Zonulafasern: Definition, Anatomie und Klinik

Die Zonulafasern (Fibrae zonulares) bilden ein feines Fasersystem im Auge, das die Linse mit dem Ziliarkörper verbindet und eine zentrale Rolle bei der Akkommodation spielt. Ohne diese Fasern wäre die Anpassung der Linse an unterschiedliche Sehentfernungen nicht möglich. Aufgrund ihrer Bedeutung sowohl für den Sehvorgang als auch für verschiedene Augenerkrankungen verdienen sie besondere Aufmerksamkeit in der ophthalmologischen Anatomie und Klinik. Die Struktur, Funktion und klinische Bedeutung der Zonulafasern beschreibt dieser Artikel ausführlich.

Zonulafasern – Definition

Zonulafasern, auch bekannt als Fibrae zonulares, bezeichnen feine Bindegewebsstrukturen im Auge, die die Linse mit dem Ziliarkörper verbinden. Diese Faserbündel sind Bestandteil der sogenannten Zonula ciliaris, einem ringförmigen Faserkomplex. Dieser hält die Linse in ihrer Position und ermöglicht ihre Formveränderung während der Akkommodation.

Sie gehören zum suspensorischen Apparat der Linse und ermöglichen die Übertragung von Zugkräften des Ziliarmuskels auf die elastische Linsenkapsel. Damit sind sie essenziell für die dynamische Anpassung der Brechkraft des Auges an unterschiedliche Distanzen. Durch ihre spezielle Struktur und Lage im Augapfel bilden sie eine biomechanische Schnittstelle zwischen dem muskulären und dem optischen Apparat.

Zonulafasern – Anatomie

Die Zonulafasern entspringen im Bereich des Ziliarkörpers (Corpus ciliare), einer ringförmigen Struktur zwischen Iris und Aderhaut. Die Fasern entstehen aus der extrazellulären Matrix im Bereich des nicht pigmentierten Ziliarepithels, das vermutlich eine wichtige Rolle bei ihrer Synthese und Anheftung spielt. Von dort ziehen die Fasern radial nach innen zur äußeren Oberfläche der Linsenkapsel, an der sie sich ringförmig anheften.

Topografisch lässt sich der Faserverlauf in mehrere Gruppen einteilen. Man unterscheidet vordere, mittlere und hintere Zonulafasern, je nachdem, an welcher Stelle des Ziliarkörpers sie entspringen und welchen Bereich der Linsenkapsel sie erreichen. Die vorderen Fasern verlaufen von der Pars plicata nach vorn zur vorderen Kapselregion, während die hinteren Fasern bis zur hinteren Äquatorzone der Linse ziehen. Diese differenzierte Anordnung erlaubt eine präzise Kraftverteilung bei der Akkommodation.

Räumlich liegen die Zonulafasern in einem Spaltraum, der zwischen dem hinteren Kammerwasserraum, dem Glaskörperrand und der Linse entsteht. Die Zonulafasern verlaufen in einem schmalen Raum zwischen Linse, Glaskörper und Ziliarkörper, der bei intraokularen Eingriffen berücksichtigt werden muss. Ihre genaue anatomische Lage kann die Zugänglichkeit zur hinteren Linsenkapsel beeinflussen.

Histologische Struktur

Histologisch bestehen die Zonulafasern aus feinen, mikrofibrillären Strukturen, die reich an Fibrillin-1 sind, wobei es sich um ein Glykoprotein handelt, das für die mechanische Festigkeit sorgt. Auffällig ist, dass sie im Gegensatz zu vielen anderen Bindegewebsstrukturen kein Kollagen enthalten, was ihnen eine besondere Flexibilität verleiht. Die Bündel verlaufen nicht isoliert, sondern sind von einer extrazellulären Matrix umgeben, die für deren Stabilisierung und Verankerung mitverantwortlich ist. Die genaue Zusammensetzung dieser Matrix spielt auch bei genetischen Erkrankungen wie dem Marfan-Syndrom eine Rolle.

Zonulafasern – Funktion

Die Zonulafasern übernehmen eine zentrale Rolle bei der Akkommodation, also der dynamischen Anpassung der Brechkraft der Linse an unterschiedliche Sehentfernungen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die elastische Linsenkapsel über Zugspannung in Form zu halten und ihre Verformung durch den Ziliarmuskel zu ermöglichen.

Im entspannten Zustand des Ziliarmuskels üben die Zonulafasern Zug auf die Linsenkapsel aus. Dadurch wird die Linse flacher, was das Auge auf das Sehen in der Ferne einstellt. Sobald sich der Ziliarmuskel kontrahiert, verringert sich der Radius des Ziliarkörpers. Die Zonulafasern erschlaffen daraufhin, was der Linse erlaubt, sich aufgrund ihrer Eigenelastizität kugelförmiger zu wölben. Die Brechkraft nimmt zu, das Sehen in der Nähe wird möglich. Die Kontraktion des Ziliarmuskels verändert also zusammenfassend die Zugverhältnisse innerhalb der verschiedenen Zonulafasergruppen, wodurch sich die Spannung auf die Linsenkapsel verringert und eine stärkere Wölbung der Linse ermöglicht wird.

Neben dieser mechanischen Funktion tragen die Fasern auch zur zentralen Positionierung der Linse bei. Sie wirken gewissermaßen als Aufhängung, die die Linse stabil in der optischen Achse des Auges hält. Diese Position bleibt auch bei leichten Bewegungen oder Druckveränderungen im Auge erhalten, was für die Bildschärfe entscheidend ist.

Zonulafasern können zudem indirekt Einfluss auf den Kammerwasserfluss nehmen, insbesondere durch ihre Rolle bei der Positionierung der Linse. Veränderungen in ihrer Spannung oder Struktur können die anatomischen Verhältnisse im Kammerwinkel beeinflussen und so zum Beispiel bei Engwinkelglaukomen eine Rolle spielen. Veränderungen in diesem Bereich können die Zirkulation des Kammerwassers stören, was wiederum bei pathologischen Prozessen wie dem Engwinkelglaukom eine Rolle spielen kann.

Zonulafasern – Klinik

Störungen oder strukturelle Veränderungen der Zonulafasern haben in der Augenheilkunde erhebliche Bedeutung. Besonders auffällig werden sie, wenn ihre Spannung oder Integrität beeinträchtigt ist, etwa im Rahmen von erblichen Erkrankungen, Verletzungen oder chirurgischen Eingriffen.

Ein klassisches Beispiel für eine systemische Erkrankung mit Beteiligung der Zonulafasern ist das Marfan-Syndrom. Bei dieser genetischen Bindegewebserkrankung führt eine Mutation im Fibrillin-1-Gen zu einer Schwächung der Fasern, was häufig eine Linsenluxation (Ektopia lentis) zur Folge hat. In diesen Fällen verschiebt sich die Linse aus ihrer zentralen Position, was zu Sehverschlechterung, Doppelbildern oder sogar Netzhautkomplikationen führen kann.

Neben dem Marfan-Syndrom können auch andere genetische Erkrankungen wie das Weill-Marchesani-Syndrom oder die Homozystinurie mit strukturellen Defekten der Zonulafasern und damit verbundener Linsenluxation einhergehen.

Aber auch traumatische Ursachen wie Prellungen oder penetrierende Augenverletzungen können die Zonulafasern teilweise oder vollständig reißen. Die Folge ist eine Instabilität der Linse, die sich je nach Ausmaß klinisch unterschiedlich äußert, von leichter Linsendekonzentration bis hin zur vollständigen Luxation in den Glaskörperraum.

Chirurgisch relevant werden die Zonulafasern vor allem bei der Kataraktoperation. Eine intakte Zonulafaserstruktur ist entscheidend für die sichere Entfernung der getrübten Linse sowie für die stabile Fixierung einer Intraokularlinse (IOL). Wenn die Fasern bereits vorgeschädigt sind, etwa durch Pseudoexfoliationssyndrom oder vorbestehende Linseninstabilität, muss der Chirurg auf spezielle Techniken wie Kapselspannringe oder Iris-Clips zurückgreifen, um Komplikationen zu vermeiden.

Auch diagnostisch spielen die Zonulafasern eine Rolle. Ultraschallbiomikroskopie (UBM) und optische Kohärenztomografie (OCT) ermöglichen es, strukturelle Defekte oder verminderte Spannung der Fasern zu erkennen. Solche Befunde liefern wichtige Hinweise für die Operationsplanung oder die Ursachensuche bei unklarer Sehverschlechterung.