, Stevens CH, Cartwright H, Halliday GM (2014) Alpha-Synucleinopathy phenotypes. Parkinsonism Relat Disord 20:S62–S67
O’Brien JT, Thomas A (2015) Vascular dementia. Lancet 386:1698–1706
Paquet C, Boissonnot M, Roger F et al (2007) Abnormal retinal thickness in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Neurosci Lett 420:97–99
Parisi V, Restuccia R, Fattapposta F et al (2001) Morphological and functional retinal impairment in Alzheimer’s disease patients. Clin Neurophysiol 112:1860–1867
Patton N, Pattie A, MacGillivray T et al (2007) The association between retinal vascular network geometry and cognitive ability in an elderly population. Invest Ophthalmol Vis Sci 48:1995–2000
Petersen RC, Doody R, Kurz A (2001) Current concepts in mild cognitive impairment. Arch Neurol 58:1985–1992
Prince MJ, Wu F, Guo Y et al (2015) The burden of disease on older people and implications for health and practice. Lancet 385:549–562
Prusiner SB (2013) Biology and genetics of prions causing neurodegeneration. Annu Rev Genet 47:601–623
Trick GL, Trick LR, Morris P, Wolf M (1995) Visual field loss in senile dementia of the Alzheimer’s type. Neurology 45:68–74
Tsai Y, Lu B, Ljubimov AV et al (2014) Ocular changes in TgF344-AD rat model of Alzheimer’s disease. Invest Ophthalmol Vis Sci 55:523–534
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G.N. Turski, S. Schmitz-Valckenberg, F.G. Holz und R.P. Finger geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.
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Turski, G.N., Schmitz-Valckenberg, S., Holz, F.G. et al. Retinale Bildgebung von Makula und Papille bei neurodegenerativen Erkrankungen. Ophthalmologe 114, 114–119 (2017). https://doi.org/10.1007/s00347-016-0412-8
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00347-016-0412-8