Ein Fenster zu den Augen: Nutzung okularer Biomarker zur Verfolgung des Fortschreitens der Huntington-Krankheit

Bei der Betreuung von Menschen, die von der Huntington-Krankheit (HD) betroffen sind, stehen Ärzte oft vor großen Herausforderungen, da es an präzisen Instrumenten fehlt, um das Fortschreiten der Krankheit zu verfolgen oder genau vorherzusagen, wann ein Genträger erste Symptome zeigen wird. Die heute verwendeten medizinischen Standardskalen sind nicht empfindlich genug, um sehr frühe Veränderungen im prämanifesten Stadium zu erkennen. Dies schränkt die Möglichkeiten ein, Betroffenen zu helfen, bevor sie Bewegungsstörungen entwickeln.

Da das Auge eigentlich eine Erweiterung des Gehirns und des Nervensystems ist, haben Forscher der Universität Cambridge untersucht, ob die Überprüfung von Augenproblemen (in der Fachsprache „okuläre Anomalien“ genannt) – insbesondere die Struktur der Netzhaut und die Art der Augenbewegungen – als zuverlässiger biologischer Marker (oder „Biomarker“) für Menschen mit Huntington dienen könnte. Ihr Übersichtsartikel, der kürzlich im Journal of Neurology veröffentlicht wurde, untersuchte systematisch die Literatur zu diesem Thema.

In der Übersichtsarbeit konzentrierten sich die Autoren auf zwei Hauptbereiche: Die Optische Kohärenztomografie (OCT), ein Verfahren zur Erstellung detaillierter Scans des Augenhintergrunds, und die okulomotorische Beurteilung, welche die Augenbewegungen misst. Ziel war es herauszufinden, ob diese nicht-invasiven Augentests Ärzten helfen könnten, die Krankheit früher zu diagnostizieren oder ihren Schweregrad genauer zu verfolgen als bisherige Methoden.

Netzhautscans

Der erste große Untersuchungsbereich betraf die Struktur der Netzhaut (Retina), jener Schicht im hinteren Teil des Auges, die Licht wie ein Kamerasensor einfängt und Nervenzellen enthält, die denen im Gehirn ähneln. Da wir wissen, dass Huntington Gehirnzellen zerstört, gibt es die Theorie, dass die Krankheit auch eine Ausdünnung der Nervenschichten der Netzhaut verursachen könnte, was mittels OCT gemessen werden kann. Die Untersuchung ergab jedoch, dass zwar einige Studien eine Ausdünnung der Netzhautnervenfaserschicht feststellten – insbesondere auf der temporalen Seite (der dem Ohr am nächsten gelegenen Seite) –, die Belege jedoch nicht in allen Untersuchungen einheitlich waren. Von zehn Studien, die nach dieser spezifischen Ausdünnung suchten, fanden beispielsweise nur fünf ein statistisch signifikantes Ergebnis. Einige Studien stellten fest, dass die Netzhautschichten bei Patienten mit schwereren Krankheitssymptomen dünner waren, was auf eine mögliche Verbindung zwischen Augenstruktur und Gehirngesundheit hindeutet, aber andere große Studien fanden überhaupt keine signifikante Ausdünnung.

Die Unstimmigkeiten setzten sich fort, als die Forscher die Makula betrachteten, den zentralen Teil der Netzhaut, der für scharfes Sehen verantwortlich ist. Während einige Studien berichteten, dass die Makula bei Huntington-Patienten dünner oder weniger voluminös sei, fanden viele andere keine Veränderungen. Einige Studien untersuchten auch Veränderungen in der Dichte der kleinen Blutgefäße in den Augen, aber die Ergebnisse waren ähnlich uneinheitlich. Insgesamt zeigen Untersuchungen der Netzhaut zwar ein gewisses Potenzial, aber die Tatsache, dass die Belege aus verschiedenen Studien zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen führen, macht es derzeit schwierig, sie als zuverlässige Methode zur Diagnose oder Verfolgung von Huntington einzusetzen.

Augenbewegungen

Der zweite Schwerpunkt der Übersichtsarbeit lag auf den Augenbewegungen oder der „okulomotorischen Funktion“. Forscher können spezielle Eye-Tracking-Kameras verwenden, um zu prüfen, wie schnell und genau eine Person ein Ziel fixieren kann, und um „Sakkaden“ zu messen – das sind die schnellen Augenbewegungen, mit denen der Fokus von einem Objekt zum anderen springt. Wie wir wissen, verursacht Huntington unwillkürliche Körperbewegungen; dies kann sich jedoch oft auch auf die Bewegung der Augen ausweiten. Die Untersuchung ergab, dass im Gegensatz zu den gemischten Ergebnissen von Augenscans wie der OCT die Studien zu Augenbewegungen viel klarere und konsistentere Belege lieferten.

Genauer gesagt hob die Übersichtsarbeit hervor, dass Menschen mit Huntington oft Schwierigkeiten haben, Augenbewegungen einzuleiten, was auf eine sogenannte „verlängerte Latenz“ zurückzuführen ist – das heißt, ihr Gehirn braucht länger, um den Augen zu befehlen, sich auf ein Ziel zuzubewegen. Wenn sich die Augen dann bewegen, geschieht dies oft langsamer als normal („reduzierte Geschwindigkeit“). Wichtig ist, dass diese Probleme nicht nur bei Menschen mit motorischen Schwierigkeiten auftreten, sondern auch bei prämanifesten Personen nachgewiesen werden können, die das Gen tragen, aber noch keine größeren körperlichen Symptome zeigen. Dies deutet darauf hin, dass Eye-Tracking ein nützlicher Weg sein könnte, um die Krankheit frühzeitig zu erkennen.

In diesem Zusammenhang ist ein Test besonders hilfreich, bei dem die Personen von einem auf dem Bildschirm aufblitzenden Licht wegschauen müssen („Anti-Sakkaden“). Da der natürliche Reflex des Menschen darin besteht, zum Licht zu schauen, erfordert das Wegschauen, dass das Gehirn diesen Reflex unterdrückt und eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung plant. Menschen mit Huntington können damit Schwierigkeiten haben, machen mehr Fehler und schauen oft zum Licht statt davon weg. Dies zeigt eine Beeinträchtigung der Fähigkeit des Gehirns, Impulse zu kontrollieren. Mit fortschreitender Krankheit treten diese Fehler häufiger auf, was den Test zu einer potenziell guten Methode macht, um zu verfolgen, wie schnell die Krankheit voranschreitet.

Andere Erscheinungsformen am Auge

In der Übersichtsarbeit wurden noch weitere Erscheinungsformen am Auge diskutiert. Wenn sie beispielsweise aufgefordert werden, ein Bild zu lesen oder visuell abzusuchen, nutzen Patienten mit Huntington weniger und weniger effiziente Augenbewegungen und wählen oft einen chaotischeren Pfad, um das Bild zu betrachten. Menschen mit Huntington haben auch Schwierigkeiten, einen ruhigen Blick beizubehalten („Fixation“), da sie leichter abgelenkt werden. Selbst Aufgaben, die das visuelle Gedächtnis betreffen – bei denen sich eine Person merken muss, wo ein Licht aufblitzte –, zeigten bei Patienten eine geringere Genauigkeit und langsamere Reaktionszeiten.

Einschränkungen dieser Studie

Trotz einiger vielversprechender Erkenntnisse zu den Augenbewegungen müssen einige Einschränkungen berücksichtigt werden. So wies der Autor darauf hin, dass die Messung dieser winzigen Veränderungen eine spezialisierte, teure Ausrüstung erfordert, über die die meisten Kliniken wahrscheinlich nicht verfügen. Darüber hinaus können Faktoren wie Müdigkeit, Medikamente und Stimmung die Leistung einer Person bei diesen Tests beeinflussen, was zu „Rauschen“ in den Daten führt. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die meisten Studien die Patienten nur zu einem einzigen Zeitpunkt untersuchten, anstatt sie über viele Jahre hinweg zu begleiten. Dies hindert Forscher daran, dieselben Personen beim Übergang vom prämanifesten zum manifesten Stadium zu beobachten.

Fazit

Die Übersichtsarbeit legt nahe, dass Tests und Untersuchungen der Augen ein großes Versprechen als Quelle für Biomarker für Menschen mit Huntington halten, sie aber noch nicht ganz reif für den klinischen Alltag sind. Von den beiden analysierten Hauptmethoden scheint die Verfolgung von Augenbewegungen zuverlässiger und konsistenter zu sein als das Fotografieren der Netzhaut, da Augenbewegungstests Anomalien frühzeitig erkennen können und sich diese mit fortschreitender Krankheit zu verschlechtern scheinen – genau das, was ein guter Biomarker leisten sollte. Allerdings ist die Eye-Tracking-Technologie sehr teuer und wahrscheinlich nicht für jeden verfügbar. Zukünftige Forschung sollte sich darauf konzentrieren, die Zugänglichkeit zu verbessern und die Durchführung dieser Tests zu standardisieren, damit die Ergebnisse zwischen verschiedenen Kliniken leicht vergleichbar sind. Langzeitstudien, die Genträger über Jahre hinweg begleiten, sind ebenfalls erforderlich, um zu bestätigen, ob Augenveränderungen den Ausbruch und den Verlauf von Huntington wirklich vorhersagen können.

Zusammenfassung

• Aktuelle Instrumente können den Ausbruch von Huntington nicht effektiv vorhersagen oder das frühe Fortschreiten verfolgen.
• Forscher untersuchten, ob die Augen zuverlässige Biomarker liefern könnten.
• Netzhautscans zeigten uneinheitliche Ergebnisse und sind derzeit für eine Diagnose unzuverlässig.
• Die Verfolgung von Augenbewegungen zeigte mehr Beständigkeit und Potenzial und erkannte Anomalien sogar bei prämanifesten Trägern.
• Trotz des Potenzials ist die erforderliche Technologie teuer, und die Ergebnisse können durch andere Faktoren wie Müdigkeit beeinflusst werden.