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Fragestellung: Der Keratokonus ist charakterisiert durch eine progressive Hornhautverdünnung mit daraus resultierender Hornhautverformung und Visusreduktion. Die genauen Pathomechanismen, die zur Ausbildung eines Keratokonus führen, sind noch weitgehend unbekannt. Als mögliche Ursache werden auch hormonelle Dysfunktionen wie z.B. die Hypothyreose diskutiert. Um diesen Zusammenhang genauer zu untersuchen, wurde an 20 Ratten eine Hypothyreose induziert und nachfolgend biomechanische sowie biochemische Untersuchungen an den entnommen Hornhäuten durchgeführt.

Material/Methoden: An 20 männlichen Wistar Ratten wurde durch eine achtwöchige Behandlung mittels eines Thyreostatikums die Hypothyreose induziert. Hierfür wurde eine 0,05%-ige Propylthiouracil-Lösung (PTU) als Trinkwasser verabreicht. Als Kontrollgruppe dienten 20 unbehandelte Ratten gleichen Alters. Am Ende der Behandlungsdauer erfolgte eine Blutabnahme zur Bestimmung der Schilddrüsen-Hormone (TSH, fT3, fT4). Nach Tötung der Tiere erfolgte die Messung der Hornhautdicke sowie die Enucleation beider Augen mit nachfolgender Hornhautpräparation. Aus einer der beiden Hornhäute wurde ein 3,0 mm breiten Streifen geschnitten und für die biomechanischen Untersuchungen mittels Kraft-Dehnungs-Messung verwendet (Minimat, Rheometric Scientific GmbH). Die Hornhaut des zweiten Auges verwendeten wir für die Quantifizierung des Glycosaminoglycan-Gehaltes mittels Spektrometrie.

Ergebnisse: Durch die achtwöchige Behandlung mit PTU konnte eine deutliche Hypothyreose induziert werden. Die TSH sowie fT3 Werte unterschieden sich signifikant zwischen Kontroll- und Behandlungsgruppe (TSH 2,02 ± 0,96 ng/ml vs. 39,37 ± 12,90 ng/ml in der Behandlungsgruppe; fT3 4,72 ± 0,82 pmol/l vs. 0,56 ± 0,05 pmol/l in der Behandlungsgruppe; p<0,01). Es zeigte sich eine signifikante Hornhautverdünnung in der Hypothyreose Gruppe gezeigt werden (176,44 ± 17,85 µm vs 158,9 ± 11,85 µm; p=0,01). Die Untersuchung des Glycosaminoglycan-Konzentration zeigte zudem eine Reduktion in der Behandlungsgruppe (1,66 vs. 1,36 µg/mg bezogen auf das Trockengewicht der Hornhaut). In der biomechanischen Untersuchung mittels Kraft-Dehnungs-Messung konnte kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen gefunden werden.

Diskussion: Nach unserer Kenntnis ist dies die erste Studie, welche im Tierexperiment die biomechanischen sowie biochemischen Veränderungen der Hornhaut im Rahmen der Hypothyreose untersucht hat. Durch die künstlich induzierte Hypothyreose konnte eine signifikant reduzierte Hornhautdicke nachgewiesen werden, welche möglicherweise durch die Reduktion des Glycosaminoglycan-Gehalts erklärt werden kann. Die im Rahmen der Hypothyreose gezeigten Hornhaut-Veränderungen interpretieren wir als erste Veränderung im Sinne eines Keratokonus. Somit erscheint ein Zusammenhang zwischen Hypothyreose und Keratokonus möglich.