Ist die Hypothyreose das "missing-link" zwischen Keratokonus und Down-Syndrom?

Abstract

Ist die Hypothyreose das „missing-link“ zwischen Keratokonus und Down-Syndrom? Hintergrund und Ziele In der Normalbevölkerung in Europa liegt die Inzidenz des Keratokonus bei 1:2.000. Ein Keratokonus zeigt sich bei Menschen mit Down-Syndrom mit einer Inzidenz von 5-15%. Etwa 1% aller Erwachsenen leidet unter der erworbenen Form der Hypothyreose. Circa 20% der Patienten mit Down-Syndrom entwickeln eine Hypothyreose. Es gibt Hinweise darauf, dass sowohl Schilddrüsenerkrankungen als auch das Down-Syndrom mit Keratokonus assoziiert sind. Das Ziel unserer Studie war es herauszufinden, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Keratokonus und Schilddrüsenerkrankungen bei Personen mit Down-Syndrom gibt. Leiden Patienten mit Down-Syndrom vermehrt an einem Keratokonus, wenn auch eine Schilddrüsenerkrankung vorliegt?

Patienten und Methoden Nach Aufklärung der Probanden und deren Eltern über den Zweck und Ablauf der Studie erfolgte zunächst die Anamneseerhebung mittels eines Fragebogens des Homburger Keratoconuscenters (HKC), der für die Studie individualisiert wurde. Danach erhoben die Orthoptisten in der Sehschule der Universitäts-Augenklinik einen kurzen orthoptischen Status (Prüfung der Refraktion, des bestkorrigierten Visus, des stereoskopischen Sehens sowie der Augenmotilität und –stellung). Die Beurteilung der Kornea erfolgte durch den Augenarzt an der Spaltlampe, mit Hilfe des skiaskopischen Reflexes, Tomographie (Pentacam), Topographie (TMS-5) und Biomechanik (ORA). Zur Beurteilung des Schilddrüsenstatus erfolgte eine venöse Blutentnahme zur Bestimmung der Schilddrüsenwerte TSH, fT3, fT4 sowie TPO-Antikörper im Zentrallabor des Universitätsklinikums des Saarlandes. Insgesamt wurden 36 Menschen mit Down-Syndrom untersucht, von denen schließlich 33 als Probanden in die Studie aufgenommen werden konnten.

Ergebnisse Im Rahmen der Untersuchungen wurden 17 weibliche und 16 männliche Teilnehmer in die Studie eingeschlossen. Das Durchschnittsalter der Probanden betrug 14,6 Jahre (weibliche Patienten 15,4 Jahre, männliche Probanden 13,8 Jahre). 48,5% litten anamnestisch unter Schilddrüsenproblemen und nahmen L-Thyroxin. 78,8% wiesen eine euthyreote Stoffwechsellage auf, von denen 50% mit einer L-Thyroxin-Substitutionstherapie versorgt waren. 18,2% waren hypothyreot. Eine latente Hypothyreose konnte bei fünf Probanden nachgewiesen werden und eine manifeste Schilddrüsenunterfunktion wurde bei einem Probanden diagnostiziert. Es fand sich kein signifikanter Unterschied zwischen der Patientengruppe, die hypothyreot keratokonuserkrankt war, und der Gruppe, die euthyreot keratokonuserkrankt war. Es spielte keine Rolle, ob die Probanden eine Substitutionstherapie mit L-Thyroxin erhielten oder nicht. Es konnte weder bei den männlichen noch den weiblichen Probanden ein signifikanter Unterschied zwischen der Gruppe der schilddrüsengesunden und den hypothyreoten Keratokonuspatienten nachgewiesen werden. Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den männlichen und weiblichen Keratokonuspatienten ermittelt werden (p=0,08). Alle acht Probanden, welche zum Untersuchungszeitraum älter als 20 Jahre waren, litten an einer Hypothyreose. Bei 75% konnte ebenfalls ein Keratokonus nachgewiesen werden. Bei den jüngeren Probanden waren zwölf an einer Hypothyreose erkrankt, wovon 41,7% ebenfalls einen Keratokonus aufwiesen. Es fand sich kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen beiden Gruppen (p=0,7). Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Keratokonusindizes bei Probanden mit und ohne Hypothyreose. Des Weiteren fand sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Schilddrüsenwerten der Probanden mit und ohne Keratokonus für TSH, fT4 und TPO-Antikörper. Im Vergleich der Probanden mit und ohne Keratokonus für fT3 konnte jedoch ein statistisch signifikanter Unterschied ermittelt werden (p=0,01). Im Rahmen der Fallzahlplanung konnte anhand der generierten Daten eine notwendige Gruppengröße mit jeweils 1500 Probanden mit Down-Syndrom mit und ohne Hypothyreose errechnet werden. Nach Einteilung anhand des laborchemischen Hormonstatus ergab sich eine Gruppengröße von jeweils 906 Personen mit und ohne Hypothyreose. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der weiblichen Probanden ist eine jeweilige Gruppengröße von 40 Probandinnen mit und ohne Hypothyreose notwendig.

Schlussfolgerung Es zeigte sich bisher kein signifikanter Unterschied im Auftreten des Keratokonus bei Down-Syndrom-Patienten mit oder ohne Hypothyreose in unserer Studie. Es gab sowohl Patienten mit Keratokonus und ohne Schilddrüsenerkrankung als auch vice versa. Bei 55% der Patienten mit Down-Syndrom lag auch ein Keratokonus vor. Um einen signifikanten Unterschied zwischen Probanden mit bzw. ohne Keratokonus und mit bzw. ohne Schilddrüsenunterfunktion bei dieser Patientengruppe nachzuweisen, war die Fallzahl der in dieser Studie eingeschlossenen Probanden zu gering. Hierfür ist sicherlich eine längere Studiendauer notwendig. Anhand der Daten, die wir generieren konnten, kann jedoch möglicherweise die Fallzahl auf bestimmte Gruppen spezifiziert und verringert werden.

Is Hypothyroidism the missing link between Keratoconus and Down syndrome? Background and Aims The incidence of a keratoconus amounts to 1:2.000 in the general population in Europe. For people with Down syndrome, the incidence of a keratoconus corresponds to 5-15%. About 1% of adults suffer from acquired hypothyroidism. Approximately 20% of patients with Down syndrome develop a hypothyreosis. There is evidence that both thyroid diseases and Down syndrome are associated with keratoconus. It was the aim of our study to investigate the relationship between the occurrence of keratoconus and thyroid diseases in persons with Down syndrome. Are patients with Down syndrome more likely to show signs of a keratoconus if they are suffering from a thyroid disease?

Patients and Methods After providing the patients and their parents with information concerning the study purpose and procedure, anamnesis data was obtained through a questionnaire from the Homburger Keratoconus Centre (HKC) that was personalised for the present study. Afterwards, the orthoptists at the university ophthalmic clinic collected a short orthoptic status (examination of the refraction, of the best-corrected visual acuity, of the stereoscopic vision as well as the eye motility and the eye position). The ophthalmologist assessed the cornea at the slit lamp, with the aid of the skiascopic reflex, tomography (Pentacam), topography (TMS-5) and biomechanics (ORA). In order to evaluate the thyroid gland status, a venous blood collection to determine the thyroid values TSH, fT3, fT4 and TPO antibodies was conducted at the central laboratory of the University Hospital in Saarland, Germany. In total, 36 people with Down syndrome were examined, out of which 33 participants could be included in the study.

Results In the framework of the present investigation, 17 female and 16 male participants were included in the study. The mean age of the participants was 14.6 years (female participants 15.4 years, male participants 13.8 years). The medical history revealed that 48.5% suffered from thyroid diseases and took L-Thyroxine. 78.8% showed an euthyroid metabolic status, with 50% being under treatment with a L-Thyroxine substitution therapy. 18.2% were hypothyroid. A latent hypothyreosis could be detected in five participants, while one participant was diagnosed with a manifest thyroid hypofunction. There was no significant difference between the group of patients who suffered from hypothyroidism and keratoconus and the group suffering from keratoconus with euthyroid metabolic status. It did not play a role whether participants were under treatment with a L-Thyroxine substitution therapy or not. Neither the male nor the female participants displayed a significant difference between the group with euthyroid metabolic status and the hypothyroid keratoconus patients. Moreover, no significant difference emerged between the male and the female keratoconus patients (p=0.08). All eight participants who were older than 20 years during the period of investigation suffered from a hypothyreosis. Additionally, a keratoconus could be attested in 75% of the latter participants. As far as the younger participants are concerned, twelve patients suffered from a hypothyreosis, with 41.7% also showing signs of a keratoconus. There was no statistically significant difference between the two groups (p=0.7). No significant difference could be found between the keratoconus indices of participants suffering from hypothyreosis and participants who did not suffer from hypothyreosis. Furthermore, no significant difference emerged between the thyroid values of participants with and without keratoconus for TSH, fT4 and TPO antibodies. However, the comparison between participants with and without keratoconus for fT3 yielded a statistically significant difference (p=0.01). Within the framework of sample size planning, the obtained data served as a basis for calculating a required sample size of 1500 participants for each group of patients with Down syndrome, who either suffered from hypothyreosis or not. A classification based on the laboratory-defined hormone status yielded a sample size of 906 participants with and without hypothyreosis for each group. In consideration of the results of the female participants, a sample size of 40 female participants with and without hypothyreosis is required.

Conclusions As of yet, the present study did not yield a significant difference in the occurrence of the keratoconus in Down syndrome patients with or without hypothyreosis. There were patients with keratoconus who did not suffer from a thyroid disease and vice versa. A keratoconus could be detected in 55% of patients with Down syndrome. The sample of included participants in this study was too low to detect a significant difference between participants with or without keratoconus and with or without hypothyroidism in this group of patients. For this purpose, a longitudinal study design would probably be necessary. Based on the obtained data, however, the sample size could potentially be reduced or specified to certain groups.