Titelaufnahme

Titel
Role of nitric oxide in optic nerve head blood flow regulation / submitted by Doreen Schmidl
VerfasserSchmidl, Doreen
Begutachter / BegutachterinSchmetterer, Leopold
Erschienen2012
Umfang119 S. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Papille / Choroidea / okulärer Blutfluss / Laser Doppler Flowmetry / Stickstoffmonoxid / okulärer Perfusionsdruck / Intraokulardruck / isometrische Übung
Schlagwörter (EN)optic nerve head / choroid / ocular blood flow / laser Doppler flowmetry / nitric oxide / ocular perfusion pressure / intraocular pressure / isometric exercise
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8547 Persistent Identifier (URN)
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Role of nitric oxide in optic nerve head blood flow regulation [1.44 mb]
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Zusammenfassung (Englisch)

Background/Aim: Autoregulation is the ability of a vascular bed to keep its blood flow stable despite changes in perfusion pressure.

While several studies have investigated choroidal blood flow (ChBF) regulation and the mechanisms behind it, only few data are available for the optic nerve head (ONH). The aim of the present project was to investigate whether the regulatory behavior of the ONH differs from that of the choroid. Further, the role of nitric oxide (NO) in ONH blood flow regulation during changes in ocular perfusion pressure (OPP) was assessed.

Material and Methods: The present project consisted of three studies in healthy volunteers. In the first study, choroidal and ONH blood flow in response to an experimental increase and decrease in OPP was compared.

In addition, two three-way crossover, double-masked, placebo controlled studies were performed in which subjects received an unspecific NO synthase (NOS) inhibitor (L-NMMA), an alpha-receptor agonist (phenylephrine) or placebo. During infusion of these substances, OPP was increased by isometric exercise in one study and in the other study OPP was decreased by an artificial increase in intraocular pressure (IOP).

In all studies, blood flow was assessed using laser Doppler flowmetry.

Results: The response in blood flow to provocation was less pronounced than the response in OPP, indicating for blood flow regulation in the choroid as well as in the ONH. ChBF regulated better than optic nerve head blood flow (p =0.023) during isometric exercise. ONH blood flow regulated better than ChBF (p = 0.001) during artificial IOP increase.

Administration of an NOS inhibitor significantly decreased ONH blood flow at rest (p < 0.01). In contrast, inhibition of NOS did not alter the pressure/flow relationship in the ONH during isometric exercise or experimental increase in IOP (p = 0.37 and p = 0.49, respectively).

Conclusion: ONH blood flow regulation is complex and differs from that of the choroid. During isometric exercise, the choroid regulates its blood flow better than the ONH while the opposite is the case during artificial increase in IOP. NO is an important regulator of basal vascular tone in the ONH. In contrast, it does not seem to be involved in the regulatory processes during experimental manipulation in OPP.

Zusammenfassung (Deutsch)

Problemstellung/Ziel: Autoregulation ist die Fähigkeit eines Gefäßbettes den Blutfluss trotz Änderungen des Perfusionsdruckes konstant zu halten. Es konnte bereits gezeigt werden, dass die Choroidea über solche regulatorische Kapazität verfügt. Für das Gefäßsystem der Papille sind derzeit nur wenige Daten verfügbar. Das Ziel des vorliegenden Projektes war es zu untersuchen, ob es Unterschiede in der Blutflussregulation in der Choroidea und der Papille während Änderungen des okulären Perfusionsdrucks gibt. Weiters wurde getestet, ob Stickstoffmonoxid (NO) in die Regulation des Blutflusses in der Papille während Änderungen des okulären Blutflusses involviert ist.

Methoden: Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurden drei klinische Studien an gesunden Probanden durchgeführt. Ziel der ersten Studie war der Vergleich zwischen choroidalem und papillärem Blutfluss während Veränderungen des OPP. Weiters wurden zwei doppelblinde, plazebo-kontrollierte, dreifach cross-over, Studien durchgeführt, in denen die Probanden einen unspezifischen NO-Synthase Inhibitor (L-NMMA), einen Alpha-Rezeptor Agonisten (Phenylephrine) oder Plazebo erhielten.

Während der Verabreichung dieser Substanzen wurde entweder der OPP durch isometrische Übung erhöht oder durch experimentelle Erhöhung des Intraokulardrucks gesenkt. In allen Studien wurde der Blutfluss mittels Laser Doppler Flowmetry gemessen.

Ergebnisse: Der Anstieg des Blutflusses in der Choroidea und in der Papille war geringer als der Anstieg des okulären Perfusionsdruckes.

Dies weist auf das Vorhandensein von Autoregulation in beiden Gefäßbetten hin. Während isometrischer Übung war der choroidale Blutfluss besser reguliert als der papilläre, (p =0.023), während experimenteller Erhöhung des Intraokulardruckes war dies umgekehrt (p = 0.001). Verabreichung eines NO-Synthase Inhibitors führte zu einer signifikanten Reduktion des basalen papillären Blutflusses. (p < 0.01).

Hemmung der NO-Synthase führte zu keiner Veränderung im Verhalten des papillären Blutflusses während isometrischer Übung oder experimenteller Erhöhung des Intraokulardrucks (p = 0.37 bzw. p = 0.49).

Schlussfolgerung: Die Regulation des Blutflusses in der Papille ist komplex und unterscheidet sich von der der Choroidea. Während isometrischer Übung scheint die Choroidea ihren Blutfluss über einen weiteren Bereich des Perfusionsdruckes stabil zu halten als die Papille, während experimenteller Erhöhung des Augeninnendrucks ist dies umgekehrt. NO hat eine bedeutende Funktion in der Regulation des basalen Blutflusses in der Papille, scheint jedoch nicht an der Blutflussregulierung während Veränderungen des OPP beteiligt zu sein.