Kornea (Hornhaut)
Die Hornhaut ist der glasklare, von Tränenflüssigkeit benetzte, gewölbte vordere Teil der äußeren Augenhaut. Sie schützt das Auge und ist zusammen mit der Augenlinse für die Lichtbrechung zuständig.
Die gesunde Hornhaut ist gefäßlos und durchsichtig, mit Sauerstoff wird sie hauptsächlich über den Tränenfilm versorgt, Nährstoffe erhält sie aus dem Kammerwasser. Sie ist hoch schmerzempfindlich, keine andere Stelle im Körper weist mehr Nervenendigungen auf als sie.
Eine der häufigsten Irritationen der Hornhaut ist ein trockenes Auge. Typische Erkrankungen der Hornhaut, die mit Schmerzen oder einer Schädigung der Hornhaut einhergehen, sind Ulzera, Abrieb oder Verletzungen, allergische Reaktionen und durch Bakterien, Pilze, Viren oder Parasiten hervorgerufene Infektionen. Die Möglichkeiten des Augenarztes, solche Schädigungen zu erkennen und zu bewerten, haben sich durch die neuen diagnostischen Bildgebungsmodalitäten deutlich verbessert.
Aufbau der Hornhaut
Der für das Sehen wichtige Bereich der Hornhaut hat ungefähr den gleichen Durchmesser wie die Pupille. Eine normale Hornhaut ist in der Mitte gewölbt und flacht zum Rand hin ab. Die mittlere Dicke der zentralen Hornhaut beträgt ungefähr 550 µm. Sie besteht aus fünf Schichten:
Das Epithel, besteht aus fünf bis sechs Schichten von Epithelzellen und bildet die Oberfläche der Hornhaut. Es hat ungefähr eine Dicke von 50-60 µm. Dies entspricht etwa einem Zehntel der Gesamtdicke der Hornhaut. Das Hornhautepithel besteht aus einer äußeren Schicht abgeflachter keratinhaltiger Zellen, einer Zwischenschicht aus Flügelzellen, einer Basal-Keimschicht und einer mit der Bowman-Membran verankerten und mit Kollagen angereicherten Basisschicht. Eine Verletzung dieser Schichten kann zu einer Hornhauterosio führen. Das Epithel erneuert sich ungefähr alle sieben Tage und hat vor allem die Funktion,
- Eindringen von Fremdkörpern wie Schmutzpartikel, Wasser und Bakterien ins Auge und in die anderen Hornhautschichten zu verhindern;
- Eine glatte Oberfläche zu bilden, die Sauerstoff und Zellnährstoffe aus dem Tränenfilm aufnimmt und diese dann an die restlichen Hornhautschichten zu verteilen.
Das Epithel ist von tausenden kleinen Nervenendigungen durchdrungen, durch die die Hornhaut hoch schmerzempfindlich auf mechanische Einwirkungen reagiert. Der Teil des Epithels, in dem die teilungsaktiven, der Epithelregeneration dienenden Epithelzellen verankert sind, heißt Basalmembran.
- Die Bowman-Membran ist ein dünnes, homogenes, transparentes, zellloses. ca.15 µm dickes Grundgewebe. Es besteht aus kompakten Kollagenlamellen und ist unabdingbar für die Erhaltung der Epithelstruktur der Hornhaut. Sie ist über feine Fasern fest mit dem Stroma verbunden. Diese höchst widerstandsfähige Schicht hilft mit, die Hornhaut vor Verletzungen zu schützen. Die Bowman-Membran ist nicht regenerationsfähig, eine Verletzung heilt daher in der Regel mit einer Narbe ab. Breite oder zentral gelegene Narben können die Sehfähigkeit einschränken.
- Das Stroma schließt direkt an die Bowman-Membran an und bildet mit 90% der Gesamtdicke die dickste Schicht der Hornhaut. Es besteht hauptsächlich aus Wasser (78%) und Kollagen (16%). Ungefähr 250 bis 300 ähnlich dicke Kollagenlamellen und –fibrillen verlaufen parallel zu den anderen Schichten über die gesamte Fläche der Hornhaut. Das Kollagen verleiht der Hornhaut ihre Festigkeit, Elastizität und Form. Die besondere Form und gitterförmige Anordnung der Kollagenlamellen sind grundlegend für die Lichtdurchlässigkeit und Transparenz der Hornhaut. Das Stroma ist nicht regenerationsfähig.
- Die Descemet-Membran ist eine dünne aber sehr widerstandsfähige Gewebeschicht, die der Abwehr von Infektionen und Verletzungen dient. Die ca. 8 bis 10 µm dicke Membran besteht aus Kollagenfasern (andere als die im Stroma vorkommenden) und wird durch die unter ihr liegenden Endothelzellen gebildet. Sie ist widerstandsfähig und sehr elastisch.
- Das Endothel ist die extrem dünne (ca. 5µm) innerste Schicht der Hornhaut, die für die Erhaltung der Transparenz der Hornhaut verantwortlich ist. Das Endothel besteht aus einer Einzelschicht dicht angeordneter abgeflachter Zellen, die an die Vorderkammer des Auges angrenzen. Mit Hilfe metabolischer Enzyme pumpt das Endothel Wasser aus der Hornhaut heraus und hält sie transparent. Endothel ist nicht regenerationsfähig. Normalerweise sickert Wasser langsam aus dem Innern des Auges ins Stroma. Ohne die Pumptätigkeit des Endothels würde das Stroma aufquellen, eintrüben und schließlich opak werden. Die Zelldichte beträgt bei der Geburt ungefähr 3.500 Zellen/mm2 und nimmt mit zunehmendem Alter stetig um ca. 0,6% pro Jahr ab. Bei einem intraokularen Eingriff beträgt der Verlust ungefähr 10%. Bei normaler Alterung bleibt eine Endothelzellen-Reserve von ca. 80% erhalten. Zur Aufrechterhaltung des Endothelverbands und der Stoffwechselfunktion ist eine Zelldichte von mindestens 700 Zellen/mm2 nötig. Durch Krankheit oder Trauma zerstörte Endothelzellen regenerieren sich nicht. Werden zu viele Endothelzellen zerstört, bilden sich Hornhautödeme, Blindheit ist die Folge und eine Hornhauttransplantation die einzig mögliche Therapie.
Hornhautentzündung (Keratitis)
Eine Keratitis ist eine Entzündung der Hornhaut. Sie kann mit oder ohne Ulkusbildung einhergehen und infektiös oder nicht infektiös bedingt sein. Die Hornhautentzündung ohne Ulkusbildung kann auf die Epithelschicht oder das Hornhautstroma begrenzt sein oder beide Schichten betreffen. Eine oberflächliche Keratitis ohne Ulkusbildung wird häufig durch eine Überempfindlichkeitsreaktion auf mikrobielle Stoffwechselprodukte oder unbekannte Wirkstoffe ausgelöst. Die stromale Keratitis ohne Ulkusbildung kann infektiös oder nicht infektiös bedingt sein. Eine nicht infektiöse Keratitis mit Ulkusbildung kann verschiedene systemische oder lokale Ursachen haben, die überwiegend auf Autoimmunreaktionen zurückzuführen sind.
Die infektiöse Keratitis ist eine das Sehvermögen bedrohende Erkrankung, die weltweit einen großen Anteil an der Häufigkeit von Augenerkrankungen hat.Schwere Infektionen wie Skleritis, Endophthalmitis oder Panophthalmitis, Hornhautulkus und stromale Abszessbildung, umlaufendes Hornhautödem und Vorderkammerentzündung sind charakteristische Erscheinungsformen dieser Erkrankung.
Diese Art von Infektion ist unter Umständen schwierig zu behandeln und kann zu Visusverlust oder sogar zum Verlust des Auges führen. Einige Infektionen lassen sich erfolgreich mit lokalen Antibiotika behandeln. Ungefähr 10% der Fälle gehen jedoch mit einer Visusminderung von zwei oder mehr Visuszeilen einher. Nahezu 12% aller Hornhauttransplantationen sind auf eine infektiöse Keratitis zurückzuführen.Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze, Parasiten (Acanthamöben) oder Viren spielen eine große Rolle in der Pathogenese des infektiösen Hornhautulkus. Unabhängig vom Infektionsauslöser stellt die Keratitis den Augenarzt diagnostisch und therapeutisch vor eine schwierige Aufgabe. Die Schwierigkeiten liegen in der klinischen Diagnosestellung, der Isolierung der Krankheitserreger im Labor und der wirksamen Behandlung der Krankheit.
Fuchs-Dystrophie
Bei der endothelialen Fuchs-Dystrophie handelt es sich um ein asymmetrisches, beidseitiges, mässig progressives Hornhautödem, das vor allem ältere Patienten betrifft. Die Fuchs-Dystrophie ist eine langsam voranschreitende Erkrankung, die normalerweise beide Augen befällt und bei Frauen etwas häufiger auftritt als bei Männern. Erbgang dieser Krankheit ist autosomal dominant.
Hauptursache dieser Erkrankung ist eine langsam voranschreitende Bildung von Guttata-Lesionen zwischen Endothel und Descemet-Membran. Im Zusammenhang mit einer Fuchs-Dystrophie auftretende Hornhaut-Guttae sind fokale Kollagenanhäufungen auf der Rückseite der Descemet-Membran, die offenbar durch gestresste oder abnormale Endothelzellen gebildet werden. Mit zunehmenden Lesionen werden die Endothelzellen zunächst größer und gehen dann unter Umständen zugrunde. Sie erscheinen als warzenförmige Auswuchtungen der Descemet-Membran und sind mit dem Spiegelmikroskop gut zu erkennen. Hornhaut-Guttae treten auch mit zunehmendem Alter und bei Hornhautentzündungen auf.
Die Hornhaut-Guttae dehnen sich vom Zentrum der Hornhaut zur Peripherie hin aus. Da Endothelzellen absterben, werden die verbleibenden Zellen größer, um die Lücke abzudecken. Mit abnehmender Endothelzellenzahl wird die Pump-Funktion eingeschränkt. Mit zunehmender Zahl und Größe der Guttae steigt die Zahl der zugrunde gehenden Endothelzellen. Cornea guttata kann zufällig oder bei einer Augenuntersuchung aufgrund einer Sehverschlechterung mit dem Spiegelmikroskop festgestellt werden. Die endotheliale Fuchs-Dystrophie durchläuft drei klinische Stadien, die sich über einen Zeitraum von zwei oder drei Jahrzehnten erstrecken. Die endothelialen Veränderungen sind bilateral, meistens aber asymmetrisch ausgeprägt.
Wenn die Hornhautdekompensation einmal eingesetzt hat, ist der Prozess nicht mehr aufzuhalten. Sie führt innerhalb von Monaten oder Jahren zu progressivem Visusverlustund schließlich zu einer starken Sehbehinderung. Aufgrund der Bildung von Epithelblasen und Ulzera, Vernarbung und Vaskularisation treten zusätzliche Beschwerden und Komplikationen auf.Unbehandelt führt die Krankheit zu einer Fast-Erblindung, die mit Schmerzen verbunden sein kann.
Über die Inzidenz der Fuchs-Hornhautdystrophie ist wenig bekannt. Einige krankheitstypische Symptome wie die Cornea Guttata werden häufig festgestellt und auf zunehmendes Alter zurückgeführt. Veröffentlichten Berichten zufolge weisen 70% der über 40-Jährigen Cornea guttata auf. Nur 0,1% dieser Patienten leiden an einem Hornhautödem und Epithelblasenbildung (bullösen Keratopathie) Frauen sind dreimal häufiger betroffen als Männer.
Mit der Spaltlampe bei stärkerer Vergrößerung oder mit dem Spiegelmikroskop ist ein Auftreten von Cornea guttata vor allem im Zentrum des Hornhautendothels zu beobachten. Die Zellen erscheinen unter Umständen metallisch. Ein ähnliches Erscheinungsbild bietet sich am Rand der zentralen Hornhaut unter Retroillumination.