Deine Kurzsichtigkeit - Myopie: Dein Bildungsverhalten

Medizin am Abend Berlin:  Neue genetische Risikofaktoren für Kurzsichtigkeit entdeckt

Gene und Umwelt bedingen Kurzsichtigkeit gemeinsam 
 

• Myopie oder Kurzsichtigkeit ist die am weitesten verbreitete Augenerkrankung beim Menschen, Tendenz steigend. 

Die Ursachen sind sowohl genetisch als auch umweltbedingt. 

Einen wichtigen Fortschritt im Verständnis der Wirkungsmechanismen der Krankheitsentstehung hat nun die internationale Forschergruppe Consortium for Refractive Error and Myopia (CREAM), an der auch Wissenschaftler der Gutenberg-Gesundheitsstudie der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) beteiligt sind, erzielt.

• Sie hat neun neue genetische Risikofaktoren entdeckt, die mit dem Bildungsverhalten als dem wichtigsten Umweltfaktor der Kurzsichtigkeit zusammenwirken. 

Die Ergebnisse der Studie "Genome-wide joint meta-analyses of genetic main effects and interaction with education level identify additional loci for refractive error: The CREAM Consortium" sind soeben im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht worden.

Die Kurzsichtigkeit hat in den vergangenen Jahrzehnten weltweit stark zugenommen. Aus Untersuchungen an Zwillingen und Familien ist bekannt, dass das Risiko für Myopie zu einem großen Teil erblich ist. Allerdings konnte bisher nur ein kleiner Teil dieser Erblichkeit durch die bekannten Kurzsichtigkeitsgene erklärt werden.

Neben den genetischen Ursachen für eine Myopie gibt es auch umweltbedingte Einflüsse, der wichtigste ist das Bildungsverhalten. "Aus der Mainzer Gutenberg-Gesundheitsstudie wissen wir, dass die Anzahl der Bildungsjahre das Risiko für Kurzsichtigkeit erhöht", erläutert Univ.-Prof. Dr. Norbert Pfeiffer, Direktor der Augenklinik und Poliklinik der Universitätsmedizin Mainz.

Meta-Analyse von weltweit gesammelten Daten

Mit dem Ziel, Genmutationen für Myopie nachzuweisen und die Entstehung der Erkrankung besser zu verstehen, hat die internationale Forschergruppe CREAM eine Meta-Analyse von weltweit gesammelten Daten durchgeführt. Die für diese Auswertung zusammengefassten Daten stammen von mehr als 50.000 Teilnehmerinnen und Teilnehmern, die in 34 Studien untersucht wurden. Die zweitgrößte daran beteiligte Gruppe bilden die mehr als 4.500 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus der Gutenberg-Gesundheitsstudie der Universitätsmedizin Mainz. "Gerade in der genetischen Forschung ist die internationale Zusammenarbeit wichtig. Das zeigt auch diese Studie, für die wir mit den Ergebnissen aus unserer Gutenberg-Gesundheitsstudie einen wertvollen Beitrag leisten", so Univ.-Prof. Dr. Norbert Pfeiffer. "Auch vor dem Hintergrund, dass nach einer Arbeit des European Eye Epidemiology Consortiums, an dem die Gutenberg-Gesundheitsstudie ebenfalls beteiligt war, etwa ein Drittel der erwachsenen Europäer kurzsichtig ist, ist es wichtig, mehr über die Entstehung der Myopie zu wissen und damit mögliche Ansatzpunkte für künftige Therapien zu haben."

Basierend auf dem Wissen, dass sich Umwelteinflüsse und erbliche Faktoren bei der Entstehung einer Myopie gegenseitig verstärken, entschieden sich die Wissenschaftler für ihre Untersuchungen für einen neuen Forschungsansatz. Sie nutzten eine statistische Analysetechnik, die sowohl die Einflüsse von Umweltfaktoren als auch die erblichen Faktoren berücksichtigt – und zwar gleichermaßen und gleichzeitig. Auf diesem Wege entdeckten sie neun bisher unbekannte genetische Risikofaktoren.

Risikogen an der Entstehung von Kurzsichtigkeit beteiligt

Diese neu entdeckten genetischen Varianten stehen in Zusammenhang mit Proteinen, die bei der Signalübertragung im Auge wichtige Funktionen übernehmen. 

• Eines dieser Gene ist besonders interessant, da es im Auge eine wichtige Rolle für die Übertragung des Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA) spielt. 

• Wissenschaftliche Untersuchungen haben zuvor gezeigt, dass das betreffende Gen bei kurzsichtigen Augen stärker aktiviert ist. 

Aktuelle Forschungen stimmen mit dieser Erkenntnis überein. Die CREAM-Wissenschaftler werten dies als Hinweis darauf, dass dieses neu entdeckte Risikogen tatsächlich an der Entstehung von Kurzsichtigkeit beteiligt ist.

Damit haben die Forscher einen ersten wichtigen Erkenntnisfortschritt darüber gewonnen, wie die Wechselwirkungen zwischen den genetischen Ursachen und dem Bildungsgrad als umweltbedingter Faktor zur Heterogenität der Myopie beitragen. Zur Klärung der Frage, wie die Prozesse konkret ablaufen und ineinandergreifen, bedarf es weiterer Forschungen.

• Die Zunahme der Kurzsichtigkeit ist ein weltweites Phänomen. Insbesondere in Südostasien hat der Anteil von kurzsichtigen Schulkindern in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. 
• Dies ist vermutlich auf ein gestiegenes Bildungsniveau zurückzuführen. 
• Wer viel liest, leistet viel Naharbeit bei meist wenig Sonnenlicht. 
• Auf diese Sehgewohnheiten stellt sich das Auge ein, in dem der Augapfel stärker als normal wächst. 
• Wird er aber zu lang, reicht die Brechkraft von Hornhaut und Linse nicht aus, um auf der Netzhaut ein klares Bild zu erzeugen. 
• Entfernte Objekte erscheinen unscharf und die Person ist kurzsichtig.

Veröffentlichung:
Q. Fan et al., Meta-analysis of gene-environment-wide association scans accounting for education level identifies additional loci for refractive error, Nature communications 7, 11008, 6. April 2016,
DOI:10.1038/ncomms11008



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360° TOP-Thema: Fehlsichtigkeit - Myopie: Spielen im Freien schützt Kinder vor Kurzsichtigkeit, www.hormongesteuert.net

Medizin am Abend Fazit: Hormon- und Augenexperten raten: Spielen im Freien schützt Kinder vor Kurzsichtigkeit

Etwa jeder dritte Bundesbürger ist kurzsichtig – Tendenz steigend. 

Die sogenannte Myopie nimmt in vielen Staaten Europas, Amerikas und besonders stark in Südostasien geradezu epidemische Züge an. Dabei lässt sich der Fehlsichtigkeit womöglich relativ einfach vorbeugen: Mehrere Studien haben ergeben, dass Kinder umso seltener eine Kurzsichtigkeit entwickeln, je häufiger und länger sie sich im Freien aufhalten. Helles Licht fördert die Freisetzung von Dopamin in der Netzhaut und verhindert das Längenwachstum des Augapfels, erklären die Deutsche Gesellschaft für Endokrinologie (DGE) und die Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG) anlässlich eines Fachartikels in Nature. 
 
Viel Licht setzt Neurotransmitter Dopamin in der Netzhaut frei
Spielen im Freien schützt Kinder vor Kurzsichtigkeit

Bei der Myopie ist in der Regel der Augapfel zu lang und damit die Entfernung der Hornhaut und Linse von der Netzhaut größer als normal. Kurzsichtige Menschen sehen weiter entfernte Gegenstände verschwommen, nahe Dinge können sie dagegen problemlos erkennen.

Warum bei einigen Menschen Kurzsichtigkeit entsteht und bei anderen nicht, ist seit vielen Jahren Thema der Forschung. „Immer wieder werden Erbfaktoren genannt; Zwillingsstudien deuten darauf hin“, sagt Professor Dr. med. Dr. h. c. Helmut Schatz, Mediensprecher der DGE aus Bochum. „Dies kann aber nicht der einzige Grund sein“, sagt der DGE-Experte und verweist auf eine bereits 1969 veröffentlichte Studie, in der Inuit im Norden Alaskas untersucht wurden. Bei den noch in isolierten Gemeinschaften aufgewachsenen Erwachsenen waren nur zwei von 131 kurzsichtig. Bei ihren Kindern und Enkeln mit verändertem Lebensstil waren hingegen bereits mehr als die Hälfte betroffen. „So schnell kann sich das Erbgut kaum verändert haben“, betont Professor Schatz.

Viele Studien einschließlich der kürzlich erschienenen „Gutenbergstudie“ aus Mainz haben gezeigt, dass Kurzsichtigkeit eng mit dem Ausbildungsstand verknüpft ist. Ausbildung beinhaltet mehr Lesen und mehr Aufenthalt in geschlossenen Räumen. Obwohl die meisten epidemiologischen Studien einen Zusammenhang zwischen Kurzsichtigkeit und „Naharbeit“ gefunden haben, ist nach Meinung von Professor Dr. rer. nat. Frank Schaeffel vom Forschungsinstitut für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Tübingen immer noch schwer zu fassen, was genau beim Lesen die Kurzsichtigkeit auslöst.Eine besondere Rolle nimmt hingegen der Faktor Tageslicht ein. „Zahlreiche Studien weisen darauf hin, dass der Aufenthalt im Freien bei Kindern einer Kurzsichtigkeit entgegenwirkt – vermutlich wegen der besseren Lichtverhältnisse“, erklärt der DOG-Experte.

Denn in Innenräumen werden meist nicht mehr als 500 Lux erreicht, an sonnigen Tagen im Freien dagegen selbst im Schatten etwa 10 000 Lux, wie der Wissenschaftsjournalist Elie Dolgin unter Berufung auf australische Forschungsergebnisse im Wissenschaftsjournal Nature schreibt. Demnach schätzt Morgan, dass Kurzsichtigkeit bei Kindern verhindert werden kann, wenn sie täglich etwa drei Stunden lang mindestens 10 000 Lux ausgesetzt sind.

Im Tiermodell konnte ein Zusammenhang von Licht mit Dopamin gezeigt werden. Versuche an Küken, die eine Injektion ins Auge mit dem Dopamin-Hemmstoff Spiperone erhielten, hob bei ihnen den schützenden Effekt des Lichts wieder auf. „Diese Erkenntnisse sind nicht nur ein Meilenstein für die Myopie-Forschung, sie zeigen auch die Bedeutung der Endokrinologie als interdisziplinäre Wissenschaft“, hebt Professor Schatz hervor. Für die beiden Experten ist die Konsequenz aus diesen Forschungsergebnissen klar: „Kinder sollten so viel wie möglich im Freien spielen.“

Literatur:
Elie Dolgin: The myopia boom. Nature 519, 276-278, 19. März 2015, doi:10.1038/519276a Artikel
Helmut Schatz: Kurzsichtigkeit durch verminderte Dopaminbildung im Auge bei zu wenig Licht? - Kinder sollen mehr ins Freie! DGE-Blogbeitrag vom 10. April 2015. Blog-Beitrag
Mirshahi A, Ponto KA, Hoehn R, Zwiener I, Zeller T, Lackner K, Beutel ME, Pfeiffer N. Myopia and level of education: results from the Gutenberg Health Study. Ophthalmology. 2014 Oct;121(10):2047-52. doi: 10.1016/j.ophtha.2014.04.01.Abstract

Endokrinologie ist die Lehre von den Hormonen, Stoffwechsel und den Erkrankungen auf diesem Gebiet. Hormone werden von endokrinen Drüsen, zum Beispiel Schilddrüse oder Hirnanhangdrüse, aber auch bestimmten Zellen in Hoden und Eierstöcken, „endokrin“ ausgeschüttet, das heißt nach „innen“ in das Blut abgegeben. Im Unterschied dazu geben „exokrine“ Drüsen, wie Speichel- oder Schweißdrüsen, ihre Sekrete nach „außen“ ab.



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