Farbenblindheit

Achromatopsie ⓘ
Auch bekannt als	Totale Farbenblindheit
Symptome	Tagesblindheit, unwillkürliche Augenbewegungen, träges Auge, Photophobie
Ursachen	Erworbene Fehlfunktion des retinalen Phototransduktionsweges Angeborene Schädigung des Zwischenhirns, des Thalamus oder der Großhirnrinde
Diagnose	Elektroretinographie
Frequenz	1/30,000 × 100% = 0.00333333333333%

Die Achromatopsie, auch bekannt als totale Farbenblindheit, ist ein medizinisches Syndrom, das Symptome aufweist, die auf mindestens fünf Erkrankungen zurückzuführen sind. Der Begriff kann sich auf erworbene Erkrankungen wie die zerebrale Achromatopsie beziehen, typischerweise handelt es sich jedoch um eine autosomal-rezessiv vererbte Farbsehstörung, die Unfähigkeit, Farben wahrzunehmen und eine zufrieden stellende Sehschärfe bei starkem Licht, typischerweise Tageslicht, zu erreichen. Das Syndrom tritt auch in einer unvollständigen Form auf, die korrekter als Dyschromatopsie bezeichnet wird. Schätzungen zufolge ist weltweit 1 von 30 000 Lebendgeborenen davon betroffen. ⓘ

Es ist umstritten, ob Achromaten Farben sehen können oder nicht. Wie in Die Insel der Farbenblinden von Oliver Sacks dargestellt, können einige Achromaten keine Farben sehen, sondern nur Schwarz, Weiß und Grautöne. Bei fünf verschiedenen Genen, von denen derzeit bekannt ist, dass sie ähnliche Symptome hervorrufen, kann es sein, dass einige von ihnen aufgrund unterschiedlicher Genmerkmale eine geringfügige Farbdifferenzierung sehen. Bei so kleinen Stichprobengrößen und niedrigen Rücklaufquoten ist es schwierig, die "typischen achromatischen Bedingungen" genau zu diagnostizieren. Wenn die Lichtverhältnisse während des Tests für sie optimiert werden, können sie bei niedrigeren Lichtverhältnissen eine korrigierte Sehschärfe von 20/100 bis 20/150 erreichen, unabhängig vom Fehlen von Farbe. ⓘ

Ein gemeinsames Merkmal ist die Hemeralopie oder Blindheit bei vollem Sonnenlicht. Bei Patienten mit Achromatopsie bleiben das Zapfensystem und die Fasern, die die Farbinformationen übertragen, intakt. Dies deutet darauf hin, dass der Mechanismus, mit dem Farben konstruiert werden, defekt ist. ⓘ

Klassifikation nach ICD-10 ⓘ
H53.5	Farbsinnstörungen - Farbenblindheit
H54.0 oder H54.2	Blindheit und Sehschwäche -Blindheit beider Augen (H54.0, Sehschärfe <0,05) -Sehschwäche beider Augen(H54.2, Sehschärfe >0,05)
ICD-10 online (WHO-Version 2019)

Wahrnehmung eines Normalsichtigen ⓘ

Simulation Achromatopsie
Die Sicht eines Achromaten kann für Normalsichtige technisch nicht dargestellt werden.
Die Simulation berücksichtigt folgende Bedingungen: vollständige Farbenblindheit, Blendungskomponente durch Tageslicht, 5–10 % Sehschärfe ⓘ

Vergleich: Farbenfehlsichtigkeit (Deuteranopie=Grünblindheit)
Falschfarbenbild bei normaler Sehschärfe ⓘ

Netzhaut eines Gesunden
Stäbchen und drei Arten Zapfen ⓘ

Netzhaut eines Achromaten
ausschließlich Stäbchen und keine Zapfen ⓘ

Die Farbenblindheit, Achromatopsie oder Achromasie ist eine seltene, in vielen Fällen erbliche Störung der Farbwahrnehmung, bei der keine Farben, sondern nur Kontraste (hell-dunkel) wahrgenommen werden können. Bei der okulären (oder angeborenen) Achromatopsie ist die Störung des Sehens in der Netzhaut, mithin im Auge, lokalisiert. Bei der cerebralen (oder erworbenen) Achromatopsie liegt eine neurologische Störung der Farbwahrnehmung vor. ⓘ

Anzeichen und Symptome

Das Syndrom fällt häufig zuerst bei Kindern im Alter von etwa sechs Monaten durch ihre photophobische Aktivität oder ihren Nystagmus auf. Der Nystagmus wird mit zunehmendem Alter unauffälliger, während die anderen Symptome des Syndroms mit zunehmendem Schulalter an Bedeutung gewinnen. Die Sehschärfe und die Stabilität der Augenbewegungen verbessern sich im Allgemeinen in den ersten sechs bis sieben Lebensjahren, bleiben aber bei 20/200. Die angeborenen Formen des Syndroms gelten als stationär und verschlechtern sich mit zunehmendem Alter nicht. ⓘ

Die fünf Symptome, die mit Achromatopsie oder Dyschromatopsie einhergehen, sind:

1. Achromatopsie
2. Amblyopie - verminderte Sehschärfe
3. Hämeralopie - der Betroffene leidet unter Photophobie
4. Nystagmus
5. Anomalien der Irisfunktion ⓘ

Das Syndrom der Achromatopsie oder Dyschromatopsie ist in den aktuellen medizinischen und neuro-ophthalmologischen Texten nur unzureichend beschrieben. Der Begriff wurde erst nach der Veröffentlichung des Buches Die Insel der Farbenblinden des Neurowissenschaftlers Oliver Sacks im Jahr 1997 gebräuchlich. Bis dahin wurden die meisten Farbenblinden als Achromaten oder Achromatopen bezeichnet. Diejenigen mit einer weniger ausgeprägten Farbwahrnehmungsstörung wurden entweder als Protanopen, Deuteranopen oder Tetartanopen - historisch gesehen als Tritanopen - bezeichnet. Die Achromatopsie wurde auch als Stäbchenmonochromie und totale kongenitale Farbenblindheit bezeichnet. Personen mit der angeborenen Form dieser Erkrankung zeigen in der Elektroretinografie bei hohen Lichtstärken ein vollständiges Fehlen der Zapfenaktivität. Es gibt mindestens vier genetische Ursachen für die kongenitale Achromatopsie, von denen zwei mit zyklischen Nukleotid-gesteuerten Ionenkanälen (ACHM2, ACHM3) zusammenhängen, eine dritte mit dem Transducin des Zapfenphotorezeptors (GNAT2, ACHM4), und die letzte ist noch unbekannt. ⓘ

Vollständige Achromatopsie

Abgesehen von der völligen Unfähigkeit, Farben zu sehen, weisen Personen mit kompletter Achromatopsie eine Reihe weiterer ophthalmologischer Aberrationen auf. Zu diesen optischen Aberrationen gehören eine stark verminderte Sehschärfe (<0,1 oder 20 bei Tageslicht, Hemeralopie, Nystagmus und schwere Photophobie). Der Augenhintergrund erscheint völlig normal. ⓘ

Unvollständige Achromatopsie

Im Allgemeinen ähneln die Symptome der inkompletten Achromatopsie (Dyschromatopsie) denen der vollständigen Achromatopsie, allerdings in abgeschwächter Form. Personen mit inkompletter Achromatopsie haben eine verminderte Sehschärfe mit oder ohne Nystagmus oder Photophobie. Darüber hinaus weisen diese Personen nur eine teilweise Beeinträchtigung der Funktion der Zapfenzellen auf, während die Funktion der Stäbchenzellen erhalten bleibt. ⓘ

Ursache

Erworben

Bei der erworbenen Achromatopsie oder Dyschromatopsie handelt es sich um eine Erkrankung, die mit einer Schädigung des Zwischenhirns - in erster Linie des Thalamus des Mittelhirns - oder der Großhirnrinde - des neuen Gehirns - einhergeht, insbesondere des vierten visuellen Assoziationsbereichs (V4), der Informationen von der parvozellulären Bahn erhält, die an der Farbverarbeitung beteiligt ist. ⓘ

Die thalamische Achromatopsie oder Dyschromatopsie wird durch eine Schädigung des Thalamus verursacht; sie wird am häufigsten durch Tumorwachstum hervorgerufen, da der Thalamus vor äußeren Schäden gut geschützt ist. Die zerebrale Achromatopsie ist eine Form der erworbenen Farbenblindheit, die durch eine Schädigung der Großhirnrinde des Gehirns und nicht durch Anomalien in den Zellen der Netzhaut des Auges verursacht wird. Sie wird am häufigsten durch ein physisches Trauma, eine Blutung oder das Wachstum von Tumorgewebe verursacht. ⓘ

Angeborene

Die bekannten Ursachen für die angeborenen Formen der Achromatopsie sind auf eine Fehlfunktion des retinalen Phototransduktionsweges zurückzuführen. Insbesondere scheint diese Form der Achromatopsie darauf zurückzuführen zu sein, dass die Zapfenzellen nicht in der Lage sind, durch Hyperpolarisation ordnungsgemäß auf Lichteinfall zu reagieren. Zu den bekannten genetischen Ursachen gehören Mutationen in den zyklischen Nukleotid-gesteuerten Ionenkanälen CNGA3 (ACHM2) und CNGB3 (ACHM3) der Zapfenzellen, dem Zapfenzelltransducin GNAT2 (ACHM4), den Untereinheiten der Zapfenphosphodiesterase PDE6C (ACHM5, OMIM 613093) und PDEH (ACHM6, OMIM 610024) sowie ATF6 (ACHM7, OMIM 616517). ⓘ

Pathophysiologie

Der hemeralopische Aspekt der Achromatopsie kann nicht-invasiv mittels Elektroretinographie diagnostiziert werden. Die Reaktion bei schwachem (skotopischem) und mittlerem (mesotopischem) Licht ist normal, aber die Reaktion bei starkem Licht (photopisch) ist nicht vorhanden. Der mesotopische Pegel ist etwa hundertmal niedriger als der klinische Pegel, der für das typische Hochpegel-Elektroretinogramm verwendet wird. Wie beschrieben, ist der Zustand auf eine Sättigung im neuronalen Teil der Netzhaut zurückzuführen und nicht auf das Fehlen der Photorezeptoren an sich. ⓘ

Im Allgemeinen besteht der molekulare Pathomechanismus der Achromatopsie in der Unfähigkeit, den cGMP-Spiegel richtig zu kontrollieren oder darauf zu reagieren, was für die visuelle Wahrnehmung besonders wichtig ist, da der cGMP-Spiegel die Öffnung der zyklischen Nukleotid-gesteuerten Ionenkanäle (CNGs) steuert. Eine Verringerung der cGMP-Konzentration führt zu einer Schließung der CNGs und einer daraus resultierenden Hyperpolarisierung und Einstellung der Glutamatfreisetzung. Die nativen retinalen CNGs bestehen aus 2 α- und 2 β-Untereinheiten, die in den Zapfenzellen CNGA3 bzw. CNGB3 sind. Wenn CNGB3 allein exprimiert wird, kann es keine funktionellen Kanäle bilden, während dies bei CNGA3 nicht der Fall ist. Die gemeinsame Expression von CNGA3 und CNGB3 führt zu Kanälen mit veränderter Membranexpression, Ionenpermeabilität (Na⁺ vs. K⁺ und Ca²⁺), relativer Wirksamkeit der cAMP/cGMP-Aktivierung, verminderter Auswärtsgleichrichtung, Stromflimmern und Empfindlichkeit gegenüber der Blockierung durch L-cis-Diltiazem. ⓘ

Mutationen führen in der Regel zum Verlust der Funktion von CNGB3 oder zur Verstärkung der Funktion von CNGA3 - oft mit erhöhter Affinität für cGMP. Der cGMP-Spiegel wird durch die Aktivität des Zapfenzell-Transducins GNAT2 gesteuert. Mutationen in GNAT2 führen in der Regel zu einem verkürzten und vermutlich nicht funktionsfähigen Protein, wodurch eine Veränderung des cGMP-Spiegels durch Photonen verhindert wird. Es besteht eine positive Korrelation zwischen dem Schweregrad der Mutationen in diesen Proteinen und der Vollständigkeit des Achromatopsie-Phänotyps. ⓘ

Die molekulare Diagnose kann durch die Identifizierung von biallelischen Varianten in den ursächlichen Genen gestellt werden. Molekulargenetische Testverfahren, die bei Achromatopsie zum Einsatz kommen, können eine gezielte Analyse auf die häufige CNGB3-Variante c.1148delC (p.Thr383IlefsTer13), die Verwendung eines Mehrgenerationen-Panels oder umfassende genomische Tests umfassen. ⓘ

ACHM2

Während einige Mutationen in CNGA3 zu verkürzten und vermutlich nicht funktionsfähigen Kanälen führen, ist dies weitgehend nicht der Fall. Zwar sind nur wenige Mutationen eingehend untersucht worden, doch zumindest eine Mutation führt zu funktionellen Kanälen. Interessanterweise führt diese Mutation, T369S, zu tiefgreifenden Veränderungen, wenn sie ohne CNGB3 exprimiert wird. Eine dieser Veränderungen ist die verminderte Affinität für zyklisches Guanosinmonophosphat. Weitere Veränderungen sind die Einführung einer Unterleitung, eine veränderte Einzelkanal-Gating-Kinetik und eine erhöhte Kalziumpermeabilität. ⓘ

Wenn sich die mutierten T369S-Kanäle mit CNGB3 zusammenschließen, ist die einzige verbleibende Abweichung eine erhöhte Kalziumpermeabilität. Es ist zwar nicht sofort klar, wie dieser Anstieg von Ca²⁺ zur Achromatopsie führt, aber eine Hypothese ist, dass dieser erhöhte Strom das Signal-Rausch-Verhältnis verringert. Andere charakterisierte Mutationen, wie Y181C und die anderen Mutationen in der S1-Region, führen zu einer verringerten Stromdichte, da der Kanal nicht mehr an die Oberfläche gelangen kann. Ein solcher Funktionsverlust beeinträchtigt zweifellos die Fähigkeit der Zapfenzelle, auf visuelle Signale zu reagieren, und führt zu Achromatopsie. Mindestens eine weitere Missense-Mutation außerhalb der S1-Region, T224R, führt ebenfalls zum Funktionsverlust. ⓘ

ACHM3

Zwar wurden nur sehr wenige Mutationen in CNGB3 charakterisiert, doch die große Mehrheit von ihnen führt zu verkürzten Kanälen, die vermutlich nicht funktionsfähig sind. Dies führt größtenteils zu einer Haploinsuffizienz, obwohl in einigen Fällen die verkürzten Proteine in der Lage sein können, mit Wildtyp-Kanälen in einer dominant-negativen Weise zu koagieren. Die häufigste ACHM3-Mutation, T383IfsX12, führt zu einem nicht funktionsfähigen verkürzten Protein, das nicht richtig zur Zellmembran gelangt. ⓘ

Die drei Fehlmutationen, die weiter untersucht wurden, zeigen eine Reihe von abweichenden Eigenschaften, denen ein Thema zugrunde liegt. Die R403Q-Mutation, die in der Porenregion des Kanals liegt, führt zu einer Zunahme der Gleichrichtung des Stroms nach außen, im Gegensatz zu der weitgehend linearen Strom-Spannungs-Beziehung der Wildtyp-Kanäle, und geht mit einer Zunahme der cGMP-Affinität einher. Die anderen Mutationen zeigen entweder eine erhöhte (S435F) oder verringerte (F525N) Oberflächenexpression, aber auch eine erhöhte Affinität für cAMP und cGMP. Es ist die erhöhte Affinität für cGMP und cAMP in diesen Mutanten, die wahrscheinlich die störungsauslösende Veränderung ist. Eine solche erhöhte Affinität führt zu Kanälen, die unempfindlich gegenüber den geringen Konzentrationsänderungen von cGMP sind, die durch den Lichteinfall in die Retina verursacht werden. ⓘ

ACHM4

Bei der Aktivierung durch Licht bewirkt das Zapfen-Opsin den Austausch von GDP gegen GTP im Guanin-Nukleotid-Bindungsprotein (G-Protein) α-transducing activity polypeptide 2 (GNAT2). Dies bewirkt die Freisetzung der aktivierten α-Untereinheit aus den hemmenden β/γ-Untereinheiten. Diese α-Untereinheit aktiviert dann eine Phosphodiesterase, die die Umwandlung von cGMP in GMP katalysiert und dadurch den Strom durch die CNG3-Kanäle reduziert. Da dieser Prozess für die korrekte Farbverarbeitung absolut unerlässlich ist, ist es nicht überraschend, dass Mutationen in GNAT2 zu Achromatopsie führen. Die bekannten Mutationen in diesem Gen führen alle zu verkürzten Proteinen. Vermutlich sind diese Proteine also nicht funktionsfähig, und folglich führt durch Licht aktiviertes Zapfen-Opsin nicht zu veränderten cGMP-Spiegeln oder einer Hyperpolarisation der Photorezeptormembran. ⓘ

Behandlung

Im Allgemeinen gibt es keine Behandlung zur Heilung der Achromatopsie. Allerdings sind dunkelrote oder pflaumenfarbene Filter sehr hilfreich bei der Kontrolle der Lichtempfindlichkeit. Seit 2003 gibt es ein kybernetisches Gerät namens Eyeborg, das es Menschen ermöglicht, Farben durch Schallwellen wahrzunehmen. Der Achromatopsie-Künstler Neil Harbisson war der erste, der Anfang 2004 ein solches Gerät einsetzte. Mit dem eyeborg konnte er anfangen, in Farbe zu malen, indem er sich den Klang der einzelnen Farben einprägte. Darüber hinaus gibt es einige Forschungsarbeiten zur Gentherapie für Tiere mit Achromatopsie, mit positiven Ergebnissen bei Mäusen und jungen Hunden, aber weniger wirksam bei älteren Hunden. Phase-1-Versuche werden jedoch gerade durchgeführt. Die Durchführung einer Gentherapie für Farbenblindheit beim Menschen ist mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. ⓘ

Epidemiologie

Die Achromatopsie ist mit einer Prävalenz von 1 von 30 000 Menschen eine relativ seltene Erkrankung. ⓘ

Auf dem kleinen mikronesischen Atoll Pingelap sind jedoch etwa fünf Prozent der 3.000 Einwohner des Atolls betroffen. Dies ist das Ergebnis eines Bevölkerungsengpasses, der durch einen Taifun und eine anschließende Hungersnot in den 1770er Jahren verursacht wurde, bei der bis auf etwa zwanzig Inselbewohner alle starben, darunter auch einer, der heterozygot für Achromatopsie war. ⓘ

Die Bewohner dieser Region haben die Achromatopsie als "maskun" bezeichnet, was auf Pingelapese wörtlich "nicht sehen" bedeutet. Diese ungewöhnliche Bevölkerung lockte den Neurologen Oliver Sacks auf die Insel, über die er 1997 sein Buch Die Insel der Farbenblinden schrieb. ⓘ

Terminologie

Erworbene Achromatopsie

Zerebrale Achromatopsie

Angeborene oder vererbte Achromatopsie

1. Vollständige typische Achromatopsie

2. Unvollständige atypische Achromatopsie oder unvollständige atypische Dyschromatopsie ⓘ

Verwandt

Achromatopsie

Vollständiges Fehlen der Farbwahrnehmung bei einer Person, die nur schwarz, weiß und Grautöne sieht. Dies unterscheidet sich von der Farbagnosie, bei der eine Person zwar Farben wahrnehmen kann - gemessen durch eine Zuordnungsaufgabe -, aber keine unterschiedlichen Farben erkennen kann.

Amblyopie

Definiert von Sir Stewart Duke-Elder im Jahr 1973 als monokulare Sehschwäche, die nicht auf einen Brechungsfehler oder eine organische Anomalie zurückzuführen ist. Schlechte räumliche Leistung des optischen Präzisions-Servomechanismus der Augen bei nominalen Beleuchtungsstärken ohne morphologische Ursache. Eine Form der Augenfehlsichtigkeit.

Hemeralopie

Vermindertes Sehvermögen bei hellem Licht, d. h. Tagesblindheit.

Nystagmus

Begriff, der sowohl normale als auch pathologische Zustände im Zusammenhang mit dem okulomotorischen System beschreibt. Im aktuellen Kontext handelt es sich um einen pathologischen Zustand, der mit einer unkontrollierten oszillierenden Bewegung der Augen einhergeht, bei der die Amplitude der Oszillation recht auffällig und die Frequenz der Oszillation tendenziell recht niedrig ist.

Photophobie

Vermeidung von hellem Licht durch Personen, die an Hemeralopie leiden. ⓘ

Krankheitsbild

Es gibt drei Varianten der Farbenblindheit, die auf unterschiedliche Weise entstehen:

• Die erbliche totale Farbenblindheit ist eine autosomal-rezessive Erbkrankheit der Netzhaut. Frauen und Männer sind gleich häufig betroffen. Die betroffenen Menschen (ca. 1/100.000) können nur Graustufen unterscheiden und werden auch als Achromaten bezeichnet, die Ursache ist die Achromatopsie. Sie leiden zusätzlich unter mangelnder Sehschärfe und Überempfindlichkeit gegen helles Licht. Es gibt ca. 3.000 Personen mit Achromatopsie in Deutschland. ⓘ

• Eine der Achromatopsie ähnliche Erkrankung ist die Blauzapfen-Monochromasie, bei der noch eine größere Restsichtigkeit im Blaubereich besteht und die X-chromosomal vererbt wird (Genort Xq28). ⓘ

• Die Farbenblindheit kann auch als cerebrale Achromatopsie auftreten, etwa nach einem Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma oder anderen Gehirnläsionen. Es handelt sich somit um eine erworbene Farbsinnstörung. Die Ursache liegt nicht im Auge als Sinnesorgan selbst, sondern in der gestörten Verarbeitung der Sinneswahrnehmung „Farbe“. Die Sehschärfe ist normal, da die Farbsinneszellen normal funktionieren und die Kantenerkennung und Flächentrennung, die in vorgeschalteten Gehirnarealen erfolgen, intakt sind. ⓘ

Okuläre (angeborene) Achromatopsie

Ursachen der Farbenblindheit

Die Farbrezeptoren (Zapfen) in der Netzhaut des Auges ermöglichen die farbliche Wahrnehmung der Umwelt. Von diesen Farbrezeptoren gibt es drei Arten, die die Farbreize aufnehmen und weiterleiten. Bei Achromaten funktioniert keine dieser Zapfenarten, sie können somit keine Farben erkennen. ⓘ

Dieses Sehen ist auch für scharfes Farbensehen am Tage nötig, damit ist photopisches Sehen nicht möglich. Achromaten verfügen nur über Stäbchenrezeptoren, die für skotopisches Sehen ausgelegt sind. Diese Hell-Dunkel-Rezeptoren ermöglichen beim Normalsichtigen das Dämmerungssehen, da sie lichtempfindlicher sind als die Farbrezeptoren. Am hellen Tage leiden Achromaten dadurch unter einer extremen Blendungsempfindlichkeit. Bei hellem Licht sind ihre Stäbchen überlastet, wodurch die schwache Sehkraft fast völlig zurückgeht. ⓘ

Achromaten sehen nur ein nebliges Weiß/Grau. Deswegen wird die Erkrankung auch Tagblindheit genannt. An der Stelle des schärfsten Sehens der Netzhaut (gelber Fleck) befinden sich bei gesunden Menschen ausschließlich Zapfen und keine Stäbchen. Bei Achromaten befinden sich in der Mitte der Netzhaut keine funktionierenden Sinnesrezeptoren. Durch die schlechte zentrale Sehschärfe kommt es bei der Achromatopsie zu einem Nystagmus, einem unwillkürlichen und vom Betroffenen selbst nicht wahrgenommenen Augenzittern. ⓘ

Klinische Symptome

In der Regel liegen bei Betroffenen vier Symptome vor:

• Fast vollständige oder vollständige Farbenblindheit, da aufgrund des genetischen Defektes keine funktionstüchtigen Zapfen vorhanden sind.
• Augenzittern (Nystagmus), da im gelben Fleck (Ort des schärfsten Sehens zentral in der Netzhaut) keine funktionstüchtigen Sehzellen existieren (siehe Schema der Netzhaut bei Gesunden und Achromaten) und dieser Defekt durch schnelle Augenbewegungen ausgeglichen werden soll.
• Überempfindlichkeit für Licht: Photophobie. Stäbchen sind für geringere Lichtmengen (Dämmerung) konzipiert. Da keine funktionstüchtigen Zapfen vorhanden sind, ist eine Hemmung der Stäbchen bei Helligkeit im Gegensatz zu nicht-farbenblinden Personen nicht möglich.
• Erheblich eingeschränkte Sehschärfe (Visus), da Stäbchen in geringerer Dichte im zentralen Gesichtsfeld angeordnet sind. ⓘ

Diagnostik

• Mittels eines Elektroretinogrammes (ERG) lassen sich die Funktion der Stäbchen-Rezeptoren (Dämmerungssehen) und Zapfen-Rezeptoren (Farbsehen) im Auge getrennt beurteilen. Dabei werden Lichtblitze auf die Netzhaut projiziert; die Reaktionen der Sinneszellen (Stäbchen und Zapfen) werden durch Elektroden abgeleitet.
• Durch eine Blutanalyse ist es möglich, die Achromatopsie-Gene zu untersuchen (siehe unten) ⓘ

Genetik

Bekannte Mutationen

• CNGA3-Gen (ACHM2=Achromatopsia 2=Rod Monochromatism 2):
  • 20–30 % der Achromatopsie-Patienten haben Mutationen in diesem Gen
  • Defekt: Cyclic-nucleotide-gated cation channel alpha 3 = alpha-subunit of the cone photoreceptor cGMP-gated cation channel
  • Folge: komplette und inkomplette Achromatopsie
  • Genort: 2q11
• CNGB3-Gen (ACHM3=Achromatopsia 3=Pingelapese Achromatopsia= Pingelapese Blindness)
  • 40–50 % der Achromatopsie-Patienten haben Mutationen in diesem Gen
  • Defekt:Cyclic nucleotide gated channel beta subunit = beta-subunit of the cGMP-gated cation channel
  • Genort:8q21-q22
• GNAT2-Gen:
  • Defekt: cone photoreceptor-specific alpha subunit of transducin
• weitere chromosomale Genlokalisation: ACHM1-Gen ⓘ

Vererbung

Konstellation der Eltern	Wahrscheinlichkeit für Kinder mit Achromatopsie	Wahrscheinlichkeit für gesunde Kinder ⓘ
zwei gesunde Personen, davon: ein gesunder Nicht-Gen-Träger und ein gesunder Gen-Träger (heterozygot)	0 %	100 % 50 % tragen das Gen (klinisch gesund, aber Überträger) 50 % haben kein Achromatopsie-Gen
zwei gesunde Personen, davon: beide Träger eines Achromatopsie-Gens (heterozygoter Merkmals-Träger)	25 %	75 % 50 % tragen das Gen (klinisch gesund, aber Überträger) 25 % haben kein Achromatopsie-Gen
ein klinisch gesunder Gen-Träger (heterozygot) und ein Achromat (homozygot)	50 %	50 % alle Kinder tragen ein Achromatopsie-Gen
ein klinisch gesunder Nicht-Gen-Träger und ein Achromat (homozygot)	0 %	100 % alle Kinder tragen ein Achromatopsie-Gen
zwei Achromaten (zwei homozygote Genträger)	100 %	0 %

Spezielle Probleme von Achromaten

Die Alltagsprobleme der Achromaten sind in erster Linie von der hohen Blendungsempfindlichkeit beeinflusst. Die ohnehin geringe Sehschärfe wird schon bei mäßigem Licht weiter stark reduziert. Ein Wechsel der Lichtverhältnisse bedingt meist auch einen Brillenwechsel (angepasste Tönung oder Kantenfilter). Die fehlende Möglichkeit, Farben zu unterscheiden, führt zudem im stark farb-codierten Alltag zu Schwierigkeiten. ⓘ

Therapie

Für die irreversible angeborene Störung der Netzhaut ist eine Therapie derzeit nicht möglich. Es wird an einer möglichen Gentherapie geforscht. In der Universität Tübingen wurde 2016 eine Versuchsperson einer solchen Therapie unterzogen. Im Frühjahr 2020 wurden Ergebnisse einer Studie mit mehreren Versuchspersonen veröffentlicht, die ein defektes Gen CNGA3 aufwiesen. Das Team bezeichnet den von ihnen entwickelten Vektor als AAV8.CNGA3 (Adeno-assoziiertes Virus mit funktionsfähigem GNGA3-Gen). Vor allem bei noch jungen Patienten rechnet man sich unter geeigneten Voraussetzungen gute Erfolgschancen aus. ⓘ

Spezifische Hilfsmittel

Die Hilfsmittel sind nach den Sehproblemen in drei Gruppen unterteilt: Minderung der Blendung, Kompensation der geringen Sehschärfe, Ausgleich des fehlenden Farbsehens.

• Für Personen mit Rot-Grün-Sehschwäche existieren Spezialbrillen, die eine Unterscheidung der Farben durch Filterung möglich machen, sofern verschobene Absorptions-Empfindlichkeitsmaxima die Ursache des Problems sind.
• Zur Reduzierung der Blendung sind Kantenfilterbrillen oder getönte Kontaktlinsen erforderlich. Es werden auch Hilfen wie Brillen mit Blendschutz gegen seitlich einfallendes Licht oder Schirmmützen verwendet. Kantenfilterbrillen müssen je nach Lichtbedingungen gewechselt werden.
• Zur Kompensation der geringen Sehschärfe werden Vergrößerungshilfen benutzt. Dies sind optische oder elektronische Lupen, monokulare Fernrohre, elektronische (Tafel-)Lesegeräte, Lupenbrillen oder Brillen mit integrierten Lupensegmenten.
• Probleme auf Grund schlechten Erkennens von Farben lassen sich teilweise durch elektronische Farberkennungsgeräte verringern.
• Das Eyeborg ist ein Hilfsmittel, das mithilfe einer Kamera Farbinformationen in akustische Signale umwandelt. ⓘ