2014 JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHVol.1 No.1Vol.1Jul.–Dec. 2014ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJul.–Dec. No.1ERA’S
ORIGINAL ARTICLE 


              EVAlU ATIoN oF MACUlAR THICKNESS IN  

                TYPE –2 DIABETICS oN PIoGlITAZoNE

            Swati Agarwal1, Sanjiv Gupta1, Navendu Rai2, Dipak Kumar3,  Associate Professor1,  
        Consultant Surgeon, Lucknow2, Professor & Ex. Head OD3, Department of Ophthalmology,  
                        King George’s Medical University, Lucknow, India

ABSTRACT

Thiazolidinediones are oral hypoglycemic drugs that have been recently used for patients of type Address for Correspondence
2 diabetes. Review of literature shows that their side effect of systemic fluid retention aggravates Dr. Swati Agarwal
diabetic macular edema. This research work was designed to see the effect of Thiazolidinediones  Associate Professor 
(Pioglitazone) on early diabetic retinopathy. Optical Coherence Tomography (OCT) was used to Department of Ophthalmology, 
                                                                                ing George’s  
measure average and central foveal thickness. 122 consecutive eyes of metabolically stable Type 2 KMedical University
diabetes were taken up for study and followed for three months who fulfilled the exclusion criteria. Lucknow – 226003,  
Patients were divided in two groups. Group one included patients with no diabetic retinopathy. Uttar Pradesh, India. 
Group two included patient with mild / moderate retinopathy without macular edema. As group E–mail: drswati.agar@gmail.com
                                                                              h: 91–8004361122 
two was further randomized into two subgroups. First subgroup received standard systemic P
medical therapy for diabetes and second subgroup received 30mg Pioglitazone in addition to 
standard treatment. All subjects underwent complete ocular systemic examination including 
Optical Coherence Tomography (OCT) at baseline, 6 weeks and 3 months. In this study, there 
was increase in central foveal thickness and average cube thickness in both the subgroups on 
Pioglitazone. Pioglitazone therapy is related to statistically significant increase in macular 
thickness at three month follow up. Optical Coherence Tomography (OCT) is an important tool 
for picking up subclinical changes in macular thickness that do not reflect in visual acuity.

Key Words: Hypoglycemic, Diabetes, Macular edema, Retinopathy, OCT.

INTRoD UCTIoNMATERIAl AND METHoDS

At least 171 million people worldwide suffer from diabetes A prospective study was conducted between Sept. 2009 to 
and this is estimated to be doubled by 2030 (WHO) (1.) Most May 2010 on 122 consecutive eyes of 66 patients, who had 
common cause of visual impairment in diabetic retinopathy metabolically stable Type 2 diabetes mellitus (DM) attending 
(DR) is because of macular edema. diabetic clinic run by Department of Medicine (who fulfilled 

Optical Coherence Tomography (OCT) is a new investigative exclusion criteria). Only those patients who completed their 
tool for quantification and classifying macular edema. (2,3) 3 months follow up were included. Exclusion criteria were: 
By measuring thickness it aids in early detection of macular (1) Patients receiving Glitazones before enrolment into the 
edema and also in serial follow ups of patients on treatment..study. (2) Any Intraocular surgery or recent pseudophakia 

Hee et al. (4) showed that with OCT measurements in (<3 months). (3) Any ocular disease (except early cataract). 
diabetics, the mean macular thickness was larger in all regions (4) Hazy ocular media that occluded Fundus imaging. (5) 
for eyes with Non Proliferative Diabetic Retinopathy (NPDR) Hypertension with edema. The two groups were further 
or PDR compared with the normal eye. The difference was randomized into two subgroups. First subgroup (Subgroup 
most significant in average and central foveal thickness. A) received the standard systemic medical therapy for 
                                                diabetes. The second subgroup (Subgroup B) received 30mg 
The therapy for diabetes mellitus mainly includes Diet, of Pioglitazone in addition to standard treatment. A detailed 
exercise, life style and pharmacological management.history of all patients were taken. Ocular examination included 

Rosiglitazone and Pioglitazone have been evaluated in clinical Best Corrected Visual Activity (BCVA) on ETDRS Chart. 
trial in patients of type–2 Diabetes mellitus. Both these drugs Anterior segment examination and applanation tonometry 
have a beneficiary role in diabetic retinopathy by reducing was done.  Fundus examination by 90 D lens central 50º fundus 
hyperglycemia it tends to lower the progression of diabetic photography were taken. Fundus Fluorescein Angiography 
retinopathy this is in contradictionEJMR to what its side effect of (FFA) was done, if required. Macula was studied by optical 
systemic fluid retention may have (systemic fluid retention coherence Tomography using Cirrus HD – OCT (Carl Zeiss 
can aggravate diabetic macular edema. Review of literature Meditee, Dubling CA) Scanning protocol was 512 x 128 
provided instances of aggravation of diabetic macular edema combo, and the retinal thickness was measured in microns 
attributed to use of this class of medicine. (5,6,7,8,9,10.) This (μ). Retinal maps were analysed  for  all patients  and average  
study was designed to see the effect of pioglitazone on early cube thickness  and  Central foveal retinal thickness was 
diabetic retinopathy.measured. Weight was measured. Patients were examined 


1011 2014 JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHVol.1 No.1Vol.1Jul.–Dec. 2014ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJul.–Dec. No.1ERA’S


for pedal edema, facial puffiness and chest crepitation. All interval the average cube thickness in different groups ranged 
patients were subjected to following baseline investigations: – from 260.70±15.70 to 267.55±8.74. At 3 months the average 
Blood Pressure recording, Blood glycosylated Haemoglobin, cube thickness ranged from 261.33±14.94 to 269.96±10.47. 
Blood Haemoglobin level, Blood Urea, Serum Creatinine and At 3 months there was a statistical significant difference 
Protein level. Fasting Lipid Profile, 24 hours urinary protein among the groups. At 6 weeks, maximum change in foveal 
and ECG. All subjects were followed up at 6 and 12 weeks of thickness was seen in group IB (Table 2 and Fig. 1).
therapy. All subjects underwent complete ocular & systemic 
examination including OCT on both visits. At baseline mean central foveal thickness of macula was 
                                              found to be maximum in Group IIB (254.83±22.57) while the 
The statistical analysis was done using Statistical Package for minimum was observed in Group IA (235.92±18.22) showing 
Social Sciences (SPSS) version 15 statistical Analysis Software.a statisticaly difference among the groups (P=0.0008) at 6 

RESUlT Sweeks and 3 months too, the trend did not change (Table 3).

There were total of 66 patients (29 females and 37 males) with At baseline the central foveal thickness in NPDR group was 
a mean age of 55.98± 7.88 years. Group wise distribution of significantly higher as compared to No DR group (p=0.001), 
all patients is given in Table 1. however, there was no significant difference in change in 
                                                central thickness in two groups at the end of 3 months 
The four groups did not differ significantly in all of the (p=0.430) (Table–4). 
biochemical parameters, weight and both systolic and 
diastolic blood pressure at baseline.Mean change   in  visual  activity  were not found to  be 
                                                significant   statistically   in  different   groups  between 
In measuring retinal thickness of macula, at baseline average baseline to 6 weeks and baseline to 3 months as shown in 
cube thickness ranged from 260.78±15.29  to  266.7 At 6 week Table 5.

Table 1: Group wise distribution of all patients

                          Group  Group Group  Group  Group  
                                        IAIBIIAIIB
                    No. of Subjects 19 18 15 14

                    No. of Eyes 38 33 27 24

Table 2: Change in average cube thickness in different groups at different time intervals 

SNGroupBaseline vs 6 weeksBaseline Vs 3 months6 weeks vs 3 months

                MeanSD“t”“p”MeanSD“t”“p”MeanSD“t”“p”

1IA 
    (n=38) 0.18  1.23 0.925 0.361 0.68 2.16 1.955 0.058 0.5 1.67 1.843 0.073

2 IB
        (n=33) 1.7 3.1 3.147 0.004 4.39 3.18 7.934 <0.001 2.7 2.2 7.04 <0.001
3IIA
        (n=27) 0.07 1.33 0.29 0.774 0.56 2.41 1.199 0.241 0.63 3.07 1.067 0.296
4 IIB
          (n=24) 0.92 2.36 1.905 0.069 4.33 1.58 13.446 <0.001 3.42 1.98 8.469 <0.001

Table 3: Mean Change in Central Foveal Thickness in different groups at different time intervals 

SNGroupBaseline vs 6 weeksBaseline Vs 3 months6 weeks vs 3 months

                MeanSD“t”“p”MeanSD“t”“p”MeanSD“t”“p”

1IA 
        (n=38) 0.47 1.81 1.612 0.116 0.32 2.86 0.681 0.5 –0.16 2.21 0.44 0.662

2 IB
          (n=33) 3.06 4.96 3.548 0.001 9 5.41 9.549 <0.001 5.94 4.38 7.79 <0.001EJMR
3IIA
        (n=27) 0.41 3.57 0.594 0.558 1.56 4.27 1.892 0.07 1.15 3.19 1.867 0.073
4 IIB
          (n=24) 3 4.35 3.376 0.003 9.29 3.18 14.303 <0.001 6.29 3.71 8.303 <0.001


                                            1213 2014 JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHVol.1 No.1Vol.1Jul.–Dec. 2014ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJul.–Dec. No.1ERA’S


Table 4: Comparison of Central Thickness in NPDR and No DR Groups

S.No.Var i ableNo DR (n=71) NPDR (n=51)“t”“p”

                                        MeanSDMeanSD

1 Central thickness at baseline 237.35 18.50 250.98 27.41 3.279 0.001

2 Changes in central thickness 4.35 6.06 4.35 6.06 0.792 0.430



                  10

                  8

                   SD)6
                +IA
                  4IB
                                                                            IIA
                  2
                                                                            IIB

                  0
                  Change (MeanMeanSDMeanSDMeanSD
                  –2
                        Baseline – 6 wks6weeks – 3 months – 3mthsBaseline
                  –4


Table 5: Mean Visual Acuity in different groups at different time intervals

SNGroupBaseline Vs 6 weeksBaseline Vs 3 months6 weeks Vs 3 months

                MeanSDMinMaxMeanSDMinMaxMeanSDMinMax

1IA

        (n=38) 0.15 0.13 0 0.4 0.15 0.13 0 0.4 0.17 0.12 0 0.4

2 IB

        (n=33) 0.13 0.13 0 0.4 0.13 0.13 0 0.4 0.13 0.13 0 0.4

3IIA

        (n=27) 0.19 0.18 0 0.6 0.19 0.17 0 0.6 0.18 0.17 0 0.6

4 IIB

        (n=24) 0.13 0.13 0 0.6 0.13 0.13 0 0.6 0.13 0.13 0 0.6

  A N O VA1.2331.1121.343

    “F”0.3010.3470.264

DISCUSSIoN studies (except 2 case reports) used OCT for measuring 

This study was aimed at evaluating Pioglitazone as a risk factor macular thickness. In this study, Spectral domain OCT  was 
for increase in macular thickness on OCT. It comprised of used to record baseline average cube thickness and central 
four groups (two experimental and two central groups) which retinal thickness. Similar measurements were repeated at six 
were matched for age and sex. They were also comparable for weeks follow up and three months follow up for all subjects.  
biochemical parameters and duration of diabetes. All the four In the macular thickness assessment, central foveal thickness 
groups were matched for most of the confounding factors is the most important parameter11 because of its higher 
that could independently affect macular edema. reproducibility and correlation with other measurements 

Optical Coherence TomographyEJMR (OCT) is a new investigative of the central macula. Also it is more directly related to the 
tool for in vivo imaging of the human retina which gives visual acuity, fovea having the most densely clustered cones. 
cross sectional information concerning retinal topography Next in line is the average macular thickness. 
and tissue structure with a longitudinal resolution of less In this study, there was a statistically significant increase in 
than 10 microns and is used clinically for quantification central foveal thickness and average cube thickness in both 
and classification of macular edema.2 None of the previous the groups on Pioglitazone 30mg (Groups IB and IIB). Group 


1213 2014 JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHVol.1 No.1Vol.1Jul.–Dec. 2014ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJul.–Dec. No.1ERA’S


IB showed statistically significant difference even at 6 weeks macular thickness in patients of type 2 diabetes mellitus 
of starting Pioglitazone. The increase in macular thickness on Pioglitazone therapy, with and without early diabetic 
detected in our study by OCT was subclinical which could be retinopathy. So, patients on Pioglitazone therapy must 
observed only on very sensitive tool like OCT. be under regular supervision of an ophthalmologist to 

Some of the previous studies have also Glitazone (5,6,7,8) observe changes in macular thickness (macular edema).  
induced fluid retention with worsening of Diabetic Macular REFERENCE  
edema and its spontaneous improvement on withdrawal of 
this group of drugs. There was some contradiction in the 1. K ing, H et Global burden of diabetes. 1995–2025;   prevalence 
scientific literature (9). However these studies utilized a numerical estimates and projections. Diabetes care 
small number of subjects with retrospective data collection 1998;21:141–31.
and varying study design with none being randomized or 2. Otani T, Kishi S. Patterns of diabetic macular edema with Oct. 
controlled. Moreover, OCT was not used to quantify macular Am J Ophthalmology 1999;127:688–674.
thickness. 3. Lattanzio R, Braneto R. Macular thickness measured by OCT 

Our study also  had its limitations.  Most important being in diabetic patients. Eur J Ophthalmol 2002;12:1482–1496.
short  follow up period  of  three  months with a limited 4. Hee MR, Carmen A, Jay S. Topography of diabetic macular 
increase   in  thickness   of  macula  due  to  short  time to edema with Oct. Ophthalmol 1998;105:360–370.
study  the full   effect  of  the  drug. Secondly,  we  did not 5. Colucciello M. Vision loss due to macular edema induce 
take subjects  with   advanced  DR  or  those with macular by Rosiglitazone treatment of diabetes mellitus. Arch 
edema  which might have  different response as compared to Ophthalmology 2005;123:1273–1275.
the selected  population. 6. Edwin H. Ryan JR, Dennis P Han, Robert C. Ramsay et al. 

CoNClU SIoN  Diabetic Macular Edema associated with Glitazone use. Retina 
                                                  2006; 26:562–570.
On the basis of our observation and analysis, we came to 7.
following conclusion:  resolutionLiazos E, Broadbent of diabetic macular DM, Beare edema N. Kumar after discontinuation N. Spontaneous of  

1.  Pioglitazone therapy is related to a statistically significant thiazolidinediones. Diabet Med. 2008;25(7): 860–862. 1
increase in macular thickness at three months of follows 8. Oshitari T, Asaumi N, Watanabe N, Kumagai K, Mltamura Y, 
up, although this increase is subclinical in terms of Severe macular edema induced by Pioglitazone in a patient 
visual acuity. with diabetic retinopathy: a case study; Vasc Health Risk 
                                                    anag. 2008 October; 4(5): 1137–1140.
2.  The average cube thickness and central foveral thickness M
was found to be significantly higher in the early non 9. Tatti P, Arrigoni F, longobardi A, Costanza F, Di Blasi P, 
proliferative diabetic retinopathy group at baseline. Merante D. Retrospective analysis of rosiglitazone and macular 
                                                  oedema in patient tupe diabetes mellitus. Clin Drug Investing 
3.  Implying that the ongoing diabetic retinopathy has an 2008;28(5):327–32.
effect on retinal thickness. 10. FongD S, Conteras R. Glitazone use associated with diabetic 

4.  OCT is an important tool in direct visualization of retina macular edema. Am J Ophthalmol. 2009 Apr;147(4):583–586.
and picking up subclinical changes in macular thickness el.Epub2009Feb1.
that do not reflect in visual acuity. 11. Browning D J; Optical Coherence Tomography Measurement 

 Although the number of patients and length of follow up andStudies  Analysisof Diabetic Methods Macular in Optical Edema; Coherence Ophthalmology. Tomography 2008  
in this preliminary study were limited it has demonstrated August;115(8):1366–1371.el.
a significantly greater risk of developing increased 







            EJMR







                                            1415