In dem Vortrag gehen wir der Frage nach, ob die blaulichtgetriebene Dopaminfreisetzung die Myopie hemmt und ob die dies über Melanopsin vermittelt wird. Präsenter: S. Funk. Co-Autoren: A.Fricke, D.Breyer, K. Klabe, R. Fulga, F.Schaeffel, H. Kaymak

1. Rolle von Melanopsin bei der
Hemmung der Myopie durch
helle Beleuchtung?
S.Funk,
A.Fricke, D.Breyer, K. Klabe, R. Fulga, F.Schaeffel, H. Kaymak
DOC 2019

2. Myopie Progressionshemmung
Leseabstand & Lesezeit Tageslicht
Atropintropfen

3. Übersicht
UV-Licht (482 nm)
Amakrine Zellen
(Dopamin)
ipRGC
( Melanopsin)
Hypothese
Hemmt die blaulichtgetriebene
Dopaminfreisetzung die Myopie?
Wird dies über Melanopsin
vermittelt?
Ergebnisse

4. Licht  Dopaminfreisetzung  Myopiehemmung?!
Dopaminauschüttung durch amakrine Zellen bei Tageslicht

5. Amakrine Zellen  intrinsische photosensitive retinale
Ganglienzellen (ipRGC)
Melanopsin wird durch blaues
Licht aus ipRGC angeregt
ipRGC sind reziprok mit
dopaminergen
Amakrinzellen gekoppelt

6. Pupillen-Licht-Reflex (PLR) Stimulation durch:
1. Zapfen bei 651 nm 2. Expression von
Melanopsin bei 482 nm
Pupille
Dilator pupillae Constrictor upillae
Retinale Ganglienzellen
Hypothalamus

7. Hypothesen
Tageslicht (480nm)
Melanopsin
Dopaminfreisetzung
Myopieprogressionshemmung
Atropintropfen
Dopaminfreisetzung ?

8. Messmethode/Fragestellung
• 9 myope Kinder (11,0±3,4a) und 9 (27,6±3,4a) Mitarbeiter
wurden gemessen
Zusammenhang zwischen:
• Melanopsinindex (rMI)/ Pupillengröße
• rMI/Alter
• Pupillengröße/Alter
• RMI/Sphärisches Äquivalent (SÄ)
• Kontraktionsamplitude/Alter

9. Messmethode
• 2,9 sec blaues und rotes Licht mit 1,7 sec Abstand
• Melanopsinindex (rMI) wird als Integral zwischen den PLR aufgenommen
• Post-illumination-Pupillenreflex ( PIPR) bei blauem Licht verzögert

10. Ergebnisse
rMI/Pupillengröße
y = 75.567x - 317.96
R² = 0.4692
0
50
100
150
200
250
300
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
Melanopsinindex[rMI]
Pupillengröße [mm]
rMI vs. Pupillengröße
y = 34.888x - 99.781
R² = 0.3738
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
Melanopsinindex[rMI]
Pupillengröße [mm]
rMI vs. Pupillengröße
Kinder Erwachsene
Pearson Korrelation: R = 0,68, p<0,002 Pearson Korrelation: R = 0,61, p<0,007
Je größer Pupille am Anfang, desto größer rMI
Linearer Zusammenhang zwischen Melanopsinindex und Pupillengröße

11. Ergebnisse
nMI/Puillengröße
y = 1.0887x - 2.8389
R² = 0.1677
0
1
2
3
4
5
6
7
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
normierterMelanopsinindex[nMK]
Pupillegröße [mm]
nMI/Pupillengröße
y = -0.2789x + 7.3291
R² = 0.0106
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
normiertermelanopsinindex[nMI]
Pupillengröße [mm]
nMI vs Pupillengröße
Kinder Erwachsene

12. Ergebnisse
rMI/Alter
y = 8.837x + 12.108
R² = 0.3735
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20
Melanopsinindex[rMI]
Alter [Jahre]
rMI vs. Alter
y = -1.118x + 125.92
R² = 0.0142
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
18 23 28 33
Melanopsinindex[rMI]
Alter [Jahre]
rMI vs. Alter
Kinder Erwachsene
Pearson Korrelation: R = 0,61, p<0,009 Pearson Korrelation: R = -0,12, p<0,63
Linearer Zusammenhang zwischen Melanopsinindex und Alter bei Kindern

13. Ergebnisse
rMI/Alter
y = -0.0158x + 5.7161
R² = 0.0007
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
NormierterMelanopsinindex[nMI]
Alter [Jahre]
nMI vs. Alter
y = 0.0461x + 4.4979
R² = 0.0107
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
18 20 22 24 26 28 30 32 34
normiertermelanopsinindex[nMI]
Alter [Jahre]
nMI vs Alter

14. Ergebnisse
nMI/SÄ
y = -0.1757x + 5.5795
R² = 0.0602
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
-8 -6 -4 -2 0 2
normierterMelanopsinindex[nMI]
Sphärisches Äquivalent [D]
nMI vs. SÄ
y = -0.0627x + 5.321
R² = 0.0041
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
normierterMelanopsinindex[nMI]
Sphärisches Äquivalent [D]
nMI vs. SÄ
Kinder Erwachsene
Pearson Korrelation: R = -0,06, p<0,8 Pearson Korrelation: R = -0,33, p<0,18
Kein Zusammenhang zwischen Melanopsinindex und Refraktion

15. Ergebnisse
nMI/AL
y = -0.0624x + 7.0895
R² = 0.0013
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
23 24 25 26 27 28
normierterMelanopsinindex[nMI]
Achsenlänge [mm]
nMI vs. AL
y = 0.6879x - 10.623
R² = 0.1163
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
22.5 23 23.5 24 24.5 25 25.5
normierterMelanopsinindex[nMI]
Achsenlänge [mm]
nMI vs. AL
Kinder Erwachsene

16. Kontraktionsamplitude Vergleich Alter
 Kinder haben eine geringere Amplitude, warum?
 Atropinkinder, Akkumulation des Atropins?

17. y = 2.3533x - 1.2038
R² = 0.0284
0
5
10
15
20
25
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
Kontraktionsamplitude[%]
Pupillengröße [mm]
Kontraktionsamplitude rot vs. Pupillengröße

18. Ergebnisse
Pupillengröße abhängig vom Alter
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30 35
Pupillengröße[mm]
Alter [Jahre]
Pupillengröße erreicht ein Maximum und nimmt im Alter wieder ab

19. Nächsten Schritte
• Atropingabe Freisetzung von Dopamin nachweisbar?
 vor Gabe von Tropfen-Melanopsin Messung-
einseitige Gabe von je Atropin/Neosynephrin,
Folgend Langzeitmessung, ob Atropin Dopamin freisetzt
(Unterschied rMI messbar?)

20. Überlegungs-Fazit
• ipRGC gekoppelt mit amakrinen Zellen (Melanopsin/Dopamin)
• Dopaminauschüttung durch amakrine Zellen bei Tageslicht
• Dopamin hemmt Myopieprogression, bislang in vivo nicht
messbar
• Melanopsinindex gibt erstmalige Gelegenheit indirekt
Ausschluss über Dopaminfreisetzung zu ziehen
• Tageslicht induziert Melanopsinauschüttung
• Machen Blaulichtfilter überhaupt immer Sinn?!