Hemmung der Myopie durch 0.01% Atropin-Augentropfen: Minimaldosis, Sehfunktion und mögliche biologische Mechanismen

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Schaeffel; Professor Dr. Focke Ziemssen
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323854133

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Progression der kindlichen Myopie kann durch regelmäßige Gabe von Atropin-Augentropfen verringert werden. Wegen der Möglichkeit störender Nebenwirkungen (Einschränkung des Nahsehens und Blendung durch Pupillenerweiterungen) wurden seit einigen Jahren Formulierungen unterschiedlich stark verdünnter Atropin-Konzentrationen (0.01 – 0.05%) untersucht. Die Mechanismen von Atropin auf die Hemmung der Myopie-Progression sind noch unvollständig bekannt. Eine klinische Studie (SAM IIT) zeigte insgesamt eine gute Verträglichkeit einer Formulierung mit 0.01% Atropin ohne Konservierungsmittel über 13 Monate. Die initiale Auswirkung auf die Pupillenweite ließ nach wenigen Tagen nach. Akkommodation und Kontrastsehen zeigten keine relevante Änderung. Eine Zunahme des Ziliarmuskels im Verlauf zeigte einen Zusammenhang mit der Zunahme der Myopie. Wir haben untersucht, welche sonstigen Wirkungen von Atropin die Myopiehemmung erklären können. Wir haben gefunden, dass Atropin massiv die Dopaminfreisetzung aus der Retina stimuliert. Die myopiehemmende Wirkung von Dopamin ist dagegen schon länger bekannt. Wir haben am Modell des Haushuhns gefunden, dass Atropin massiv die Aderhautschicht hinter der Netzhaut verdickt, und eine dickere Aderhaut wurde schon länger mit Hemmung des Augenwachstums assoziiert. Wir haben gefunden, dass Aderhautverdickung und Dopaminfreisetzung ähnlich Zeitkinetik haben – sie liegt im Stundenbereich, so dass diese Ergebnisse eine regelmäßige Atropingabe nahelegen. Die Dopaminfreisetzung aus der Retina korreliert mit der Aderhautdickenänderung, so dass retinales Dopamin eines der Signale für die Aderhautdicke zu sein scheint. Weitere Ergebnisse waren, dass Bindung von Atropin an alpha2-Adrenorezeptoren wahrscheinlich eine Rolle spielt. Der Bericht beschreibt auch, wie der ursprüngliche Antrag zu vielen weiteren interessanten Projekten geführt hat, wie z.B. die Erkenntnis, dass Lesen mit invertiertem Textkontrast die Myopie hemmen kann. Insgesamt können wir sagen, dass Atropin in der Netzhaut wirkt, Dopamin freisetzt, die Aderhaut verdickt und offensichtlich direkt im Gewebe des hinteren Augenbereichs auf die Myopie wirkt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Studies on retinal mechanisms possibly related to myopia inhibition by atropine in the chicken. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, 258(2), 319-333.
  Mathis, Ute; Feldkaemper, Marita; Wang, Min & Schaeffel, Frank
  
• Atropine-induced choroidal thickening in the chicken: interactions with light and dopamine. Poster #104, 15. International Myopia Conference, Rotterdam, September 2020
  Mathis U., Feldkaemper M., Liu H. & Schaeffel F.
  
• A retrospective analysis of the therapeutic effects of 0.01% atropine on axial length growth in children in a real-life clinical setting. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, 259(10), 3083-3092.
  Kaymak, Hakan; Graff, Birte; Schaeffel, Frank; Langenbucher, Achim; Seitz, Berthold & Schwahn, Hartmut
  
• Corneal Penetration of Low-Dose Atropine Eye Drops. Journal of Clinical Medicine, 10(4), 588.
  Austermann, Henning; Schaeffel, Frank; Mathis, Ute; Hund, Verena; Mußhoff, Frank; Ziemssen, Focke & Schnichels, Sven
  
• Effects of Single and Repeated Intravitreal Applications of Atropine on Choroidal Thickness in Alert Chickens. Ophthalmic Research, 64(4), 664-674.
  Mathis, Ute; Feldkaemper, Marita Pauline & Schaeffel, Frank
  
• Studies on the interactions of retinal dopamine with choroidal thickness in the chicken. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, 261(2), 409-425.
  Mathis, Ute; Feldkaemper, Marita; Liu, Hong & Schaeffel, Frank
  
• Ciliary muscle morphology during 13-month 0.01% Atropine treatment of childhood myopia: Results of the SAM IIT trial. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2023;64(8):3404
  Strasser T., Wagner S., Peters T. & Ziemssen F.
  
• Immunohistochemical studies on dopamine in the human choroid. Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger, 260, 152533.
  Konwar, Jahnobi; Kaser-Eichberger, Alexandra; Platzl, Christian; Heindl, Ludwig; Mathis, Ute & Schroedl, Falk