Makulapigment messen: Wie viel Lutein und Zeaxanthin ist wirklich in der Netzhaut
Die Makula ist der Bereich der Netzhaut, mit dem wir am schärfsten sehen. In ihrem Zentrum, der Fovea, liegen besonders viele Sehzellen für das Lesen, Erkennen von Gesichtern und feine Details. Auffällig ist: Diese Region enthält gelbliche Pigmente, die sogenannten Makulapigmente.
Diese Pigmente bestehen vor allem aus den Carotinoiden Lutein und Zeaxanthin. Sie werden nicht vom Körper selbst hergestellt, sondern müssen über die Nahrung aufgenommen werden, zum Beispiel über grünes Blattgemüse, Mais, Eigelb, Paprika oder andere gelb-orange und dunkelgrüne Lebensmittel. [1,2]
Warum ist Makulapigment wichtig?
Lutein und Zeaxanthin liegen genau dort, wo das Auge besonders stark belastet ist: im Zentrum der Netzhaut. Diese Stelle erhält viel Licht, verbraucht viel Sauerstoff und enthält viele mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Dadurch ist sie anfällig für oxidativen Stress.
Makulapigment könnte auf zwei Arten schützen:
Erstens wirkt es als Blaulichtfilter. Lutein und Zeaxanthin absorbieren besonders Licht im blau-grünen Bereich, ungefähr um 460 nm. Dadurch kommt weniger energiereiches kurzwelligeres Licht an empfindliche Netzhautstrukturen. [3,4]
Zweitens können diese Carotinoide als Antioxidantien wirken. Sie können freie Radikale abfangen und dadurch oxidativen Stress reduzieren. [5]
Epidemiologische Studien fanden Hinweise, dass eine höhere Aufnahme oder höhere Blutspiegel von Lutein und Zeaxanthin mit einem geringeren Risiko für fortgeschrittene altersbedingte Makuladegeneration verbunden sein können. [6,7] Das beweist nicht automatisch einen Schutz für jeden einzelnen Menschen, erklärt aber, warum Makulapigment in der Augenheilkunde so interessant ist.
Wo liegen Lutein und Zeaxanthin in der Netzhaut?
Die Verteilung ist nicht gleichmäßig. Im Zentrum der Fovea ist die Konzentration am höchsten. Dort überwiegt Zeaxanthin gegenüber Lutein ungefähr im Verhältnis 2:1. Weiter außen kehrt sich das Verhältnis eher um: Dort findet man relativ mehr Lutein als Zeaxanthin. [8,9]
Histologische Untersuchungen zeigen, dass Makulapigment vor allem in der Henle-Faserschicht der Fovea und in inneren Netzhautschichten liegt. [3] Spätere Arbeiten zeigten außerdem, dass Lutein und Zeaxanthin mit Photorezeptoren und bestimmten Netzhautstrukturen assoziiert sind. [10,11]
Für Patienten vereinfacht:
Im Zentrum der Makula ist nicht nur die höchste Sehschärfe, sondern auch die höchste Dichte an gelbem Schutzpigment.
Warum sollte man Makulapigment messen?
Früher konnte man Makulapigment vor allem an verstorbenen Spenderaugen untersuchen. Das hat große Nachteile: Man weiß oft wenig über Ernährung, Risikofaktoren, Krankheitsverlauf oder Supplemente der Person.
Nicht-invasive Messungen am lebenden Auge sind deshalb wertvoll. Sie können helfen zu beantworten:
Wie hoch ist die Makulapigmentdichte bei einem Patienten?
Ist sie eher niedrig oder hoch?
Verändert sich die Dichte nach Lutein-/Zeaxanthin-Supplementierung?
Spricht der Patient überhaupt auf Supplemente an?
Gibt es eine ungleichmäßige oder zentrale Verteilung?
Wie verändert sich Makulapigment bei AMD oder im Alter?
Genau darum ging es in dem Artikel von Gellermann und Bernstein aus dem Jahr 2004: Er beschreibt verschiedene Methoden, mit denen man Makulapigment im lebenden Auge messen kann. [12]
Die wichtigsten Messmethoden
1. Heterochromatische Flicker-Photometrie
Die heterochromatische Flicker-Photometrie, abgekürzt HFP, war lange die häufigste Methode.
Das Prinzip ist relativ einfach: Der Patient sieht ein Licht, das schnell zwischen Blau und Grün flackert. Blaues Licht wird vom Makulapigment stark geschluckt, grünes Licht kaum. Der Patient stellt die Helligkeit so ein, dass das Flackern möglichst verschwindet. Danach wird zentral und weiter außen gemessen. Aus dem Unterschied berechnet man die optische Dichte des Makulapigments. [12]
Vorteil:
Die Methode ist relativ einfach und wurde in vielen Studien eingesetzt.
Nachteil:
Sie ist subjektiv. Der Patient muss die Aufgabe verstehen, gut fixieren und zuverlässig reagieren. Bei älteren Patienten, Makulaerkrankungen oder schlechter Fixation kann das schwierig sein. Außerdem setzt die Methode voraus, dass die Vergleichsstelle außerhalb der Fovea praktisch kein Makulapigment enthält. Das stimmt nicht immer vollständig. [12]
Für Patienten erklärt:
HFP misst nicht direkt das Pigment, sondern wie stark der Patient den Blaulichtfilter der Makula wahrnimmt.
2. Fundus-Reflektometrie
Bei der Reflektometrie wird Licht bestimmter Wellenlängen auf die Netzhaut geschickt und das reflektierte Licht gemessen. Weil Makulapigment blaues Licht stärker absorbiert, erscheint die zentrale Makula bei bestimmten Wellenlängen dunkler. Durch Vergleich verschiedener Wellenlängen kann man die Pigmentdichte abschätzen. [12]
Vorteil:
Objektiver als HFP und prinzipiell bildgebend.
Nachteil:
Das Licht durchläuft viele Schichten des Auges und der Netzhaut. Hornhaut, Linse, Glaskörper, Melanin, Blut, RPE und Choroidea können das Signal beeinflussen. Deshalb braucht man komplexe mathematische Modelle. Bei AMD, Katarakt oder anderen Veränderungen kann das schwieriger werden.
3. Autofluoreszenz-Messung
Bei der Autofluoreszenz nutzt man das natürliche Leuchten von Lipofuszin im retinalen Pigmentepithel. Makulapigment liegt davor und filtert einen Teil des anregenden Lichts. Wenn man mit zwei Wellenlängen misst — eine, die stark vom Makulapigment absorbiert wird, und eine, die weniger betroffen ist — kann man die Makulapigmentdichte berechnen. [12,13]
Diese Methode ist heute besonders relevant, weil moderne Geräte wie das Heidelberg Spectralis mit Zwei-Wellenlängen-Autofluoreszenz Makulapigment objektiv und als Verteilungskarte messen können. Studien zeigen eine gute Reproduzierbarkeit, allerdings können Pupillenerweiterung, Medienklarheit und Geräteeinstellungen die Werte beeinflussen. [14,15]
Vorteil:
Objektiv, bildgebend, gut für Verlaufskontrollen und räumliche Verteilung.
Nachteil:
Abhängig von Bildqualität, Pupille, Linse, Autofluoreszenzsignal und Auswertung. Unterschiedliche Geräte und Methoden liefern nicht immer identische Zahlen.
4. Resonanz-Raman-Spektroskopie
Die Raman-Methode ist besonders spannend, weil sie nicht nur indirekt über Lichtabsorption misst, sondern ein sehr spezifisches Signal der Carotinoide nutzt. Lutein und Zeaxanthin haben eine charakteristische Molekülstruktur mit konjugierten Doppelbindungen. Wenn man sie mit passendem Licht anregt, erzeugen sie ein messbares Raman-Signal. [12]
Gellermann und Bernstein beschreiben, dass blaues Laserlicht um 488 nm ein starkes Resonanzsignal der makulären Carotinoide erzeugen kann. Dadurch lassen sich Lutein und Zeaxanthin sehr spezifisch nachweisen. [12]
Vorteil:
Sehr spezifisch für Carotinoide. Objektiv. Gute Wiederholbarkeit in Studien.
Nachteil:
Nicht jedes klinische Zentrum hat solche Geräte. Die Methode ist technisch anspruchsvoll und war lange eher Forschungsinstrument als Routinegerät.
5. Raman-Bildgebung
Noch weiter geht die Raman-Bildgebung. Hier wird nicht nur ein einzelner Messpunkt untersucht, sondern eine räumliche Karte des Makulapigments erstellt. Der Artikel zeigt, dass postmortale menschliche Augen sehr unterschiedliche Verteilungsmuster haben können: schmale zentrale Peaks, breitere Verteilungen, asymmetrische Muster oder sogar zentrale „Pigmentlöcher“. [12]
Das ist klinisch interessant, weil zwei Menschen denselben Durchschnittswert haben könnten, aber eine ganz unterschiedliche Verteilung des Pigments.
Für Patienten erklärt:
Nicht nur die Menge ist wichtig, sondern auch die Verteilung.
Was bedeutet ein niedriger Makulapigmentwert?
Ein niedriger Wert bedeutet nicht automatisch, dass jemand AMD bekommt. Er ist kein Schicksalsurteil und keine Diagnose.
Aber ein niedriger Wert kann ein Hinweis sein, dass ein Schutzfaktor der Makula gering ausgeprägt ist. Besonders relevant kann das sein bei:
familiärer AMD-Belastung,
frühen Drusen,
Rauchen,
niedriger Aufnahme von grünem Gemüse,
hoher Lichtbelastung,
niedriger antioxidativer Reserve,
oder bereits bestehender Makuladegeneration.
[Schlussfolgerung] In solchen Fällen kann eine Messung helfen, gezielter über Ernährung und Supplementierung zu sprechen.
Kann man Makulapigment durch Supplemente erhöhen?
Ja, bei vielen Menschen steigt die Makulapigmentdichte nach Lutein- und Zeaxanthin-Supplementierung an. Studien zeigen aber: Die Reaktion ist individuell unterschiedlich. Manche Menschen sprechen schnell und deutlich an, andere nur wenig. Gründe können Compliance, Aufnahme im Darm, Fettzufuhr, Ausgangswert, genetische Faktoren, Transportproteine oder bereits gesättigte Bindungsstellen in der Makula sein. [12,16]
Der Artikel beschreibt, dass kleinere Supplementierungsstudien variable Antworten zeigten. Manche Probanden hatten trotz mehrmonatiger Intervention kaum Veränderung. [12]
Das macht die Messung interessant: Sie kann zeigen, ob das Supplement im Auge ankommt.
Sollte jeder supplementieren?
Nein, nicht automatisch.
[Schlussfolgerung] Sinnvoll ist zuerst eine gute Ernährung: regelmäßig grünes Blattgemüse, gelb-orange Gemüse, Eier, Nüsse und hochwertige Fette. Lutein und Zeaxanthin sind fettlöslich; eine Mahlzeit mit etwas Fett verbessert typischerweise die Aufnahme.
Supplemente können erwogen werden bei niedriger Makulapigmentdichte, AMD-Risiko, frühen AMD-Zeichen oder unzureichender Ernährung. Bei fortgeschrittener AMD orientiert man sich eher an geprüften AREDS2-Konzepten als an beliebigen Präparaten. Die ursprüngliche AREDS-Studie zeigte einen Nutzen einer Kombination aus Antioxidantien und Zink bei Menschen mit mittlerer oder fortgeschrittener AMD, allerdings enthielt die ursprüngliche Formel noch β-Carotin. [17] AREDS2 ersetzte β-Carotin teilweise durch Lutein und Zeaxanthin, besonders relevant für Raucher und ehemalige Raucher, weil β-Carotin bei Rauchern problematisch sein kann. [18]
Was ist heute praktisch die beste Methode?
Für Forschung und Spezialfragen sind Raman-Techniken sehr interessant, weil sie carotinoidspezifisch sind. Für die klinische Routine sind heute aber eher HFP-Geräte oder Zwei-Wellenlängen-Autofluoreszenz verfügbar.
Praktisch kann man sagen:
HFP: gut, aber subjektiv.
Autofluoreszenz: objektiver, bildgebend, gut für Verlaufskontrollen.
Raman: sehr spezifisch, aber eher Spezial- oder Forschungsanwendung.
Reflektometrie: objektiv, aber modellabhängig.
[Schlussfolgerung] Für eine Website oder ein Patientenbuch wäre die wichtigste Botschaft: Es gibt nicht „den einen perfekten Wert“. Wichtig sind Methode, Wiederholbarkeit, Verlauf und klinischer Kontext.
Patientenversion: Warum diese Messung hilfreich sein kann
Das Makulapigment ist wie eine gelbe Sonnenbrille im Zentrum der Netzhaut. Es filtert blaues Licht und kann oxidativen Stress reduzieren. Bei manchen Menschen ist dieser Filter dichter, bei anderen dünner.
Mit modernen Messmethoden kann man heute abschätzen, wie viel Makulapigment in der Netzhaut vorhanden ist. Das kann besonders interessant sein, wenn ein erhöhtes Risiko für Makuladegeneration besteht oder wenn man wissen möchte, ob Lutein- und Zeaxanthin-Supplemente überhaupt in der Netzhaut ankommen.
Die Messung ersetzt keine OCT-Untersuchung, keine Fundusuntersuchung und keine ärztliche Diagnose. Sie kann aber ein zusätzlicher Baustein sein, um Ernährung, Supplementierung und Verlauf besser zu beurteilen.
Kernaussage: Makulapigment kann heute nicht-invasiv gemessen werden. Das hilft, individuelle Unterschiede zu erkennen und zu prüfen, ob Ernährung oder Supplementierung die Pigmentdichte tatsächlich erhöhen.
Literatur im Vancouver-Stil
- Bone RA, Landrum JT, Tarsis SL. Preliminary identification of the human macular pigment. Vision Res. 1985;25(11):1531-1535.
- Handelman GJ, Snodderly DM, Adler AJ, Russett MD, Dratz EA. Measurement of carotenoids in human and monkey retinas. Methods Enzymol. 1992;213:220-230.
- Snodderly DM, Auran JD, Delori FC. The macular pigment. I: absorbance spectra, localization, and discrimination from other yellow pigments in primate retinas. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1984;25(6):660-673.
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- Landrum JT, Bone RA, Joa H, Kilburn MD, Moore LL, Sprague KE. A one year study of the macular pigment: the effect of 140 days of a lutein supplement. Exp Eye Res. 1997;65(1):57-62.
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