Unexpected Effect of Calcium Channel Blockers on the Optic Nerve Compartment Syndrome

Abstract

Background: The optic nerve compartment syndrome is a pathological condition in which cerebrospinal fluid of the subarachnoid space surrounding the optic nerve is partly or totally segregated from the cerebrospinal fluid of the intracranial subarachnoid space, leading – inter alia – to an increase in the diameter of the optic nerve sheath. The pathogenesis of this condition remains unclear. We have observed clinically that optic nerve compartment syndrome often occurs in normal tension glaucoma patients with Flammer syndrome. To treat Flammer syndrome, some glaucoma patients received a low dose of a calcium channel blocker and we analysed whether this treatment also had an effect on the optic nerve compartment syndrome.

Patients and Methods: We retrospectively analysed the data of 10 eyes of seven patients suffering from a combination of primary open angle glaucoma, optic nerve compartment syndrome, and Flammer syndrome. We included subjects who had eye socket echography before and after a few months of therapy with a calcium channel blocker.

Therapy and Results: All patients received a low dose of a calcium channel blocker (nifedipine or amlodipine) to treat Flammer syndrome. As expected, the symptoms of Flammer syndrome were mitigated. To our surprise, the optic nerve compartment syndrome also improved in eight of the 10 eyes (80 %), but remained unchanged in the remainder.

Conclusions: To some extent, the optic nerve compartment syndrome is related to the combination of primary open angle glaucoma and Flammer syndrome. On the basis of our results, we hypothesise that treatment of Flammer syndrome may also improve the optic nerve compartment syndrome.

Zusammenfassung

Hintergrund: Das Optikus-Kompartiment-Syndrom ist eine Erkrankung, bei der die freie Kommunikation des Liquors cerebrospinalis des Nervus opticus mit dem Liquor des Zentralnervensystems ganz oder teilweise unterbrochen ist. Dies führt u. a. zur Ausdehnung der Optikus-Scheide. Die Pathogenese dieser Erkrankung ist noch unklar. Klinische Erfahrung lässt vermuten, dass Optikus-Kompartiment-Syndrom bei den Patienten gehäuft vorkommt, die gleichzeitig an Normaldruckglaukom und Flammer-Syndrom leiden. Weil solche Patienten wegen ihrem Flammer-Syndrom mit einem niedrig dosierten Kalziumantagonisten behandelt wurden, analysierten wir retrospektiv, ob diese Behandlung auch auf das Optikus-Kompartiment-Syndrom einen Einfluss hatte.

Patienten und Methoden: Wir haben retrospektiv die Daten von 10 Augen von 7 Patienten mit der Kombination von primärem Offenwinkelglaukom, Optikus-Kompartiment-Syndrom und Flammer-Syndrom analysiert. Eingeschlossen wurden Patienten, bei denen eine echografische Untersuchung der Orbita vor und nach einer Therapie mit einem Kalziumantagonisten durchgeführt wurde. Die Therapie dauerte jeweils einige Monate.

Therapie und Ergebnisse: Wegen dem Flammer-Syndrom hatten die Patienten eine Therapie mit einem niedrig dosiertem Kalziumantagonisten (Nifedipin oder Amlodipin). Unter dieser Therapie haben sich erwartungsgemäss die Symptome und Zeichen vom Flammer-Syndrom verbessert. Überraschenderweise hat sich in diesem Zeitraum auch Optikus-Kompartiment-Syndrom in 8 von 10 Augen (80 %) verbessert, in 2 von 10 Augen blieb es hingegen unverändert.

Schlussfolgerungen: Patienten mit einem primären Offenwinkelglaukom und Flammer-Syndrom zeigen gehäuft ein Optikus-Kompartiment-Syndrom. Basierend auf den hier beschriebenen Beobachtungen, formulieren wir die Hypothese, dass die Behandlung des Flammer-Syndroms auch eine günstige Wirkung auf das Optikus-Kompartiment-Syndrom hat.

Key words

optic nerve compartment syndrome (ONCS) - Flammer syndrome (FS) - primary vascular dysregulation (PVD) - primary open angle glaucoma (POAG) - calcium channel blockers - endothelin-1

Schlüsselwörter

Optikus-Kompartiment-Syndrom (ONCS) - Flammer-Syndrom (FS) - primäre vaskuläre Dysregulation (PVD) - primäres Offenwinkelglaukom (POAG) - Kalziumantagonisten - Endothelin-1

• References

• 1 Killer HE. Compartment syndromes of the optic nerve and open-angle glaucoma. J Glaucoma 2013; 22: S19-S20
• 2 Killer HE, Jaggi GP, Flammer J et al. Is open-angle glaucoma caused by impaired cerebrospinal fluid circulation: around the optic nerve?. Clin Experiment Ophthalmol 2008; 36: 308-311
• 3 Flammer J, Konieczka K, Flammer AJ. The primary vascular dysregulation syndrome: implications for eye diseases. EPMA J 2013; 4: 14
• 4 Flammer J, Konieczka K, Bruno RM et al. The eye and the heart. Eur Heart J 2013; 34: 1270-1278
• 5 Konieczka K, Ritch R, Traverso CE et al. Flammer syndrome. EPMA J 2014; 5: 11
• 6 Konieczka K, Frankl S, Todorova MG et al. Unstable oxygen supply and glaucoma. Klin Monbl Augenheilkd 2014; 231: 121-126
• 7 Mozaffarieh M, Flammer J. New insights in the pathogenesis and treatment of normal tension glaucoma. Curr Opin Pharmacol 2013; 13: 43-49
• 8 Killer HE, Laeng HR, Groscurth P. Lymphatic capillaries in the meninges of the human optic nerve. J Neuroophthalmol 1999; 19: 222-228
• 9 Killer HE, Jaggi GP, Miller NR et al. Does immunohistochemistry allow easy detection of lymphatics in the optic nerve sheath?. J Histochem Cytochem 2008; 56: 1087-1092
• 10 Killer HE. Production and circulation of cerebrospinal fluid with respect to the subarachnoid space of the optic nerve. J Glaucoma 2013; 22: S8-S10
• 11 Zhao J, van Helden DF. ET-1-associated vasomotion and vasospasm in lymphatic vessels of the guinea-pig mesentery. Br J Pharmacol 2003; 140: 1399-1413
• 12 Telinius N, Mohanakumar S, Majgaard J et al. Human lymphatic vessel contractile activity is inhibited in vitro but not in vivo by the calcium channel blocker nifedipine. J Physiol 2014; 592: 4697-4714