De oogzenuw bestaat uit ongeveer 1,2 miljoen axonen die hun oorsprong vinden in de ganglioncellenlaag van het netvlies. De axonen van de oogzenuw zijn sterk gemyeliniseerd door oligodendrocyten, en de axonen regenereren niet wanneer zij gewond raken. De oogzenuw gedraagt zich dus meer als een tractus in de witte stof dan als een echte perifere zenuw.

De oogzenuw is verdeeld in de volgende 4 delen:

• Intraoculair deel (1 mm) (kop van de oogzenuw)
• Intraorbitaal deel (25 mm)
• Intracanaliculair deel (5-9 mm)
• Intracranieel deel (10-16 mm)

De gemiddelde kop van de oogzenuw is 1 mm diep, 1.5 mm breed, 1,8 mm hoog ter hoogte van het netvlies, en iets breder posterieur. De kop van de oogzenuw bevindt zich op een belangrijke overgang tussen een gebied van hoge druk naar een gebied van lage druk (intracraniële druk) en is samengesteld uit 4 soorten cellen: axonen van ganglioncellen, astrocyten, capillair-geassocieerde cellen, en fibroblasten.

Normale oogzenuw histopathologie.

Klinisch gezien ondergaat het licht van de oftalmoscoop een totale interne reflectie door de axonale vezels, en de daaropvolgende reflectie door de haarvaten op het schijfoppervlak geeft aanleiding tot de karakteristieke geel-roze kleur van een gezonde optische schijf. Gedegenereerde axonen verliezen deze optische eigenschap, wat de bleekheid bij optische atrofie verklaart.

Gezonde optische schijf.

De bloedtoevoer aan de kop van de oogzenuw wordt verzorgd door capillairen in de oogzenuw die uit de cirkel van Zinn-Haller komen. Deze haarvaten vertonen autoregulatie en zijn niet lek. Anderzijds leidt het verlies van deze haarvaten tot een bleek uitziende schijf. De Kestenbaum capillaire aantal index is het aantal haarvaten waargenomen op de optische schijf. Het normale aantal is ongeveer 10. Bij optische atrofie vermindert het aantal van deze haarvaten tot minder dan 6, terwijl meer dan 12 wijst op een hyperemische schijf.

Histopathologische veranderingen die bij optische atrofie worden waargenomen, zijn onder meer de volgende:

• Inkrimping of verlies van zowel myeline als ascilinders
• Gliosis
• Verdieping van de fysiologische cup met barring van de lamina cribrosa
• Verwijding van de subarachnoïdale ruimte met overtollige dura
• Verwijding van de piële septa
• Afgescheurde zenuw leidt tot bolvormige axonale zwellingen (Cajal eindbollen); kunnen worden waargenomen aan het voorste afgesneden uiteinde van de vezels

Classificatie

Optische atrofie wordt geclassificeerd als pathologisch, ophthalmoscopisch of etiologisch.

Pathologische optische atrofie

Anterograde degeneratie (Walleriaanse degeneratie)

Degeneratie begint in het netvlies en gaat verder in de richting van het laterale geniculaatlichaam (bijv. toxische retinopathie, chronisch enkelvoudig glaucoom). Grotere axonen vallen sneller uiteen dan kleinere.

Retrograde degeneratie

Degeneratie begint in het proximale deel van het axon en gaat verder in de richting van de oogschijf (bijv. compressie van de oogzenuw door een intracraniële tumor).

Trans-synaptische degeneratie

Bij trans-synaptische degeneratie degenereert een neuron aan de ene kant van een synaps als gevolg van het verlies van een neuron aan de andere kant (bijv. bij individuen met occipitale schade opgelopen in utero of tijdens de vroege kindertijd).

Ophthalmoscopische optische atrofie

Primaire optische atrofie

Bij aandoeningen met primaire optische atrofie (bijv. hypofysetumor, oogzenuwtumor, traumatische optische neuropathie, multiple sclerose) degenereren de optische zenuwvezels op ordelijke wijze en worden vervangen door kolommen van gliale cellen zonder verandering in de architectuur van de oogzenuwkop. De schijf is krijtwit en scherp begrensd, en de retinale vaten zijn normaal. Lamina cribrosa is goed gedefinieerd.

Primaire optische atrofie.

Secundaire optische atrofie

Bij aandoeningen met secundaire optische atrofie (bijv. papilledema, papillitis), is de atrofie secundair aan papilledema (te zien in de afbeelding hieronder). De optische zenuwvezels vertonen duidelijke degeneratie, met overmatige proliferatie van gliaal weefsel. De architectuur is verloren gegaan, wat resulteert in onduidelijke marges. De schijf is grijs of vuilgrijs, de marges zijn slecht afgelijnd, en de lamina cribrosa is aan het zicht onttrokken door prolifererend fibrogliaal weefsel. Hyaliene lichaampjes (corpora amylacea) of drusen kunnen worden waargenomen. Peripapillaire omhulsels van slagaders en kronkelige aders kunnen worden waargenomen. Op het gezichtsveld kan progressieve contractie van het gezichtsveld worden gezien.

Optische atrofie na papilledema (secundair).

Consecutieve optische atrofie

Consecutieve atrofie is een oplopende vorm van atrofie (bijv. chorioretinitis, pigmentaire retinale dystrofie, cerebromaculaire degeneratie) die meestal het gevolg is van ziekten van het choroïd of het netvlies. De discus is wasachtig bleek met een normale discusrand, duidelijke verzwakking van de arteriën en een normale fysiologische cup.

Consecutieve optische atrofie na panretinale fotocoagulatie (PRP).

Glaucoomateuze optische atrofie

Ook bekend als caverneuze optische atrofie, wordt duidelijke cupping van de schijf waargenomen bij glaucoomateuze optische atrofie. Kenmerken zijn verticale vergroting van de cup, zichtbaarheid van de laminaire poriën (laminar dot sign), achterwaartse buiging van de lamina cribrosa, bajonetvorming en nasale verschuiving van de retinale vaten, en peripapillaire halo en atrofie. Splinterbloedingen aan de rand van de schijf kunnen worden waargenomen.

Glaucomateuze optische atrofie histopathologie.

Temporale bleekheid

Temporale bleekheid kan worden waargenomen bij traumatische of voedingsoptische neuropathie, en wordt het meest gezien bij patiënten met multiple sclerose, vooral bij degenen met een voorgeschiedenis van neuritis optica. De schijf is bleek met een duidelijke, afgebakende marge en normale vaten, en de fysiologische bleekheid in de tijd is duidelijker bleek.

Etiologische optische atrofie

Hereditaire atrofie

Deze wordt onderverdeeld in congenitale of infantiele optische atrofie (recessieve of dominante vorm), Behr erfelijke optische atrofie (autosomaal recessief), en Leber optische atrofie. Verscheidene erfelijke optische neuropathieën, waaronder optische atrofie type 1 en Leber optische atrofie, zijn toegeschreven aan mitochondriale disfunctie in retinale ganglioncellen.

Autosomaal-dominante optische atrofie type 1 wordt veroorzaakt door mutaties in het OPA1 gen op chromosoom 3q29. Het geproduceerde OPA1-eiwit speelt een sleutelrol in een proces dat oxidatieve fosforylering wordt genoemd en in de zelfvernietiging van cellen (apoptose). OPA1 is een integraal pro-fusie eiwit binnen de interne mitochondriale membraan. Mutaties in het OPA1 gen leiden tot visusproblemen bij mensen met afbraak van structuren die visuele informatie van de ogen naar de hersenen overbrengen. Getroffen personen ervaren eerst een progressief verlies van zenuwcellen in het netvlies, de zogenaamde retinale ganglioncellen. Het verlies van deze cellen wordt gevolgd door degeneratie (atrofie) van de oogzenuw.

X-gebonden optische atrofie type 2 wordt veroorzaakt door mutatie in het OPA2-gen met cytogenetische locatie Xp11.4-p11.21. De patiënt vertoont gezichtsverlies op jonge leeftijd met langzame progressie van het verlies.

Hereditaire optische atrofie type 3 wordt veroorzaakt door een mutatie in het OPA3-gen met cytogenetische lokatie 19q13.32. De mutatie in dit gen wordt geassocieerd met gezichtsverlies bij kinderen met cataract. Het kan ook worden geassocieerd met type III methylglutaconzuururie.

Leber hereditaire optische neuropathie is het gevolg van mitochondriale puntmutaties in mtDNA 11778G>A, 14484T>C, of 3460G>A mutaties.

Consecutieve atrofie

Consecutieve atrofie is een oplopende vorm van atrofie (bijv. chorioretinitis, pigmentaire retinale dystrofie, cerebromaculaire degeneratie) die meestal volgt op ziekten van het vaatvlies of het netvlies.

Circulatoire atrofie (vasculair)

Circulatoire atrofie is een ischemische oogneuropathie die wordt waargenomen wanneer de perfusiedruk van het ciliaire lichaam daalt tot onder de intraoculaire druk. Circulatoire atrofie wordt waargenomen bij occlusie van de centrale retinale slagader, occlusie van de halsslagader en arteritis cranialis.

Metabole atrofie

Het wordt waargenomen bij aandoeningen zoals schildklier-oftalmopathie, juveniele diabetes mellitus, nutritionele amblyopie, toxische amblyopie, tabak, methylalcohol en geneesmiddelen (bijv. ethambutol, sulfonamiden).

Demyeliniserende atrofie

Het wordt waargenomen bij ziekten als multiple sclerose en de ziekte van Devic.

Druk- of tractieatrofie

Het wordt waargenomen bij ziekten als glaucoom en papilledema.

Postinflammatoire atrofie

Het wordt waargenomen bij ziekten zoals neuritis optica, perineuritis secundair aan ontsteking van de meninges, en sinus en orbitale cellulites.

Traumatische optische neuropathie

De precieze pathofysiologie van traumatische optische neuropathie wordt slecht begrepen, hoewel avulsie en transectie van de oogzenuw, hematoom van de oogzenuwschede, en inklemming van de oogzenuw door een binnendringend vreemd lichaam of botfragment allemaal wijzen op traumatische vormen van optische zenuwdisfunctie die tot optische atrofie kunnen leiden.

Overschillig welke etiologie, wordt optische atrofie geassocieerd met een variabele mate van visuele disfunctie, die kan worden gedetecteerd door een of alle van de optische zenuw functie tests (zie Andere Tests).

Straling optische neuropathie

Straling optische neuropathie komt vaker voor met stralingsdoses van ten minste 5.000 centigray. Zij kan het gevolg zijn van stralingsschade aan de vasculatuur van de oogzenuw of aan het parenchym van de oogzenuw zelf.