Electrophysiology and optical coherence tomography in acquired and hereditary retinal disorders

Abstract

In this thesis, retinal function in general, as well as central retinal function and structure are described in selected forms of acquired and hereditary retinal disorders, in order to improve our understanding of underlying pathogenic mechanisms. This comparison has been made possible during the last years, through the relatively recent development of multifocal ERG (mfERG) and optical coherence tomography (OCT) for the analysis of central retinal function and structure, respectively. The following disorders were investigated:



Patients with different mutation in the RDS gene: Phenotypic expression in terms of central retinal structure and function, by OCT and mfERG varied widely, even with the same heterozygous mutation in RDS. Structural alterations were found with OCT in the outer retina choroid complex (ORCC) in a patient with adult onset vitelliform macular degeneration, but function was relatively preserved by mfERG.



Patients from a family with autosomal dominant retinitis pigmentosa and a mutation in IMPDH1: Disease expression was homogenous; central retinal function seemed to decrease with age as judged by mfERG, whereas retinal edema seen with OCT, was more pronounced in young patients.



Patients with Best macular dystrophy (BMD) and mutation in VMD2: If any functional impairment, the typical appearance in BMD associated with mutations in VMD2, is that of central retinal dysfunction by mfERG and variable structural alterations with OCT. However even in the presence of structural alterations including a lesion in the ORCC, central retinal function may be preserved. Signs of widespread retinopthy were identified in certain genotypes, most noticeably in patients with specific compound heterozygous mutations in VMD2.



Patients with recent onset rhegmatogenous retinal detachment (RRD) and solar retinopathy: Central retinal function improves after successful surgery in RRD, or after expectancy in solar retinopahy. Structural alterations in the fovea may be seen, even after successful surgery for RRD. The significance of these in the possible contribution to functional impairment remains to be established. Factors that might influence the outcome include the duration and extent of detachment, and the type of surgery applied.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

I denna avhandling beskrivs sambanden mellan funktion i centrala delar av näthinnan, och dess struktur, vid några valda ärftliga och förvärvade sjukdomstillstånd i näthinnan. Denna jämförelse är möjlig genom den relativt nya utvecklingen av multifokalt ERG (mfERG), med vars hjälp centrala näthinnans funktion kan bedömas, samt optisk koherens tomografi (OCT), med vilken strukturen i näthinnans gula fläck kan återges. Syftet med arbetet är att öka våra kunskaper angående patogenes och bakomliggande mekanismer vilka leder till synnedsättning, samt att värdera effekten av behandling; tex kirurgi pga näthinneavlossning.



Delarbete I: Här beskrivs två familjer med dominanta mutationer i RDS genen, belägen på kromosom 6. Dess protein, periferin, är av betydelse för det mycket speciella arrangemanget av tätt packade diskar i fotoreceptorernas yttersegment, i vilka fototransduktionen initieras. Patienter med heterozygot mutation i RDS uppvisar vitt skilda bilder med högst varierande omfattning av funktionsnedsättning i centrala delar av näthinnan och strukturella förändringar här. Vi såg också exempel på liknande strukturella förändringar som beskrivs i samband med mutation i VMD2 genen i delarbete VI.



Delarbete II: En familj med mutation i IMPDH1 genen på kromosom 7 beskrivs; denna gen är av betydelse för nybildandet av nukleotider vilka används vid cellsignalering, bla vid fototransduktion. Genen uttrycks i kroppens alla celler men vid mutation i genen, drabbas enbart näthinnan. Familjemedlemmarna uppvisade en sjukdomsbild som vid generaliserad retinal degeneration, med synfältsinskränking, nattblindhet (pga framförallt stavdysfunktion) och dominant ärftlighetsgång. Strukturella förändringar i form av svullnad i gula fläcken kunde påvisas med 47?OCT; dessa var mest uttalade hos yngre familjemedlemmar, men funktionen i centrala delar av näthinnan var relativt väl bevarad hos dessa, och tycktes avtaga med åldern.



Delarbete III och VI: Patienter med Bests hereditära makuladegeneration beskrivs; Denna är kopplad till dominanta mutationer i VMD2 genen på kromosom 11. Genen kodar för ett protein, bestrophin, vilket tycks ha betydelse för transport av joner i näthinnans pigmentepitel. Vid mutationer i genen får man varierande grad och omfattning av degeneration i gula fläcken. Patienterna uppvisar högst varierande klinisk bild; det vanligaste mönstret var dock central funktionsnedsättning tillsammans med väl bevarad funktion i perifera näthinnan. Hos vissa genotyper, speciellt vid den genetiskt ovanliga formen med två olika mutationer, en i vardera VMD2 allel, sk sammansatt heterozygot mutation, kunde man finna tecken till utbredd retinal degeneration med förändringar i full-fälts ERG (vilket återspeglar näthinnans totala funktion). Olika strukturella förändringar kunde påvisas med OCT, från normalt fynd till förtjockning av yttre retina-åderhinna, och ödem i näthinnan. Graden av svullnad i gula fläcken tycktes inte vara direkt relaterad till funktionsnedsättningen.



Delarbete IV och V: Funktionen och struktur i centrala näthinnan efter solretinopati respektive genomgången sk extern kirurgi pga näthinneavlossning av kort varaktighet beskrivs. Vid dessa tillstånd förbättrades näthinnans centrala funktion, mätt med mfERG, efter expektans eller kirurgi, vid respektive tillstånd. Vid näthinneavlossning fann man kvarvarande lokaliserad avlossning av gula fläcken i 4 fall av totalt 15, med OCT. Det är ännu oklart vilken funktionell betydelse detta fynd skall tillmätas. Vidare studier för jämförelse av resultat efter glaskroppskirurgi pga av näthinneavlossning, pågår.

• author: Schatz, Patrik
• supervisor: Sten Andréasson
• opponent: Docent Textorius, Ola, Linköping University
• organization: Ophthalmology, Lund
• publishing date: 2006
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Ophthalmology
• keywords: Retinal degeneration, multifocal ERG, Oftalmologi, Ophtalmology, OCT
• pages: 133 pages
• defense location: Segerfalksalen, Biomedicinskt centrum, Sölvegatan, Universitetssjukhuset i Lund
• defense date: 2006-10-28 10:00:00
• ISBN: 91-85559-17-2
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: P Schatz, L Eksandh, M Abrahamson, V Ponjavic and S Andréasson. 2003. Macular appearance by means of OCT and electrophysiology in members of two families with different mutations in the peripherin/rds gene. Acta Ophthalmol Scand., vol 81 pp 500-7.; P Schatz, V Ponjavic, S Andréasson, TL McGee, TP Dryja and M Abrahamson. 2005. Clinical phenotype in a Swedish family with a mutation in the IMPDH1 gene. Ophthalmic Genet, vol 26 pp 119-24.; P Schatz, J Klar, V Ponjavic, S Andréasson and N Dahl. 2006. Variant phenotype of Best vitelliform macular dystrophy associated with compound heterozygous mutations in VMD2. Ophthalmic Genet, vol 27 pp 51-6.; P Schatz, U Eriksson, V Ponjavic and S Andréasson. 2004. Multifocal ERG and OCT In two Patients with solar retinopathy. Acta Ophthalmol Scand., vol 82 pp 476-80.; P Schatz, K Holm and S Andréasson. . Retinal function after scleral buckling for recent onset retinal detachment: Assessment with electroretinography and OCT. Retina, (inpress); P Schatz. . Electrophysiological findings and OCT in different genotypes in Best vitelliform macular dystrophy. (manuscript)
• id: 8307b1a6-0128-4ae7-af35-879bf0a6db77 (old id 547237)
• date added to LUP: 2016-04-01 17:06:13
• date last changed: 2019-10-28 02:22:28