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Können Retinaimplantate das Sehvermögen wiederherstellen?

07.02.2002


In Deutschland erblinden jährlich 17. 000 Menschen, nahezu die Hälfte aller Erblindungen sind durch Netzhauterkrankungen bedingt. Auch in der Augenheilkunde wird am Einsatz technischer Implantate geforscht. Sie sollen die komplexe Netzhautfunktion ersetzten und so das Sehvermögen wiederherstellen.
In einer Übersichtsarbeit ** in Science vom 8. 2. 2002 diskutiert Professor Eberhart Zrenner die beiden seit Anfang der 90er Jahre grundsätzlich verfolgten - subretinalen und epiretinalen - Ansätze der Retinaimplantation.

Schon seit langem sind elektrische Stimulatoren, wie beispielsweise der Herzschrittmacher, als Ersatz für sensorische und motorische Körperfunktionen in der Medizin bekannt.
Beim epiretinalen Implantat wird die Information, die mittels Bildverarbeitung von einer externen Kamera stammt, über Elektroden an die Ganglienzellen (Nervenzellen) der Netzhaut von der Glaskörperseite her angekoppelt. Beim subretinalen Ansatz wird die Funktion der zugrundegegangenen Photorezeptoren der Netzhaut durch lichtempfindliche Mikrophotodioden-Arrays (MPDAs) ersetzt. Die Daten werden über Elektroden in der äußeren Netzhaut eingekoppelt, dabei nutzen die Wissenschaftler die Informationsverarbeitung der inneren Netzhaut.

Die dazu notwendigen neuen Operationsverfahren sind bereits entwickelt, Biokompatibilität und Langzeitstabilität der Implantate untersucht.


Mit Hilfe von Funktionsprüfungen wurden im Tierexperiment die prinzipielle Machbarkeit wie auch die Verträglichkeit getestet. Darüber hinaus wurden auch die ent-sprechenden Stimulationsparameter beschrieben und technische Verfahren für die Umsetzung des äußeren physikalischen Bildes in ein neuronales Abbild entwickelt. In Schlüsselexperimenten im Tierversuch ließ sich auch die räumliche Auflösung von Bildern auf kortikaler (Kortex = Gehirnrinde) Ebene nachweisen.

Noch ist unklar, welcher Ansatz - der subretinale oder der epiretinale - die sicherste Position für eine möglichst geringe Reizstromübermittlung zum Zwecke der neuralen Stimulation ist, welches die optimalen Materialien sind und wie eine Langzeitstabilität der Befestigung von Elektronik und neuronalem Gewebe erreicht werden kann.
Ebenso ist offen, ob die für das Implantat notwendigen Ströme unterhalb des Sicherheitsbereichs für eine Langzeitreizung von Nervenzellen liegen. An eine dauerhafte Implantation beim Menschen ist erst zu denken, wenn der Nachweis der Langzeit-Funktionsfähigkeit geführt ist und der eindeutige Nutzen für blinde Patienten nach-gewiesen ist.

Die ersten Nutznießer der technischen Entwicklung dürften Patienten mit erblicher Netzhautdegeneration (RP) sein. Der Sehverlust bei dieser Erkrankung ist gravierend, die mittlere und innere Netzhaut ist intakt, so dass eine Verbesserung der Mobilität durch eine retinale Prothese erwartet werden kann.

Die prinzipielle Machbarkeit der Retinaimplantate ist im Tierversuch gezeigt, der Nachweis des Langzeiterfolgs und einer brauchbaren räumlichen Auflösung beim Menschen steht bislang aus. Deshalb ist es nicht sicher, ob die weltweiten gemeinsamen Forschungsanstrengungen innerhalb der nächsten Jahre in ein klinisch verfügbares Produkt münden.

Andererseits ist der wissenschaftliche Fortschritt und die technische Entwicklung auf diesem Gebiet atemberaubend schnell, so dass die Hoffnung, in den nächsten Jahren eine brauchbare Retinaprothese zur Verfügung zu haben, nicht unbegründet ist.

Dr. Ellen Katz | idw
Weitere Informationen:
http://www.sciencemag.org

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