ГЕНЕТИЧЕКСИЕ АСПЕКТЫ ГЛАУКОМЫ

GENETIC ASPECTS OF GLAUCOMA

Amina Rumyantseva

Student of the Medical Institute of the National Research University, Russia, Belgorod

Аннотация. В данной статье рассматриваются генетические исследования глаукомы, мутации в основных генах: MYOC, OPTN, CAV1 / CAV2, CYP1B1, а также молекулярные механизмы, лежащие в основе ее патогенеза.

Abstract. This article discusses genetic studies of glaucoma, mutations in the genes of the main ones: MYAC, discoveries, ports COM1 /com2, you CYP1B1, as well as the molecular mechanisms underlying its pathogenesis.

Ключевые слова: врожденная глаукома, наследственная глаукома, клинико-генетические формы, молекулярно-генетическая диагностика, ген миоцилина (MYOC), ген оптиневрина (OPTN), ген CAV1 / CAV2, CYP1B1.

Keywords: congenital glaucoma, hereditary glaucoma, clinical and genetic forms, molecular genetic diagnosis, myocilin gene (MYOC), optineurin gene (OPTN), CAV1 /CAV2 gene, CYP1B1.

Глаукома – большая группа заболеваний, характеризующаяся нарушением гидромеханики глаза, неустойчивостью, постоянным или периодическим повышением внутриглазного давления за пределы толерантного уровня для зрительного нерва, характерной оптической нейропатией и типичным снижением зрительных функций, в первую очередь изменениями поля зрения. На сегодняшний день, глаукома является серьезным заболеванием, характеризующимся повышением внутриглазного давления и последующим повреждением зрительного нерва. В первую очередь, это прогрессирующее заболевание приводит к постепенной потере зрения и, в конечном итоге, к слепоте. [3, с.63-66] Данное заболевание ежегодно поражает до 60 млн человек. [4, с.76-82]

Генетические исследования в области глаукомы имеют важное значение для понимания механизмов развития и прогрессирования этого заболевания. Одной из основных целей генетических исследований глаукомы является выявление генов, связанных с развитием этого заболевания. Ученые доказали, что у глаукомных пациентов часто встречается семейная предрасположенность к заболеванию, что указывает на генетическую основу развития глаукомы. Идентификация генетических мутаций, связанных с глаукомой, позволяет не только понять молекулярные механизмы заболевания, но и разработать новые методы диагностики и лечения. [1]

Глаукома наследуется и как моногенная, и как комплексная болезнь, которая часто ассоциируется с повышением внутриглазного давления, дефектами передней камеры глаза, трабекулярной сети. Эти изменения приводят к нарушению оттока внутриглазной жидкости, прогрессирующей дегенерации глазного нерва. [11, с.1057-1061]

Существует несколько различных типов глаукомы, включая первичную открытоугольную глаукому, острую закрытоугольную, врожденную глаукому. Несмотря на то, что главная причина глаукомы остается неизвестной, генетические факторы играют важную роль в ее развитии. Недавние исследования показывают, что у людей с семейным анамнезом по глаукоме риск заболеть этим заболеванием значительно выше.

Генетические аспекты глаукомы были предметом интереса для исследователей на протяжении многих лет. Было выявлено, что около 14 генов могут вызвать глаукому, но мы остановимся только на самых главных из них. Мы более детально рассмотрим гены MYOC, OPTN, CAV1 / CAV2, CYP1B1. Именно эти гены могут играть важную роль в регуляции внутриглазного давления, процессах апоптоза и воспаления, что в конечном итоге может привести к развитию заболевания. [9, с.4626-4629]

Для начала начнем с гена MYOC (myocilin, локус GLC1A, 1q23-q25) он характерен для первичной открытоугольной глаукомы. Этот ген кодирует миоцилин — протеин межклеточного матрикса, но пока его функции нам неизвестна. Но мы точно знают, что он экспрессируется в головке зрительного нерва. Ген MYOC, ранее был известен как ген TIGR (trabecular meshwork-inducible glucocorticiod response). Именно этот ген и был впервые ассоциированн с ювенильной и взрослой первичной открытоугольной глаукомой. [6, с.624-626]

Переходя к гену OPTN (optineurin, локус GLC1E, 10p15- 14) мы должны сказать, что он тоже ассоциациирован с первичной открытоугольной глаукомой. Если сравнивать мутацию этого ген с геном MYOC, то мы увидим, что OPTN являются ведущей причиной глаукомы с нормальным ВГД, в отличии от  MYOC. [10, с.1077-1079]. Мутация в гена OPTN наследуется как аутосомно-доминантный тип наследования. Ген OPTN представляет собой цитозольный белок, который участвует во многих биологических процессов нашего организма: регуляция фактора транскрипции NF-ΚB, перемещение везикул, структурное поддержание комплекса Гольджи, удаление агрегированных и поврежденных белков. Ген экспрессируется в сердце, мозг, печень, почки и скелетные мышцы, в роговице, хрусталике, склере, сосудистой оболочке и сетчатке [12, с.73-80].

Следующий ген кавеолина 1 и 2 типов (CAV1 и CAV2), расположенные на хромосоме 7q31. Он экспрессируются в тканях глаза, где выполняет такие функции как, транспорт, пролиферацию, эндоцитоз и передачу клеточных сигналов, регулирование оттока водянистой влаги [7, с.73-80, 8, с.1126-1130].

Еще одним интересным геном, является ген CYP1B1 (цитохром P450). Казалось бы, как цитохром Р450 может вызвать глаукому? Но оказалось, что этот фермент помимо метаболизма проонкогенов и ароматических углеводов и эстрадиола, также может метаболизировать и сигнальную молекулу, которая вовлечена в развитие глаза. И когда происходит мутация в гене цитохрома, она может привести к аномалиям строения глаза, в конечном итоге привести к развитию глаукомы. [13]

Ну и последним мы рассмотрим 2 гена: FBN1 (fibrillin-1) и PAX6 (paired box 6). Они ассоциированы с аномальной толщиной роговицы в центральной зоне при болезнях глаз. В частности ген FBN1 кодирует гликопротеин межклеточных волокон, структурный компонент базальной мембраны, который экспрессируется в разных тканях, но в основном в роговице. А ген PAX6 кодирует транскрипционный фактор, функционирующий в раннем развитии глаз, ЦНС и эндокринной системы. Мутации гена PAX6 усиливают синтез МКМ и нарушают гомеостаз кератоцитов роговичной стромы, что приводит к увеличению толщины толщиной роговицы в центральной зоне и развитию глаукомы. [5, с.562-569]

Изучение генетических аспектов глаукомы имеет важное значение для понимания механизмов развития заболевания и разработки новых методов лечения и профилактики. Некоторые исследования показывают, что генетические тесты могут быть полезны для ранней диагностики глаукомы и определения группы риска. Современные методы генетических исследований, такие как секвенирование ДНК и анализ генетических маркеров, позволяют идентифицировать гены, участвующие в развитии глаукомы. Сегодня, особое внимание уделают генетическому скринингу.  С одной стороны, это может позволить нам просканировать большие группы людей на наличие мутаций в генах, которые, приводят к развитию глаукомы. Но с другой стороны, это делать непрактично, потому что, если у человека будет отрицательный результат, это не исключит возможности развития у него глаукомы. А если результат положительный, мы не можем с уверенностью сказать, что у человека разовьется глаукома из-за проблемы, связанной с генетикой. Но данное исследование имеет место быть при диагностике глаукомы у людей с семейным анамнезом или с группой риска. Мы также не должны забывать про генетическое консультирование пациентов.

Врач можем помочь родителям и родственникам осознать риск развития глаукомы, установить тип глаукомы, имеющегося в семье, и подтверждение того, в каком гене произошла мутация. Важно определить характер наследования заболевания, установить это аутосомно-рецессивный, аутосомно-доминантный или связанный с полом хромосомной мутация. [2]

Все эти исследования помогают выявить генетические факторы, повышающие риск развития глаукомы, а также способствуют разработке персонализированных подходов к диагностике и лечению заболевания. Благодаря генетическим исследованиям, врачи и исследователи могут более эффективно выявлять и лечить глаукому, улучшая прогноз пациентов и предотвращая прогрессирование заболевания. Дальнейшие исследования в области генетики глаукомы позволят расширить наши знания о молекулярных механизмах этого заболевания и разработать новые методы лечения, направленные на максимально эффективное управление заболеванием.

В заключение, хотелось бы отметить, что генетические аспекты глаукомы играют важную роль в ее развитии. Этому уделяют большое внимание исследователи. Понимание генетических механизмов этого заболевания может помочь в разработке персонализированных методов лечения и профилактики, что в итоге приведет к снижению инвалидности и слепоты среди пациентов с глаукомой.