Diagnostische Möglichkeiten der zeitlich und spektral aufgelösten Autofluoreszenzbeobachtung bei altersbedingter Makuladegeneration

Hintergrund: Hohe Sauerstoffkonzentration und Lichtexposition führen zur Bildung von freien Radikalen im retinalen Pigmentepithel (RPE). Diese oxydieren die bei der Phagozytose der Rezeptoraußensegmente anfallenden vielfach ungesättigten Fettsäuren zu Lipidperoxiden. Deren Abbau führt zur Akkumulation von Lipofuszin in den Liposomen der RPE-Zellen. Eine hohe Lipofuszinkonzetration kann Apoptose der RPE-Zelle induzieren und damit zur geographischen Atrophie führen. Ein Bestandteil des Lipofuszins (A2-E) katalysiert unter Lichteinwirkung außerdem die Glykolysierung von Proteinen. Die dabei entstehenden advanced glycation end products (AGEs), die in basal – laminaren Ablagerungen und Drusen von AMD-Augen gefunden wurden, verringern die Permeabilität der Bruchschen Membran. In der Folge kann der retinale Sauerstoffpartialdruck sinken, wodurch über eine Verschiebung des Gleichgeichtes von VEGF und PEDF chorioidale Neovaskularisationen induziert werden können. Die beiden zentralen Stoffwechselendprodukte, Lipofuszin und AGEs, fluoreszieren bei verschiedenen Wellenlängen und mit unterschiedlichen Fluoreszenzlebensdauern.

Methodik: Damit können die für die Ätiologie der AMD bedeutsamen Fluorophore Lipofuszin und AGEs getrennt beobachtet werden, indem Autofluoreszenzbilder mit spektraler Auflösung oder mit zeitlicher Auflösung (Fluorescence Lifetime Imaging) gewonnen werden. Zur Separation der Fluoreszenz im grünen und im roten Spektralbereich wurde eine Funduskamera mit optimierter Kombination von Fluoreszenzanregungs- und -sperrfilter und eine Farb-CCD-Kamera verwendet. Für das Lifetime Imaging wurde ein Scanning-Laser-Ophthalmoskop mit einem Pulslaser und zeitkorrelierter Einzelphotonenzählung eingesetzt.

Ergebnisse: Spektral aufgelöste Autofluoreszenzbilder erlauben die Separation der grünen Fluoreszenz hyperfluoreszenter Drusen von der orange-roten Fluoreszenz des Lipofuszins. Eine Unterscheidung der beiden Fluorophore ist auch anhand der Fluoreszenzlebensdauern möglich: für Lipofuszin wurden Lebensdauern von 0,125ns und 1,07ns gefunden, für AGEs 0,54ns und 3,83ns.

Schlussfolgerung: Die Möglichkeit, einzelne für die Ätiologie der AMD bedeutsame Stoffwechselprodukte zu unterscheiden, lässt von der spektral und zeitlich aufgelösten Autofluoreszenzbeobachtung des Augenhintergrundes sowohl neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Erkrankung als auch wichtige Beiträge zu einer differenzierten Diagnostik erwarten.