Method Article

Veränderungen der retinalen und choroidalen Dicke in Populationen mit Helicobacter pylori-Infektion durch optische Kohärenztomographie mit Sweept-Source-Optischer Kohärenztomographie

DOI:

10.3791/65821

⸱

November 1st, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Health Management Center, Huashan Hospital, Fudan University, 2Department of Ophthalmology, Huashan Hospital, Fudan University, 3Department of Ophthalmology, Shanghai Gonghui Hospital

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dieser Arbeit verglichen wir die retinale und choroidale Dicke der Makula in Populationen mit und ohne Helicobacter pylori-Infektion mit einem optischen Kohärenztomographen (SS-OCT) mit Swept-Source, was einen der jüngsten Meilensteine in der Entwicklung der retinalen und choroidalen Visualisierung darstellt.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ist mit Helicobacter pylori (H. pylori) infiziert, der eng mit mehreren Augenkrankheiten verwandt ist. Ziel der Studie ist es, die Veränderungen der Netzhaut- und Aderhautdicke bei Probanden mit H. pylori-Infektion mittels optischer Kohärenztomographie (SS-OCT) zu bewerten. Die ophthalmologische Untersuchung und der 13C-Harnstoff-Atemtest (13C-UBT) wurden bei allen Probanden durchgeführt, die an der Querschnittsstudie teilnahmen. Die Teilnehmer wurden in Abhängigkeit von den 13C-UBT-Ergebnissen in H. pylori (+) und H. pylori (-) Gruppen eingeteilt. Diese Studie umfasste 2574 rechte Augen von 2574 Probanden mit H. pylori-Infektion und 2574 rechte Augen von 2574 Personen mit gleichem Alter und Geschlecht ohne H. pylori-Infektion. Von den neun Sektoren des Rasters der Studie zur frühen Behandlung der diabetischen Retinopathie (ETDRS) lag die maximale Netzhautdicke im inneren oberen Sektor, während die minimale im mittleren Sektor lag. Die maximale Aderhautdicke lag im inneren oberen Sektor, während die minimale im äußeren Nasensektor lag. Die Aderhaut jedes Bereichs des ETDRS-Teilfeldes in der H. pylori (+)-Gruppe war signifikant dicker als die in der H. pylori (-)-Gruppe, aber die Netzhautdicke zeigte keinen Unterschied zwischen den beiden Gruppen. Eine erhöhte Aderhautdicke kann ein früher Indikator für H. pylori-assoziierte Netzhaut- oder Aderhauterkrankungen sein.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Helicobacter pylori (H. pylori) ist ein gramnegatives Bakterium, das sich auf der Oberfläche des Magenepithels ansiedelt und etwa 50 % der Weltbevölkerung infiziert 1,2. Die Inzidenz von H. pylori-Infektionen variiert von Region zu Region, und Infektionen sind in Gesellschaften mit niedrigem sozioökonomischen Status häufiger3. H. pylori-Infektionen werden in der Regel im Kindesalter erworben, und ein erheblicher Teil der mit H. pylori infizierten Personen zeigt keine Symptome4. Unbehandelt kann sich H. pylori ein Leben lang ansiedeln.

Die Hauptmanifestationen einer H. pylori-Infektion sind chronische Gastritis, Magengeschwüre, Magenkrebs und MALT-Lymphom 2,5,6,7. Derzeit wurde die Rolle von H. pylori bei der Pathogenese zusätzlicher Magenerkrankungen wie Atherosklerose, idiopathische thrombozytopenische Purpura, Urtikaria, Adipositas und Eisenmangelanämiegezeigt 8,9,10,11,12. Einige Studien haben auch gezeigt, dass H. pylori mit mehreren Augenkrankheiten assoziiert ist, darunter die zentrale seröse Chorioretinopathie13, Blepharitis14, Glaukom15 und Uveitis16.

Als Gewebe mit der höchsten Durchblutung versorgt die Aderhaut die Netzhaut mit Sauerstoff und Nährstoffen, während sie Stoffwechselabfälle abtransportiert 17,18,19. Veränderungen der Netzhaut- und Aderhautdicke können aufgrund systemischer Erkrankungen18 und physiologischer Bedingungen20 auftreten und auch zu Augenpathologien wie der zentralen serösen Chorioretinopathie21, der diabetischen Retinopathie22, der altersbedingten Makuladegeneration23, der Uveitis24, dem Glaukom25 und der myopiebedingten chorioretinalen Atrophie26 beitragen. Daher sind genaue Messungen der Netzhaut- und Aderhautdicke von großer Bedeutung für die Überwachung des Entstehens und Fortschreitens der Erkrankungen. Die optische Kohärenztomographie (SS-OCT) mit geschwungener Quelle, eine jüngste Weiterentwicklung in der Netzhaut- und Aderhautvisualisierung, bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, genauere Bilder der Netzhaut und der Aderhaut zu erhalten.

Derzeit gibt es nur begrenzte Studien, die den Zusammenhang zwischen einer H. pylori-Infektion und der Aderhautdicke untersuchen, und die Daten in der Literatur sind umstritten 19,27,28. Einige Autoren haben berichtet, dass die Aderhautdicke mit einer H. pylori-Infektion zusammenhängt19, während andere dies nicht tun27,28. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Zusammenhänge zwischen einer H. pylori-Infektion und der Dicke der Netzhaut und der Aderhaut zu untersuchen.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Querschnittsstudie wurde zwischen September 2018 und April 2019 am Huashan Hospital der Fudan University durchgeführt. Es wurde vom Institutional Review Board des Huashan Hospitals genehmigt, das der Fudan-Universität angegliedert ist (Nr. KY2016-274). Vor den Prüfungen wurde von allen Teilnehmern eine Einverständniserklärung eingeholt.

1. Einschlusskriterien

  1. Sammeln Sie die allgemeinen Bedingungen aller Probanden, einschließlich Alter, Geschlecht und systemische Erkrankungen (Schilddrüsenerkrankungen, Diabetes mellitus, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen). Die Einschlusskriterien lauten wie folgt:
    1. Eingeschlossen sind Teilnehmer im Alter von 18 bis 70 Jahren ohne systemische Erkrankungen in der Vorgeschichte, die in Schritt 1.1 festgestellt wurden.
  2. Erfassen Sie die Augenerkrankungen aller Probanden, einschließlich der am besten korrigierten Sehschärfe (BCVA), einer Vorgeschichte von Augenkrankheiten (Netzhaut- und Aderhauterkrankungen) und einer Vorgeschichte von Augentraumata oder Operationen. Die Einschlusskriterien lauten wie folgt:
    1. Beziehen Sie die Teilnehmer mit BCVA ≥ 20/25 Snellen ein.
    2. Schließen Sie Teilnehmer ohne Vorgeschichte von Augenkrankheiten ein.
    3. Schließen Sie Teilnehmer ein, die in der Vergangenheit kein Augentrauma oder eine Operation erlitten haben.

2. 13C-Harnstoff-Atemtest

HINWEIS: Unter den verschiedenen nicht-invasiven Tests zur Diagnose einer H. pylori-Infektion, einschließlich Stuhlantigentests und serologischen Tests, gilt der 13C-Harnstoff-Atemtest (13C-UBT) als Goldstandard mit hoher Sensitivität und Spezifität 1,29.

  1. Bitten Sie den Teilnehmer nach einer Fastennacht, wie im Testkit angegeben zu blasen. Entnehmen Sie eine Atemprobe zu Studienbeginn.
  2. Lassen Sie den Probanden 75 mg des 13-C-Harnstoffsubstrats in einer Zitronensäurebase zur 13-C-UBT-Mahlzeiteinnehmen. Bitten Sie den Teilnehmer erneut, 30 min nach der Harnstoffaufnahme zu blasen. Entnehmen Sie die Atemprobe.
  3. HINWEIS: Dieser Test basiert auf der von H. pylori im Magen produzierten Urease, die Kohlendioxid (CO 2) aus Harnstoff freisetzt. Die Aufnahme von markiertem Harnstoff führt zur Bildung von markiertem CO2, das anschließend in der ausgeatmeten Atemluft quantifiziert werden kann.
  4. Berechnen Sie das Ergebnis, ausgedrückt als Differenzwert zwischen den beiden Atemproben. Betrachten Sie den Test als positiv auf eine H. pylori-Infektion , wenn der Delta-Wert über dem Ausgangswert >3,5 % betrug.
    HINWEIS: Falsch-negative Ergebnisse können bei Patienten auftreten, die Protonenpumpenhemmer (PPIs) oder Antibiotika einnehmen, die die Empfindlichkeit von 13C-UBT30 beeinträchtigen. Um ein falsch-negatives Ergebnis zu vermeiden, sollten PPIs und Antibiotika mindestens 3 Monate vor 13C-UBT abgesetzt werden.
  5. Basierend auf den 13C-UBT-Ergebnissen teilen Sie die Teilnehmer in zwei Gruppen ein: Die H. pylori (+)-Gruppe bezieht sich auf diejenigen mit H. pylori-Infektion , und die H. pylori (-)-Gruppe bezieht sich auf diejenigen ohne H. pylori-Infektion .

3. Optische Kohärenztomographie mit Swept-Source-Bildgebung

  1. Öffnen Sie die Ein- / Aus-Taste des SS-OCT-Geräts. Klicken Sie auf die Schaltfläche Radialdurchmesser 6,0 mm Makula Überlappung 4 .
  2. Erfassen Sie OCT-Bilder für jedes Auge, indem Sie zwischen 8 und 10 Uhr 100.000 A-Scans/s scannen.
    HINWEIS: Die retinale bzw. aderhautförmige Dicke wurde unter Bezugnahme auf frühere Artikel (Abbildung 1)31,32 definiert.
  3. Generieren Sie automatisch Dickenbilder der SS-OCT auf der Grundlage des Standard-Teilbereichs der Studie zur diabetischen Retinopathie (Early Treatment Diabetic Retinopathy Study, ETDRS) (Abbildung 2).
  4. Überprüfen Sie jede segmentierte Ebenenlinie manuell für jedes Bild, um automatische Messfehler zu vermeiden31,32.
  5. Schließen Sie die unklaren OCT-Bilder aufgrund einer instabilen Fixierung oder Mediendeckkraft aus.

4. Statistische Auswertung

  1. Klicken Sie auf die statistische Analysesoftware. Importieren Sie die Daten in die Software.
    HINWEIS: SPSS wurde für die statistische Analyse verwendet. Kontinuierliche Daten wurden anhand des Mittelwerts ± Standardabweichung zusammengefasst, während kategoriale Daten als Häufigkeit (Prozent) dargestellt wurden.
  2. Vergleichen Sie stetige Variablen mit dem t-Test, während kategoriale Variablen mit dem Chi-Quadrat-Test verglichen werden. Definieren Sie die statistische Signifikanz als einen p-Wert kleiner als 0,05.
    HINWEIS: Die Analyse umfasste nur die rechten Augen, die als separate Studieneinheit betrachtet wurden.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Insgesamt wurden 2574 rechte Augen von 2574 Probanden, die positiv auf H. pylori getestet wurden, und 2574 rechte Augen von 2574 Personen, die negativ auf H. pylori getestet wurden, ausgewertet. Tabelle 1 listet die Ausgangsmerkmale der Teilnehmer auf. Das Verhältnis von Männchen zu Weibchen betrug 1334/1240 sowohl in der H. pylori (+)-Gruppe als auch in der H. pylori (-)-Gruppe. Das Durchschnittsalter betrug in beiden Gruppen 42,68 ± 10,76 Jahre (Bereich 18-70 Jahre).

Von den neun Sektoren des ETDRS-Gitters lag die maximale Netzhautdicke im inneren oberen Sektor, während die minimale im mittleren Sektor lag. Die Netzhautdicke der einzelnen Sektoren des ETDRS-Gitters zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen H. pylori (+) und H. pylori (-) (Tabelle 2).

Von den neun Sektoren des ETDRS-Gitters lag die maximale Aderhautdicke im inneren oberen Sektor, während die minimale im äußeren nasalen Sektor lag. Die Aderhaut in jedem Sektor des ETDRS-Gitters in der H. pylori (+)-Gruppe war signifikant dicker als die in der H. pylori (-)-Gruppe (Tabelle 3).

figure-results-1
Abbildung 1: Repräsentative Bilder der Netzhaut- und Aderhautdicke. (A) Netzhautdicke: zwischen zwei grünen Linien. (B) Aderhautdicke: zwischen zwei grünen Linien. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

figure-results-2
Abbildung 2: Repräsentative Bilder der retinalen und choroidalen Dicke in neun Sektoren des ETDRS-Gitters. (A) Retinale Dicke. (B) Aderhautdicke. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

ParameterH. pylori (+) GruppeH. pylori (−)-Gruppep-Wert
Patient, n25742574—
Auge, n25742574—
Geschlecht, n (%)1.000A
Männlich1334 (51.8%)1334 (51.8%)
Weiblich1240 (48.2%)1240 (48.2%)
Alter, Jahr42,68 ± 10,7642,68 ± 10,761.000Mrd.
Bereich18 – 7018 – 70
einChi-Quadrat-Test; bT-Test.

Tabelle 1: Demografische Merkmale

Dicke der NetzhautH. pylori (+) GruppeH. pylori (−)-Gruppep-Wert
n = 2574n = 2574
Mitte, μm229,57 ± 19,82230,55 ± 19,360. 070b
Innerer Superior, μm309,43 ± 18,83310.25 ± 17.16 Uhr0. 102b
Innere Nase, μm306.14 ± 17.35 Uhr306.64 ± 17.140. 300b
Innerer Unterwert, μm307.72 ± 17.45 Uhr308.42 ± 16.680. 146Mrd.
Innere Schläfen, μm299,20 ± 16,72299,54 ± 16,190. 455Mrd.
Äußerer Superior, μm277,71 ± 16,99277,37 ± 16,430. 476Mrd.
Äußere Nase, μm292,23 ± 15,97291,71 ± 16,260. 250b
Außen unterlegen, μm262,14 ± 15,53261,37 ± 15,970. 079b
Äußeres Schläfenblatt, μm258.17 ± 16.12257,35 ± 15,790. 066b
bT-Prüfung

Tabelle 2: Dicke der Netzhaut

AderhautdickeH. pylori (+) GruppeH. pylori (−)-Gruppep-Wert
n = 2574n = 2574
Mitte, μm252,85 ± 72,24247,54 ± 73,480. 009b
Innerer Superior, μm256,22 ± 72,48250,44 ± 73,270,004b
Innere Nase, μm238,35 ± 73,57232,73 ± 74,370. 006b
Innerer Unterwert, μm254,21 ± 75,84249,15 ± 76,250. 017b
Innere Schläfen, μm250,02 ± 68,00245,27 ± 67,890. 012b
Äußerer Superior, μm248,99 ± 66,92244,83 ± 66,430. 025b
Äußere Nase, μm200,39 ± 72,01195,36 ± 73,280. 013b
Außen unterlegen, μm241,87 ± 70,40237,92 ± 70,760. 045b
Äußeres Schläfenblatt, μm239,09 ± 62,55235,59 ± 62,810. 045b
bT-Prüfung

Tabelle 3: Aderhautdicke

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Eine H. pylori-Infektion wurde mit vielen zusätzlichen Magenerkrankungen in Verbindung gebracht, wie z. B. neurologischen, dermatologischen, kardiovaskulären und Augenerkrankungen33. Die Pathogenese von H. pylori-assoziierten Augenerkrankungen ist jedoch nach wie vor schwer fassbar. Wir verwendeten SS-OCT, um die makulale Netzhaut- und Aderhautdicke bei Probanden mit und ohne H. pylori-Infektion zu messen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Aderhautdicke bei Probanden mit H. pylori-Infektion im Vergleich zur Aderhautdicke von alters- und geschlechtsangepassten Kontrollpersonen signifikant erhöht war, während kein Unterschied in der Netzhautdicke zwischen den beiden Gruppen beobachtet wurde. Dies könnte auf einen Zusammenhang zwischen einer H. pylori-Infektion und der Aderhautdicke hindeuten. Die Aderhaut kann als Bindeglied zwischen H. pylori-Infektionen und Augenkrankheiten dienen.

Es gibt begrenzte Studien über den Zusammenhang zwischen einer H. pylori-Infektion und der Aderhautdicke. Can et al.19 verglichen die Aderhautdicke von 25 Probanden mit H. pylori-Infektion und 25 Probanden ohne H. pylori-Infektion in der Türkei unter Verwendung von Enhanced Depth Imaging (EDI)-OCT anstelle von SS-OCT und identifizierten eine H. pylori-Infektion als signifikanten Faktor für eine erhöhte Aderhautdicke. Ähnlich wie bei dieser Studie beobachteten wir in unserer Studie eine höhere Aderhautdicke bei Probanden mit H. pylori-Infektion. Im Gegensatz dazu untersuchten zwei weitere Studien, die in der Türkei durchgeführt wurden, die Wirkung einer H. pylori-Infektion auf die Aderhautdicke mit EDI-OCT, und die Forscher entdeckten keinen signifikanten Unterschied in der Aderhautdicke zwischen den Probanden mit und ohne H. pylori-Infektion 27,28. EDI-OCT kann mehrere inhärente Einschränkungen aufweisen, die zu diesen widersprüchlichen Beobachtungen führen können. Erstens kann es bei einigen Augen mit dickeren Aderhaut aufgrund seiner geringen Durchdringung durch das retinale Pigmentepithel (RPE) die choriosklerale Schnittstelle (CSI) nicht genau erkennen. Im Vergleich zu EDI-OCT kann SS-OCT die CSI bei 100 % der Augen erkennen34. Zweitens wird in den meisten Studien mit EDI-OCT die Aderhaut nur an einem oder wenigen Punkten manuell gemessen, was durch fokale Verdickung oder Ausdünnung der Aderhaut beeinflusst werden kann, da der CSI bei einigen Augen eine unregelmäßige Form aufweisen kann35,36. Drittens kann die manuelle Messung durch verschiedene Probanden zu Schwankungen der Aderhautdicke führen. SS-OCT ist in der Lage, diese Zwänge zu überwinden37. In dieser Untersuchung wurde die retinale und choroidale Dicke mittels SS-OCT erfasst und anschließend gemäß dem ETDRS-Gitter mit automatisierten Mitteln gemittelt, wodurch eine bestätigte Zuverlässigkeit gewährleistet wurde.

Ein zweiter möglicher Faktor für die unterschiedlichen Ergebnisse können ethnische Unterschiede zwischen den Studienpopulationen sein. Die ostasiatische Variante des CagA-Proteins weist im Vergleich zu ihrem westlichen Pendant eine höhere Karzinogenität und Virulenz auf38. Als wichtige Virulenzdeterminante ist H. pylori cag PAI mit der Infiltration von Entzündungszellen der Magenschleimhaut und der Sekretion von Interleukin (IL)-8 assoziiert38. Möglicherweise erklärt dies, warum H. pylori-positive und H. pylori-negative Teilnehmer in unserer Studie signifikant unterschiedliche Aderhautdicken aufwiesen.

Diese Studie zeigte, dass die Aderhaut in der H. pylori (+)-Gruppe dicker war als die in der H. pylori (-)-Gruppe. In der Studie von White et al.39 wurde gezeigt, dass H. pylori mit Mustererkennungsrezeptoren interagiert, die von Magenepithelzellen exprimiert werden, und so die Entzündung aktiviert. Proinflammatorische Zytokine, einschließlich Tumornekrosefaktor α, Interferon γ, IL-8, IL-1β, IL-6, IL-12, CCL2-5, CCL20 und CXCL1-3, sind in der infizierten Magenschleimhaut von H. pylori-infizierten Patienten hochreguliert. Diese Zytokine führen zur Rekrutierung von Entzündungszellen wie Neutrophilen und Makrophagen und erhöhen die Endothelpermeabilität. Darüber hinaus können Virulenzfaktoren wie Lipopolysaccharid, Immunglobulin-G-Antikörper und Kreuzreaktivität von Anti-CagA-Antikörpern als Reaktion auf Autoimmunität zu einer endothelialen Dysfunktion führen 9,40. Eine erhöhte Aderhaut-Endothelpermeabilität durch inflammatorische Zytokine und eine endotheliale Dysfunktion durch direkten Virulenzangriff führen zu einer Verdickung der Aderhaut.

Die Blut-Netzhaut-Schranke, die durch das retinale Kapillarendothel und RPE durch gut entwickelte Tight-Junction-Proteine gebildet wird, kann das Eindringen von Schadstoffen in das Auge verhindern und das physiologische Milieu für eine funktionsfähige Netzhaut aufrechterhalten, was erklären könnte, warum die Netzhautdicke durch eine H. pylori-Infektion nicht beeinflusst wird.

Es gibt mehrere Einschränkungen für die vorliegende Studie. Zunächst handelt es sich bei der Forschung um eine Querschnittsstudie. Es ist nicht möglich, Veränderungen der Netzhaut und der Aderhaut während der Erkrankung oder nach der Behandlung zu beobachten. Wir führen derzeit eine Längsschnittstudie mit einer erweiterten Kohorte durch. Zweitens wurden Teilnehmer mit subklinischen Erkrankungen, die die Netzhaut und die Aderhaut betreffen können, eingeschlossen, obwohl alle Probanden detailliert untersucht wurden. Drittens sind die Ergebnisse dieser Studie möglicherweise nicht auf andere Populationen verallgemeinerbar, da die an dieser Studie teilnehmenden Teilnehmer alle aus China stammen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Aderhaut bei Probanden mit H. pylori-Infektion im Vergleich zu normalen Personen dicker war. Eine erhöhte Aderhautdicke kann ein früher Indikator für H . pylori-assoziierte Netzhaut- oder Aderhauterkrankungen sein.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Keiner der Autoren hat ein finanzielles oder eigentumsrechtliches Interesse an einem der genannten Materialien oder Methoden.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Studie wurde durch Zuschüsse der National Natural Science Foundation of China (Nr. 81900879) und der Science and Technology Commission der Stadt Shanghai (Nr. 20Y11910800) finanziert.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
13C-Harnstoff-Atemtest-DetektorRichen Force, Peking, ChinaV505721
13C-Harnstoff-Atemtest-KitRichen Force, Peking, ChinaH20061169
Ophthalmoskop66 Vision-Tech, Suzhou, ChinaV259204
SpaltlampenmikroskopTopcon, Tokio, Japan6822
SPSS SoftwareIBM, Chicago, USA 
Optische Kohärenztomographie mit Swept-Source-TomographieTopcon, Tokio, Japan185261
Visuelles DiagrammYuejin, Shanghai, ChinaH24104
ECS000143

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