Abstract
The pathogenesis of the glaucomatous optic neuropathy (GON) is an ongoing
bone of contention. While the role of intraocular pressure (IOP) is well
known, it is also clear that a variety of other factors, particularly those
of a vascular nature, are involved as well. In contrast to other eye
diseases, it is an unstable oxygen supply, as opposed to chronic hypoxia,
that contributes to GON. The major cause of fluctuations in the local oxygen
tension is an unstable ocular blood flow (OBF). OBF, in turn, fluctuates if
the IOP spikes, blood pressure drops, or OBF autoregulation is defective.
The main reason for disturbed autoregulation is a primary vascular
dysregulation (PVD), particularly in the context of the so-called Flammer
syndrome. Unstable oxygen tension leads to local oxidative stress with many
detrimental effects, such as the activation of glial cells, which alters
their morphology and gene expression. As a consequence, the local
concentrations of nitric oxide and the metalloproteinases increase. The
metalloproteinases digest extracellular matrix and thereby contribute to
tissue remodelling. The short-lived nitric oxide easily diffuses into the
neighbouring neuronal axons, allowing a fusion with the superoxide anion and
thereby generating the cell-damaging peroxynitrite. Both this tissue
remodelling and damage of the axons contribute to the development and
progression of GON.
Zusammenfassung
Die Pathogenese der glaukomatösen Optikusneuropathie (GON) wird noch immer
kontrovers diskutiert. Die Bedeutung des Augeninnendrucks für die Entstehung
von GON ist unbestritten. Es ist aber ebenso unbestritten, dass auch andere
Faktoren, insbesondere vaskuläre Faktoren, eine Rolle spielen. Entgegen
älterer Auffassung ist es aber weniger die Hypoxie als vielmehr die
instabile Sauerstoffversorgung, v. a. bedingt durch Schwankungen in der
Augendurchblutung, die zur GON beiträgt. Schwankungen der Augendurchblutung
wiederum gibt es bei Augendruckspitzen, Blutdruckabfällen und einer
gestörten Autoregulation der okularen Zirkulation. Eine häufige Ursache der
gestörten Autoregulation ist die vaskuläre Dysregulation im Rahmen eines
Flammer-Syndroms. Eine schwankende Sauerstoffkonzentration führt zu lokalem
oxidativen Stress. Im Auge betrifft das vor allem die Mitochondrien des
Sehnervenkopfes. Denn dort haben wir nicht nur besonders viele Mitochondrien
wegen der nicht myelinisierten Axone, sondern auch besonders häufig
Schwankungen der Durchblutung. Die hypoxieresistenten Astrozyten werden aber
sowohl durch mechanische Belastung wie auch durch oxidativen Stress
aktiviert. Dadurch ändern sie nicht nur ihre Morphologie, sondern auch ihre
Genexpression, was u. a. zur vermehrten Bildung von Stickstoffmonoxid und
Metalloproteinasen führt. Letztere verdauen die extrazelluläre Matrix und
tragen so zum Umbau des Sehnervenkopfs bei. Stickstoffmonoxid wiederum kann
aus den Astrozyten in die neuronalen Axone diffundieren, wo es mit dem
Hyperoxid-Anion fusioniert und dadurch das zelltoxische Peroxynitrit bildet.
All diese Mechanismen tragen wesentlich zur Entstehung und Progression der
GON bei.
Key words
glaucoma - unstable oxygen supply - primary vascular dysregulation - Flammer syndrome
Schlüsselwörter
Glaukom - instabile Sauerstoffversorgung - primäre vaskuläre Dysregulation - Flammer-Syndrom
