Undersøkelse av nevrovaskulær kobling hos glaukompasienter og friske personer

Glaukom er karakterisert ved et progressivt tap av retinale ganglionceller (RGCs) som fører til skade på synsnervehodet (ONH) og tilhørende synsfeltdefekter. Den viktigste risikofaktoren for glaukom er forhøyet intraokulært trykk (IOP). Å redusere IOP bremser utviklingen av sykdommen, slik flere store multisenterstudier har vist. Noen pasienter utvikler seg imidlertid fortsatt til tross for tilstrekkelig kontrollert IOP. Som sådan er det betydelig interesse for tilnærminger som redder RGC-er uavhengig av IOP, en strategi som kalles nevrobeskyttelse. Selv om dette feltet ble aktivt oppdaget i hjernen og øyet de siste 20 årene, er ingen ikke-IOP-relatert behandling klinisk tilgjengelig til dags dato. Ulike tilnærminger er for tiden studert i noen detalj. En interessant strategi fokuserer på den nevrovaskulære enheten.

Blodstrømmen til den menneskelige netthinnen styres av komplekse mekanismer som inkluderer myogene, metabolske og hormonelle faktorer. Det høye oksygenforbruket i den menneskelige netthinnen er avgjørende for normal funksjon av organet. Som i hjernen styres også blodstrømmen i netthinnen av nevrovaskulær kobling. Dette betyr at netthinnen øker blodstrømmen til regioner der nevroner er aktivert. Dette gjøres i et forsøk på å gi mer oksygen og glukose til de aktive nevronene. I de siste årene har det samlet seg bevis for at astrocytter spiller en nøkkelrolle i å formidle dette vasodilatatorsignalet.

I hjernen har abnormiteter i nevrovaskulær kobling blitt observert ved sykdommer som hjerneslag, hypertensjon, ryggmargsskade og Alzheimers sykdom. Denne nedbrytningen av nevrovaskulær kobling anses å spille en nøkkelrolle i nevronal død i disse sykdommene. I netthinnen er det observert abnormiteter i nevrovaskulær kobling ved sykdommer som diabetes og glaukom.

De fleste dataene som er oppnådd i den menneskelige netthinnen stammer fra et system som måler netthinnevasodilatasjon under stimulering med flimrende lys. Etterforskerne har tidligere vist at flimmerstimulering av netthinnen også er assosiert med en uttalt økning i retinal blodhastighet. I denne studien brukte etterforskerne laser-dopplervelosimetri (LDV) for måling av retinale blodhastigheter, men denne teknikken er ikke klinisk anvendelig fordi den krever utmerket fiksering av emnet som studeres. I denne studien foreslår forskerne å bruke et alternativt system for nevrovaskulær kobling som de har utviklet nylig. I denne tilnærmingen bruker etterforskerne toveis Fourier-domene optisk koherenstomografi for vurdering av retinal blodstrøm. Optisk koherenstomografi (OCT) er en ikke-invasiv optisk avbildningsmodalitet som muliggjør tverrsnittstomografisk in vivo-visualisering av intern mikrostruktur i biologiske systemer. Innen oftalmologi har OCT blitt et standardverktøy for å visualisere netthinnen og anses i dag også som et standardverktøy for diagnostisering av netthinnesykdom. I de siste årene ble det konvensjonelle tidsdomene OCT erstattet av Fourier-domene OCT som gir betydelig forbedret signalkvalitet.

Dette toveissystemet overvinner begrensningene til tidligere realiserte teknikker, som inkluderer tvilsom gyldighet og begrenset reproduserbarhet. I tillegg vil mønster ERG, multifokal ERG og oscillerende potensialer bli målt for å tillate samtidig vurdering av nevral funksjon.

Etterforskerne søker å måle nevrovaskulær kobling i den menneskelige netthinnen hos pasienter med tidlig primær åpenvinkelglaukom (POAG), normal spenningsglaukom, okulær hypertensjon og en sunn kontrollgruppe. For å få informasjon om nevrovaskulær kobling, må både nevronal funksjon og retinal blodstrøm måles. I denne studien vil etterforskerne bruke mønster ERG, multifokal ERG samt oscillerende potensialer for å vurdere funksjonen til den indre netthinnen. Netthinneblodstrøm gjennom store retinale arterielle og venøse grenkar vil bli målt før, under og etter flimmerstimulering med den dobbeltstrålende toveis Fourier Domain Doppler OCT koblet til den kommersielt tilgjengelige Dynamic Vessel Analyzer (DVA) produsert av IMEDOS, Jena, Tyskland, som gir tilstrekkelig oppløsning for å studere netthinnesirkulasjonen.