Multidisciplinary diagnostic approach and surgical ophthalmologic therapy for progressive high myopia

Széll Noémi
Multidisciplinary diagnostic approach and surgical ophthalmologic therapy for progressive high myopia.
Doctoral thesis (PhD), University of Szeged.
(2021)

[thumbnail of PHD THESIS REPOSITORIUM.pdf]
Preview
PDF (thesis)
Download (6MB) | Preview
[thumbnail of ANGOL TEZISFUZET REPOSITORIUM.pdf]
Preview
PDF (booklet)
Download (394kB) | Preview
[thumbnail of MAGYAR TEZISFUZET REPOSITORIUM.pdf]
Preview
PDF (booklet)
Download (453kB) | Preview

Abstract in Hungarian

Napjainkban a rövidlátás világszerte az elsődleges vaksági okok között szerepel, emiatt globális egészségügyi problémát jelent. Ezért a myopia extrém formái, a nagyfokú illetve pathológiás myopia a felelősek. A progressziót mutató nagyfokú myopiák potenciálisan pathológiás myopiává alakulhatnak át. Ez az állapot már nem egyszerű fénytörési hiba, hanem súlyos, látást veszélyeztető komplikációkkal járó betegség. Annak ellenére, hogy napjainkban a szemészet számos területén lehetünk tanúi nagy léptékű fejlődésnek, a progresszív nagyfokú myopia – a kelet-ázsiai országokat kivéve – továbbra is érdemtelenül elhanyagolt terület maradt, dacára a betegség prevalenciájában világszerte tapasztalható drámai növekedésnek. Tekintettel arra, hogy a rövidlátás két, egymástól eltérő kategóriájának a prognosztikai jellemzői élesen elkülönülnek; alapvető jelentőségű lenne, hogy a mindennapi szemész orvosi gyakorlatban felismerjük, és ennek megfelelően kellő időben kezdjük kezelni a súlyosabb formákat. A myopiák túlnyomó többsége a külföldi szakirodalomban csak „egyszerű” myopiaként emlegetett kis- és közepes fokú myopia, melyek egyszerű fénytörési hibák, és a hagyományos látásjavító eszközökkel (szemüveg, kontaktlencse) vagy lézeres refraktív műtétekkel jól javíthatók. Ezzel szemben a progresszív nagyfokú myopia – a külföldi szakirodalomban korai kialakulású nagyfokú myopia (eoHM) – potenciálisan vaksággal járó betegség. Az eltérő genetikai háttér szintén a két myopia forma különálló voltát húzza alá. Amíg az egyszerű formák multifaktoriális, poligénes módon öröklődnek, azaz a genetikai prediszpozíció valamint a környezeti tényezők ennél a formánál egyforma szerepet játszanak; a progresszív nagyfokú myopiák öröklődése monogénes- egyetlen, erős penetranciát mutató gén mutációjával, melyet a környezeti tényezők alapvetően nem befolyásolnak. Ez is aláhúzza a betegség súlyosságát. A mendeli öröklésmenetek széles skálája fellelhető a nagyfokú formák öröklésmenetében, úgymint a jól ismert autoszómális domináns és recesszív vagy az X-hez kötött recesszív formák, illetve az egyedülállónak számító X-hez kötött, nőkre korlátozódó domináns forma, melyet kizárólag a Myopia-26 betegségben találtunk. A progresszív nagyfokú rövidlátás gyakorisága ugrásszerű növekedést mutat az utóbbi időben, emiatt sürgetően szükséges volna valódi célzott oki kezelés kifejlesztése, amit a génterápia jelentene. Ehhez alapvető fontosságú, hogy megértsük a fénytörési hibák és a myopia kialakulásának pontos molekuláris patomechanizmusait. Habár mára mintegy 270 myopiával kapcsolatba hozható gén került azonosításra, a genetikai útvonalak, melyeken keresztül ezek a génmutációk fénytörési hiba kialakulásához vezetnek, a legtöbb esetben még ismeretlenek. Jelen tudásunk szerint a szem refraktív fejlődésének, az emmetropizációnak a folyamata nem központi irányítás alatt áll, hanem teljes egészében lokálisan a szemben történik. Ennek megfelelően a myopiával kapcsolatban feltérképezett gének hatása egy közös, a retina felől a sclera irányába ható jelátviteli útvonalon keresztül érvényesül, és az útvonal bármely pontján bekövetkező zavar (retinális sejtek működésének, a retinális jelfeldolgozásnak, vagy a célszövet tulajdonságainak a megváltozása) az emmetropizáció kisiklásához, fénytörési hiba kialakulásához vezethet. A myopia azonban meglehetősen komplex jelleg, és a gének multiplicitása miatt ebben a betegségben a génterápia, mint végső megoldás, egyelőre csak a távolabbi jövő ígérete még. Jelenleg a myopia progressziójának a gátlására van lehetőségünk, hogy ezzel a látást veszélyeztető degeneratív elváltozások kialakulását megelőzzük. A myopia kontrolljában jelenleg elérhető terápiás lehetőségek négy fő csoportba sorolhatók, úgymint farmakológiai, optikai, környezeti-viselkedésbeli és sebészi opciók. Mivel a myopia kialakulásának és progressziójának a háttere sokrétű, indokolt a különböző csoportokba tartozó lehetőségeket egymással kombinálni a lehető legoptimálisabb eredmény érdekében. A korai életkorban kialakuló, progresszív nagyfokú myopia legfőbb patognomikus ismérve az élethosszig tartó, kóros mértékű szemtengelyhosssz növekedés. Ezekben a szemekben a sclerális extracelluláris mátrix átrendeződése miatt a szöveti szilárdságért felelős kötőszöveti rostok meggyengülnek, az ínhártya a folyamatos húzóerőnek nem tud ellenállni, fokozatosan kitágul. Ez a folyamat végül a sclerával együtt kóros mértékben táguló chorioideán és retinán kialakuló degeneratív elváltozások miatt irreverzibilis látáskárosodáshoz vezet. Ilyen esetekben a sclerán kell beavatkozást végeznünk, hogy ennek a folyamatnak gátat szabjunk. Erre született megoldásként a hátsó pólusi ínhártya sebészi megtámasztása, mely az újabb keletű próbálkozások ellenére mind a mai napig a meggyengült sclera biomechanikai megerősítésének egyetlen lehetősége maradt. Rutin szemészeti gyakorlatunkban egyre nagyobb számban találkozunk korai kialakulású, progresszív nagyfokú rövidlátással is az egyszerű refraktí

Abstract in foreign language

Myopia has become a leading cause of blindness and therefore a serious world health issue recently. This can be attributed to its extreme phenotypes on the „upper end of the scale”, namely high and pathologic myopia. Cases of high myopia with a rapid progression carry the risk of advancing into pathologic myopia, a condition that is associated with potentially blinding complications. Even with all the recent developments in many areas of ophthalmology have been encountered lately, progressive high myopia continues to remain an unjustly neglected field in many parts of the world. Because of their markedly different visual consequences, it is indispensable to distinguish between the two main classes of myopia. Common forms account for the vast majority of the cases. These are practically simple refractive errors that may be well corrected with the conventional visual aids like spectacles, contact lenses or refractive laser surgery. Early onset progressive high myopia (eoHM), in contrast, is not simply a refractive error that can be rescued with optical lenses or refractive surgery, but is potentially a vision threatening disease. The disparate genetic backgrounds also point to the basic differences between common versus early- onset high myopia (eoHM) forms. The manner of inheritance of the common forms is polygenic or multifactorial, i.e. both environmental factors and genetic predisposition are almost equally responsible for these cases. As opposed to this, early-onset high myopia is inherited in a Mendelian manner with one single causative, highly penetrant gene mutation, practically with minimal influence of environment or behaviour. The monogenic manner of inheritance further underlines the severity of this condition, and its specific mode of inheritance covers a wide range of forms including autosomal dominant, autosomal recessive or X-linked recessive. One of the most curious and exceptional modes of transmission is that seen for Myopia-26, displaying X-linked dominant, female-limited inheritance. Due to an explicit increase in the prevalence of such conditions lately, an urgent need for genuine, targeted treatment in the form of gene therapy is recognized. To devise such treatment options however, we need to thoroughly understand the exact molecular mechanisms of refractive errors and myopia development. Albeit nearly 270 genes associated with myopia have been identified so far, the underlying pathways through which these genes influence refractive error development remain obscure in most of the cases. To our current knowledge, eye growth, i.e. refractive development is guided locally within the eye, and the general pathomechanism of refractive error development is assumed to be based on a retina-to-sclera signalling cascade guided by light stimuli in the retina. Myopia genes may accordingly act at any point of this route; and dysfunction of either (disorder of retinal cell function, or signal processing as well as changes in the target tissue) may lead to the derailment of emmetropization, i.e. to refractive error development. The trait of myopia is quite complex, however, and the genes responsible for the myopic trait are accordingly also multiple. Therefore a genuine solution for treating myopia in its complexity is a challenge for the future. At present we only have the alternative of halting the progression of high myopia in order to prevent the development of vision threatening pathological complications. Four main classes of myopia control currently exist, i.e. pharmacological, optical, environmental/ behavioural, and surgical options. Since the underlying causes of myopia onset and progression are diverse; the treatment approaches should likewise be combined from the different groups to reach optimum results. Pathognomic feature of early-onset, progressive myopia is an uncontrolled, life-long elongation of the eyeball. Characteristically, the scleral tissue is biomechanically weakened in progressive high myopic eyes. As a result, the mechanical stretching and thinning of all three layers of the eye occurs along with gradual and excessive axial elongation; and this leads to the formation of vision-threatening degenerative lesions on the retina with age. Logically, the weakened scleral tissue needs to be the primary treatment target in such cases in order to retard excessive axial elongation, and to prevent the potentially blinding complications of pathological myopia. Posterior scleral reinforcement surgery was devised to this end almost a hundred years ago; and notwithstanding the novel alternative trials, this surgical procedure remains the only method of scleral reinforcement for now. In our clinical practice we encounter numerous cases of early-onset progressive high myopia (eoHM). Besides providing these children with adequate optical correction for their myopic refractive error; we perform posterior scleral reinforcement in order to prevent the development of irreversible visual lo

Item Type: Thesis (Doctoral thesis (PhD))
Creators: Széll Noémi
Hungarian title: A progresszív nagyfokú myopia multidiszciplináris diagnosztikája és sebészeti terápiája
Supervisor(s):
Supervisor
Position, academic title, institution
MTMT author ID
Facskó Andrea
PhD, Szemészeti Klinika SZTE / SZAOK
10009371
Sohajda Zoltán
PhD, DEKK, Szemészeti Osztály
10052907
Subjects: 03. Medical and health sciences > 03.02. Clinical medicine > 03.02.22. Ophthalmology
Divisions: Doctoral School of Clinical Medicine
Discipline: Medicine > Clinical Medicine
Language: English
Date: 2021. July 08.
Uncontrolled Keywords: Myopia-26, female-limited early-onset high myopia, progressive high myopia, posterior scleral reinforcement
Item ID: 10963
MTMT identifier of the thesis: 32154290
doi: https://doi.org/10.14232/phd.10963
Date Deposited: 2021. Jun. 24. 07:59
Last Modified: 2023. Jan. 12. 15:42
URI: https://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/10963
Defence/Citable status: Defended.

Actions (login required)

View Item View Item