Генетические аспекты миопии

Аннотация. В современном мире в век компьютеризации и информатизации в условиях постоянно возрастающей нагрузки на зрительный анализатор неизменно увеличивается частота распространенности аномалий рефракции, в частности миопии. Данное заболевание является мультифакториальным – развитие миопии определяется как наличием определенных генетических детерминант в генотипе человека, так и его образом жизни.

Ключевые слова: рефракция, миопия, генетическая предрасположенность.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в мире около 285 миллионов человек страдают от нарушений зрения, из которых 19 миллионов – дети. 12 миллионов детей имеют низкое зрение из-за аномалий рефракции, потому данная проблема активно обсуждается в научных кругах, а также приобретает медико-социальную значимость.[6]

Рефракция глаза – характеристика преломляющей силы оптической системы глаза, находящейся в состоянии покоя аккомодации, определяемая по положению заднего главного фокуса относительно сетчатки, выраженная в условных единицах – диоптриях (дптр).[3]

Нормальное зрение (эмметропия) наблюдается при соразмерной рефракции, т. е. когда фокус преломленных в диоптрической системе параллельных лучей окажется на сетчатке глаза.[3] Ухудшение же зрения, не связанное с нарушениями со стороны зрительных путей, центров и световоспринимающих элементов, возникает при несоразмерной рефракции, которая проявляется в нечеткости изображения на сетчатке глаза:   

1. Близорукость (миопия)(развивается у 20-30% школьников, 80% населения планеты)

Фокус преломленных в диоптрической системе параллельных лучей находится перед сетчаткой глаза.[1]

2. Дальнозоркость (гиперметропия)

Фокус преломленных в диоптрической системе параллельных лучей находится за сетчаткой глаза.

3. Астигматизм

Существует 3 вида возникновения аномалий: врожденные, приобретенные и генетически обусловленные. Последние изначально заложены в генах и передаются от родителей по наследству.[5]

Во второй половине  XX в. стали известны 246 патологических гена, вызывающих различные аномалии развития и заболеваний органа зрения.

Существует трехфакторная теория Э.С. Аветисова (1995), согласно которой на формирование аномалий рефракции влияют:

• неблагоприятные факторы окружающей среды;
• условия зрительной деятельности;
• наследственные факторы.

Клинико-генетические исследования аномалий рефракции начали проводиться со второй половины XX в., их же методы сформировывались в течение многих лет.

Клинико-генеалогический анализ — изучение клинических и патологических признаков у пациентов с аметропиями. Метод позволяет считать, что аметропия может наследоваться как по аутосомно-доминантному, так и по аутосомно-рецессивному типу. Э.С. Аветисов и О.А.Пантелеева провели многочисленные исследования по генетике аметропии. Анализ 1200 семей в 3–4 поколениях позволил установить, что при аутосомно-доминантном типе наследования(44,2 %) аметропии возникают в возрасте 12–15 лет, протекают клинически более благоприятно, без осложнений.[2] Ген может реализовать свое действие только под влиянием неблагоприятных условий внешней среды или при взаимодействии с другими патологическими генами, а при аутосомно-рецессивном типе(54,8 %) характерны  раннее возникновение аномалий рефракции (особенно миопии), склонность к прогрессированию и осложнениям и более тяжелое клиническое течение процесса в последующих поколениях. Внутрисемейный анализ клинических проявлений аметропии показал, что передается только вид рефракции, а не ее степень и характер клинического течения. Факторами, влияющими на экспрессивность гена, при наследственных аметропиях могут быть пол, генотип родителей и факторы окружающей среды.

Близнецовый метод — изучение развития аметропии в разных группах близнецов, на основании сходства и различий их генотипов и среды, в которой они росли. Э.С. Аветисов и О.А. Пантелеева обследовали 56 пар моно- и дизиготных близнецов. Анализ показал, что внутрипарные различия рефракции наименьшие при гиперметропии и существенно больше при миопии. Это, по мнению автора, свидетельствует о большом воздействии генетических факторов на формировании миопии, а гиперметропия и эмметропия, по  всей вероятности, представляют видовую рефракцию человеческого глаза.

Миопия – мультифакторное заболевание, развитие которого зависит от генетической предрасположенности и факторов окружающей среды.[6] Миопия с наибольшей частотой регистрируется у детей 9-15 лет, для которых характерны признаки соединительнотканной дисплазии(слабость соединительной ткани) из-за чего глазное яблоко растягивается.

В настоящее время есть много генетических детерминант развития миопии:

1. Нашли участок на 15-й хромосоме (15q14), один из вариантов которого достоверно ассоциирован с миопией. Подтверждение полученных результатов ученые получили на базе данных близнецов Великобритании.Ключевой участок расположен вблизи трех генов, из которых два имеют непосредственное отношение к развитию глаза. Ген ACTC1 участвует в закладке сократительных клеток – миофибробластов склеры. Функция гена GJD2 связана с передачей нервного импульса на фоторецепторы сетчатки, с регуляцией роста глазного яблока и созреванием волокон хрусталика. Анализ показал, что в участке 15q14 находятся регуляторные элементы для этих генов.
2. Кристофер Хаммонд и коллеги в работе на группе британских близнецов (4270 человек) нашли другой участок на той же 15-й хромосоме (15q25), проявивший достоверную связь с близорукостью за наследственную близорукость отвечают, в частности, связанный с передачей нервных импульсов в тканях головного мозга ген GRIA4, связанный с метаболизмом ретиноевой кислоты RDH5, связанный с ионным транспортом KCNQ5, связанные с развитием внутренней структуры глаза LAMA2 и BMP2, связанные с развитием глаза SIX6 и PRSS56. Кроме того, исследование подтвердило ранее выявленную взаимосвязь между наследственной миопией и генами GJD2 и RASGRF1. Было установлено, что у носителей некоторых из выявленных генетических вариаций риск развития близорукости возрастает десятикратно.
3. На длинном плече 15-й хромосомы найдены участки, мутации в которых достоверно приводят к развитию миопии (близорукости). Ассоциированный локус расположен рядом с двумя генами, активно экспрессирующимися в сетчатке. GJD2 и ACTC1 - молекулы регуляторы, которые влияют на транскрипцию этих генов.
4. Выявлена ассоциация степени тяжести миопии у детей с полиморфизмами генов COL1A1, VDR и АРОА1.
5. Установлена связь между наследственным анамнезом по миопии и полиморфизмом генов COLI AI и VDR.

Также к предполагаемым причинам миопии относят избыточную аккомодацию, несогласованный рост глазных яблок в ответ на длительную зрительную работу вблизи.