Dine øjne stiller selv diagnosen

Inden for de seneste år har en teknologisk revolution i form af små elektroder, lasere og avancerede algoritmer gjort forskerne i stand til for første gang at følge øjets nervesignaler i detaljer og se dybt ind i nethindens inderste lag.

Og de nye teknikker har medført en storm af overraskende opdagelser, der nu vil gøre det muligt at spotte alt fra skizofreni til alzheimer og sklerose, flere år før sygdommene bryder ud.

Blodkar forudsiger demens

Forskerne begyndte allerede at kigge på koblingen mellem øjet og hjernen i begyndelsen af 1990’erne, da 12.317 mænd og kvinder i alderen 50-73 år mødte op på en række amerikanske hospitaler for at deltage i en stor, landsdækkende undersøgelse af åreforkalkning.

Lægerne tog detaljerede billeder af de fine blodkar i forsøgspersonernes nethinder, men de brugte også lejligheden til at teste personernes evner inden for hukommelse, sprog og problemløsning.

Undersøgelserne viste, at 256 af personerne havde skader på nethinden i form af fx blodudtrængninger, men disse personer afveg ikke fra gennemsnittet, når det kom til mentale evner.

20 år senere mødte forsøgspersonerne igen op på hospitalet for at få testet deres mentale evner, og denne gang tegnede der sig et klart mønster.

Alle klarede testen dårligere, end da de var yngre, men blandt den lille gruppe, som havde haft skader på nethinden, var forværringen dobbelt så stor som hos gennemsnittet.

Resultaterne, der blev fremlagt i 2018 af den amerikanske alderdomsforsker Jennifer Deal og hendes kolleger, viser med 99,99 procents sikkerhed, at der er en sammenhæng mellem skader på nethinden og tab af mentale evner senere i livet.

Og nedsatte mentale evner er ofte en forløber for egentlige demenssygdomme – hvis en person fx er diagnosticeret med det, som lægerne kalder “let kognitiv svækkelse med hukommelsesbesvær”, vil personen med 50 procents sandsynlighed udvikle alzheimer inden for 2,5 år.

Forskerne har i årtier jagtet en effektiv behandling mod alzheimer – en sygdom, der skyldes en fremadskridende nedbrydning af hjernevævet – men uden det store held.

Nøglen til at slå sygdommen er formentlig at opdage den tidligt, og undersøgelser af øjets blodkar ser ud til at være vejen frem.

Metoden er endnu ikke præcis nok til med sikkerhed at udpege fremtidige alzheimerpatienter, men en række nye teknikker skal nu give lægerne mere pålidelige værktøjer til at spotte sygdommen dybt inde i øjet, lang tid før den går ud over hjernens funktioner.

Skadeligt protein rammer øjet

En af de nye teknikker kaldes optisk kohærenstomografi – eller OCT – og går ud på at skanne nethindens lag af nerveceller og blodkar med en laser og lade en algoritme samle målingerne til et detaljeret tredimensionelt billede af vævet.

I 2019 brugte den amerikanske øjenlæge Sharon Fekrat og hendes kolleger OCT til at undersøge forskellen på raske personer og patienter med alzheimer eller et forstadie til sygdommen.

Fekrat anvendte en særlig version af OCT, som følger bevægelsen af røde blodlegemer i blodkarrene. På den måde kunne hun måle blodgennemstrømningen i nethinden og se, hvor velforsynede de omkringliggende nerveceller var med ilt og næring.

Undersøgelsen viste, at blodgennemstrømningen i de fine blodårer var mindre hos alzheimerpatienter end hos raske personer, men patienter, som kun havde et forstadie til sygdommen, havde tilsyneladende lige så godt blodomløb som de raske personer.

Til gengæld var både alzheimer og forstadiet forbundet med en markant fortynding af nethindens lag af nerveceller.

Et italiensk forskerhold med lægen Giuseppe Querques i spidsen er gået et skridt videre end deres kollega. Italienerne brugte først OCT og fandt ligesom Fekrat ingen forskel på raske og personer med et forstadie til alzheimer, men de anvendte også en anden teknik kaldet dynamic vessel analyzer eller DVA.

Metoden måler refleksionen fra en række hurtige lysglimt på nethindens blodårer og kan derefter bestemme, hvor meget blodårerne udvider sig og trækker sig sammen, når blodet pulserer gennem dem.

Forskerne opdagede, at blodkarrenes fleksibilitet var 40 procent lavere hos dem med forstadiet til alzheimer end hos de raske personer. Og hos alzheimerpatienterne var fleksibiliteten næsten forsvundet.

Querques og hans hold gjorde desuden en anden vigtig opdagelse.

Ændringerne i karrenes fleksibilitet hang tæt sammen med mængden af proteinet beta-amyloid i personernes rygmarvsvæske – den væske, som hjernen ligger badet i. Beta-amyloid ødelægger nerveceller og blodkar og er en af de vigtigste årsager til alzheimer.

Nogle forskere mener, at det er netop beta-amyloid, der kobler alzheimer til ændringerne i øjets blodkar. Fordi nethinden teknisk set er en udvækst fra hjernen, er øjet også i tæt kontakt med rygmarvsvæsken.

Derfor kan en ophobning af beta-amyloid i hjernen hurtigt komme til at gå ud over blodkarrene i nethinden.

Sklerose skrumper nethinden ind

Alzheimer er langtfra den eneste sygdom, der viser sig i øjet. Flere forskningshold har inden for de seneste år vist, at et kig på nethinden også kan afsløre blandt andet multipel sklerose.

Sygdommen går ud over nervecellerne i centralnervesystemet, som mister deres isolerende lag af fedtstoffet myelin – og det får nervesignalerne til at løbe langsommere end normalt.

I 2017 viste den italienske nerveforsker Roberta Lanzillo ved hjælp af teknikken OCT, at multipel sklerose var kendetegnet ved et mindre fintmasket net af blodårer og et tyndere lag af nerveceller i nethinden end hos raske personer.

Andre undersøgelser viser det samme og tyder på, at laget af nerveceller bliver gradvist tyndere, i takt med at sygdommen udvikler sig, og patienten får flere symptomer i form af for eksempel føleforstyrrelser, muskelsvaghed, kramper og tale- og synsforstyrrelser.

Lanzillos opdagelse giver håb om, at øjenskanninger kan bruges til at diagnosticere meget tidlige stadier af multipel sklerose.

Den antagelse blev bekræftet af en anden undersøgelse i 2017.

Over en periode på fem år målte den spanske øjenlæge José Abalo-Lojo med OCT nethindens tykkelse hos raske personer og patienter med multipel sklerose. Resultaterne viste, at nethinden år for år blev tyndere hos begge grupper, men at den udvikling gik dobbelt så hurtigt hos de skleroseramte patienter.

Dermed kan en måling af nethindens tykkelse give lægerne en indikation på, om patienten har udviklet eller er ved at udvikle multipel sklerose.

Skizofreni svækker synsceller

Både alzheimer og multipel sklerose involverer tydelige fysiske ændringer i hjernen, og deres vej til øjet er relativt håndgribelig. Lidt mere overraskende er det, at psykiske sygdomme som depression og skizofreni også viser sig i nethinden.

Forskerne har opdaget, at de psykiske sygdomme går ud over nethindens følsomhed over for lys. Ifølge øjenlægen Laura Balcer ligger forklaringen formentlig i, at synssansen har forbindelser til det meste af hjernen.

Omkring halvdelen af hjernens 86 milliarder nerveceller er involveret i at fortolke synsindtryk, og en ubalance i hjernen kan derfor nemt påvirke vores syn.

I 2010 kunne den canadiske nerveforsker Marc Hébert og hans kolleger vise, at det er muligt med en teknik kaldet elektroretinografi eller ERG at udpege unge mennesker, der er arveligt belastet for at udvikle skizofreni eller bipolar lidelse.

Teknikken måler styrken af det elektriske nervesignal, som nethinden sender videre til synsnerven, når den udsættes for et lysglimt. Det elektriske signal registreres som en bølgeformet kurve.

Den første bølgedal indikerer bidraget fra selve de lysfølsomme stave og tapper i nethinden, mens den efterfølgende bølgetop indikerer bidraget fra nethindens nerveceller, der bearbejder nervesignalet.

Derudover kan lægen, som betjener den lille, håndholdte skanner, bestemme, om han vil måle specifikt på tapperne, der ser farver, eller stavene, der ser sort-hvidt.

Héberts undersøgelse afslørede, at de unge mennesker, som havde en høj risiko for at udvikle skizofreni eller bipolar lidelse, udviste væsentlig svagere signaler fra de nerveceller, som er forbundet til stavene, end kontrolgruppen.

Da Hébert i 2014 undersøgte patienter, der havde fuldt udviklet skizofreni, fandt han den samme svaghed i stavenes nerveceller. Men han opdagede også en yderligere forværring i form af svækkelse af signalet fra både tapperne og deres forbundne nerveceller.

I en anden undersøgelse brugte Hébert ERG på alvorlig deprimerede patienter, og her så han et andet mønster. Depressionen viste sig ikke blot som en svækkelse af signalernes styrke, men også som en markant forsinkelse af signalerne.

Héberts arbejde peger på, at hver af de psykiske sygdomme og de enkelte stadier af sygdommene har en form for enestående ERG-fingeraftryk.

Dermed kan lægerne snart bruge teknikken til at diagnosticere sygdommene på et meget tidligt stadie og sætte gang i forebyggende behandlinger.

Øjet afslører kønssygdomme

Forskerne er endnu ikke helt i mål med at bruge de nye teknikker til at stille præcise diagnoser af fx alzheimer og sklerose. Et af problemerne er, at forskellige sygdomme tilsyneladende påvirker øjet på samme måde, så lægerne ikke kan skelne imellem dem.

Men forbedringer i teknologien kan snart gøre det muligt at se hidtil ukendte detaljer, der hjælper os med at skille sygdommene ad. Det kan fx ske ved at optimere de algoritmer, der tolker resultaterne, ændre bølgelængden og intensiteten af laseren i OCT eller ved at fintune de spejle, som dirigerer laserens retning.

VIDEO: Forstå nethinden på to minutter

Et mere detaljeret indblik i øjet vil også gøre det muligt at diagnosticere sygdomme, som sidder andre steder end i hjernen. Flere undersøgelser viser blandt andet, at hjertekar-sygdomme skader øjets blodkar, at herpes og klamydia kan give betændelse i øjet, at gigt og bindevævssygdomme kan påvirke øjeæblets såkaldte regnbue- og årehinder, og at forøget kolesterol kan danne en mælkehvid ring i øjets hornhinde.

Artiklen blev første gang udgivet i 2019.