Normal Visual Recovery after Optic Neuritis Despite Significant Loss of Retinal Ganglion Cells in Patients with Multiple Sclerosis

Abstract

Background Optic neuritis (ON) is a frequent manifestation of demyelinating attack in multiple sclerosis (MS). Initial visual loss can vary from minimal to complete. Visual improvement occurs in about 95% of patients, some of them recovering to normal [visual acuity (VA), color vision, visual field (VF)]. We analyzed retinal ganglion cell layer (RGCL) thickness in MS patients who recovered their normal vision after ON to determine whether a relative preservation of RGCL existed in these patients.

Materials and Methods We conducted a retrospective study of all patients with MS and ON examined by one of us (F. X. B.) between 2013 and 2018. Inclusion criteria were strictly unilateral ON, full recovery of vision, computerized visual field, and OCT examinations. Full recovery of vision was defined as VA ≥ 10/10, Ishihara ≥ 11/13, and VF mean defect (MD) ≤ 2.6 dB. Evaluation of RGCL was obtained with spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT). The normal fellow eye of all patients served as the control group. Relative thinning of RGCL, expressed as percentage, was calculated by comparing results from the affected eye to the fellow eye of the same patient.

Results Twenty-one patients (21 affected eyes – Group 1, 21 normal fellow eyes – Group 2) satisfying the inclusion criteria were retrieved from our database. All patients exhibited the relapsing-remitting form of MS. There were 16 women and 5 men. Mean age was 39.3 years old. There were no statistically significant differences between Group 1 and Group 2 for either VA (p = 0.3934) or Ishihara (p = 0.140), but a significant difference was found for VF MD (p = 0.0405). A markedly significant difference for RGCL thickness (p = 0.0001) was found, without any correlation with the degree of visual recovery. A subgroup of patients (n = 14) was examined at the time of initial visual loss. We correlated their results of visual function to the final RGCL thickness, and a correlation was found between either the initial VA loss or the initial VF loss and the final loss of RGCL (R2 = 0.4075 and R2 = 0.00739, respectively).

Conclusions In our study, all patients with ON lost a significant amount of RGCL despite a full recovery of vision, as defined by our criteria. The percentage of RGCL loss varied from 5 – 27% and could not be correlated with any final visual indices. However, a correlation was found with the degree of initial visual loss. Despite sometimes marked RGCL loss after ON, patients with MS can recover normal visual function, according to standard clinical tests.

Zusammenfassung

Hintergrund Neuritis nervi optici (NNO), auch Sehnervenentzündung genannt, ist eine häufige Manifestation von demyelinisierenden Erkrankungen wie der multiplen Sklerose (MS). Die Bandbreite des anfänglichen Verlustes der Sehkraft reicht von minimal bis vollständig. Bei fast 95% aller Patienten stellt sich aber eine Besserung der Sehkraft ein, einige Betroffene erfahren gar eine Wiederherstellung der normalen Sehkraft (Sehschärfe, Farbwahrnehmung, Gesichtsfeld). Wir untersuchten die Dicke der Ganglienzellschicht in der Retina von MS-Patienten, die nach einer Sehnervenentzündung ihre normale Sehkraft wiedererlangt hatten, um herauszufinden, ob die relative Dicke der retinalen Ganglienzellschicht bei diesen Patienten erhalten bleibt.

Material und Methoden Wir führten eine retrospektive Studie von allen MS-Patienten mit einer früheren Sehnervenentzündung durch, die von einem der Autoren (F. X. B.) zwischen 2013 und 2018 untersucht worden waren. Einschlusskriterien waren eine einseitige NNO, die vollständige Visuswiederherstellung sowie computergestützte Gesichtsfeld- und OCT-Untersuchungen. Die vollständige Visuswiederherstellung wurde definiert als Sehschärfe ≥ 10/10, Ishihara-Test ≥ 11/13 und mittlerer Gesichtsfelddefekt ≤ 2,6 dB. Die retinale Ganglienzellschicht wurde mithilfe der Spectral Domain optischen Kohärenztomografie (SD-OCT) untersucht. Das andere, normale Auge des Patienten diente jeweils als Kontrolle. Die Untersuchungsergebnisse für das betroffene Auge wurden mit den Untersuchungsergebnissen für das normale Auge beim selben Patienten verglichen, um die relative Ausdünnung der retinalen Ganglienzellschicht zu ermitteln (Angaben in Prozent).

Ergebnisse Die Daten zu 21 Patienten (betroffenes Auge von 21 Patienten: Gruppe 1; das andere normale Auge der 21 Patienten: Gruppe 2), die die Einschlusskriterien erfüllten, wurden unserer Datenbank entnommen. Alle Patienten hatten eine schubförmig-remittierende Form von MS. Die Patientengruppe bestand aus 16 Frauen und 5 Männern. Das Durchschnittsalter betrug 39,3 Jahre. Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 hinsichtlich der Sehschärfe (p = 0,3934) oder des Ishihara-Tests (p = 0,140), aber es bestand ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen bezüglich des mittleren Gesichtsfelddefekts (p = 0,0405). Der statistisch signifikante Unterschied war für die Dicke der retinalen Ganglienzellschicht besonders stark ausgeprägt (p = 0,0001), ohne dass der Unterschied mit dem Ausmaß an Wiederherstellung der Sehkraft korrelierte. Eine Untergruppe von Patienten (n = 14) wurde zum Zeitpunkt ihres ursprünglichen Visusverlusts untersucht. Die Daten ihrer Sehleistung wurden mit der endgültigen Dicke ihrer retinalen Ganglienzellschicht verglichen. Es stellte sich heraus, dass es eine Korrelation gab zwischen dem anfänglichen Verlust an Sehschärfe bzw. dem anfänglichen Gesichtsfeldverlust und dem endgültigen Verlust an retinaler Ganglienzellschichtdicke (R2 = 0,4075 resp. R2 = 0,00739).

Schlussfolgerung Es stellte sich in unserer Studie heraus, dass die retinale Ganglienzellschichtdicke bei allen Patienten mit NNO erheblich abgenommen hatte, auch wenn alle Patienten, gemäß den Kriterien, ihre Sehkraft vollumfänglich wiedererlangt hatten. Das Ausmaß des Verlusts an Ganglienzellschichtdicke variierte zwischen 5 und 27% und korrelierte mit keinem der endgültigen Ergebnisse der Sehfunktionsprüfung. Es gab aber eine Korrelation mit dem Ausmaß des ursprünglichen Sehkraftverlusts. Obwohl es bei einer NNO zu einem erheblichen Verlust der retinalen Ganglienzellschichtdicke kommen kann, zeigen klinische Standardtests, dass MS-Patienten ihre normale Sehkraft wiedererlangen können.

Key words

optic neuritis - multiple sclerosis optic neuritis - multiple sclerosis - OCT

Schlüsselwörter

Neuritis nervi optici - Sehnervenentzündung infolge multipler Sklerose - multiple Sklerose - OCT

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