1.2. Клинико-генетические формы первичной эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса

    Несмотря на значительную распространенность данной патологии, этиопатогенез эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса до конца не изучен, однако достоверным является генетическая обусловленность заболевания. На сегодняшний день установалено 9 клинико-генетических форм, 4 из которых с аутосомно-доминантным типом наследования, для 5-ти форм тип наследлвания не установален.

    Выделяют два типа начала и течения заболевания: раннее – манифестирующее после 30-ти лет (early-onset) с быстрым прогрессированием и позднее – после 50-ти лет (late-onset), прогрессирующее относительно медленно [58, 83, 93]. Каждая из описанных клинических форм представлена различными генетическими вариантами.

    Для поздней ДФ характерно постоянное соотношение полов ≈ 2,5:1 с преобладанием пациентов женского пола [116, 130]. Вероятно, существуют какие-то дополнительные генетические или физиологические сцепленные с полом факторы развития поздней ДФ. В настоящий момент исследования генетических причин предрасположенности к ДФ не закончены, но уже ясно, что это заболевание является гетерогенным и что для разных подтипов ДФ они различаются.

    На настоящий момент в российской популяции у пациентов с ДФ не исследовались мутации, ассоциированные с данной патологией в зарубежных популяциях по литературным данным. Тем более на российском рынке не существует готовых скрининговых диагностических решений, способных генотипировать пациента, и определить у него склонность к развитию ДФ.

    1.2.1. Генетические маркеры первичной эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса раннего начала

    В основе развития раннего типа ДФ лежат мутации (c.1363C>A, c.1349T>G, c.1370-1371 CA>GT), найденные в гене COL8A2 (ген коллагена VIII типа α2, локализован на хромосоме 1, в регионе 1p34.3) [35, 45, 83, 121, 139]. Сцепленность этой мутации с ДФ была подтверждена независимо в исследованиях разных авторов, проведенных в популяции жителей Великобритании и Кореи, где у 25-ти обследуемых пациентов были найдены мутации в представленном гене [45, 89, 181]. Коллаген VIII типа α2 является главным компонентом Десцеметовой мембраны, что объясняет критическую роль мутаций в кодирующем его гене.

    На момент обнаружения связи мутаций в гене коллагена VIII типа α2 с раннего типа ДФ не было известно генов, связанных с поздним типом ДФ.

    Поэтому сцепленность поздней ДФ с мутациями в гене COL8A2 была вскоре изучена. Для мутаций c.1363C>A, c.1349T>G, c.1370-1371 CA>GT не была подтверждена связь с поздним типом ДФ [32, 35, 103]. Данный клинико-генетический вариант имеет аутосомно-доминантный типа наследования.

    1.2.2. Генетические маркеры первичной эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса позднего начала

    Проведя анализ литературных данных с целью поиска маркеров, сцепленных с развитием позднего типа ДФ, обнаружено 8 клинико-генетических вариантов.

    Мутации в таких генах как FECD2 (зафиксированный на хромосоме 13 в участке 13pter-q12.13, аутосомно-доминантный тип наследования), FECD5 (зафиксированный на хромосоме 5 в участке 5q33.1-q35.2, тип наследования не установлен), FECD7 (зафиксированный на хромосоме 9 в участке 9p24.1-p22.1, тип наследования не установлен), по данным литературы, имеют спородическую встречаемость, о чем свидетельствуют данные исследований ряда авторов [93, 158, 161]. В связи с чем, мы не останавливаемся подробно на анализе перечня мутаций в представленных генах.

    Редкими являются мутации в гене TCF8 (ZEB1), который кодирует транскрипционный фактор с цинковыми пальцами ZEB1 (zinc finger E-box binding homeobox 1), который критически важен для эмбрионального развития. Ген локализуется на участке 10p11.22 на 10-й хромосоме. Недавно на иммортализованных клетках заднего эпителия роговицы пациента с ДФ было продемонстрировано, что ZEB1 индуцируют эпителиально-мезенхимальных переход и стимулируют выработку внеклеточного матрикса, в частности коллагена типа I и фибронектина [145, 181]. Эти данные свидетельствуют в пользу участия ZEB1 в развитии ДФ, так как избыточная выработка внеклеточного матрикса является одним из характерных для этого заболевания процессом. В результате исследований идентифицированы миссенс мутации c.2087A>G, c.232A>C, c.2429A>C, c.2519A>C, c.2714C>G. Также стоит отметить, что мутации гена TCF8 (ZEB1) играют небольшую роль в общем числе мутаций, ассоциированных с ДФ, которые детектируются у пациентов (около 1-2%), то есть являются спорадическими, о чём свидетельствуют результаты исследований, проведенных на выборке пациентов в количестве 74 пациента китайской популяции и 192 пациента, постоянно проживающих н территории северной Европы [93, 188]. Тип наследования для данного клинико-генетического варианта к настоящему моменту не установлен.

    Одним из наиболее часто встречающихся локусов, ассоциированных с ДФ, является локус, зафиксированный на хромосоме 18 в участке 18q21.1 [176]. Где была обнаружена мутация c.1639C>T (p.Arg547Cys) в 12-м экзоне гена LOXHD1. К настоящему времени известно, что пенетрантность заболевания (вероятность фенотипического проявления признака при наличии соответствующего гена) достигает 85% [32, 53, 176]. Для данного клинико-генетического варианта тип наследования не установлен.

    На 15-й хромосоме на участке 15q25.3были найдены нонсенс мутации в гене AGBL1: c.2969G>C, c.3082C>T. Этот ген кодирует металлокарбоксипептидазу, участвующую в деглутамилировании целевых белков, гены которых располагаются в критическом регионе на хромосоме 15. Авторы предполагают, что мутации в гене AGBL1 составляют 1-2% от общего числа генетических мутаций, вызывающих ДФ [160]. Для данного клинико-генетического варианта установлен аутосомно-доминантный тип наследования.

    Ген SLC4A11, локализующийся на хромосоме 20 в участе 20p13, кодирует мембран-связанный котранспортер натрия и бората (borate transporter-related 1 – BTR1), мутации приводят либо к потере функции белка, либо к нарушению его локализации в мембране. Было выявлено, что ген SLC4A11 экспрессируется наиболее активно в нормальном заднем эпителии роговицы по сравнению с другими переносчиками Na ⁺ /K ⁺ ATPазы, pNBCe1, NHE1 и монокарбиксилатными переносчиками), а в образцах эпителия пациентов с ДФ сильно снижена экспрессия Na ⁺ /K ⁺ ATPазы и монокарбоксилатных переносчиков [96]. Это свидетельствует в пользу результатов ранних исследований ДФ, в которых патогенез ДФ связывался с снижением функции Na(+)/K(+) ATPазы [125]. В представленном гене в результате исследований, проведенных в китайской популяции (64 пациента) и европейской популяции (192 пациента), были обнаружены три миссенс-мутации (с.1195G>A, c.2126G>A, c.2261C>T) и одна делеция c.99-100delTC. Мутации в SLC4A11 могут объяснить развитие ДФ приблизительно у 4% пациентов. Тип наследования в данном варинте на сегодняшний день не установлен [162].

    TCF4 (transcription factor 4) – это ген, кодирующий транскрипционный фактор из семейства E-белков (E2-2), связывающихся с боксом Ephrussi (“E-box”) [42]. Ген располагается в локусе 18q21.2 на 18-й хромосоме. Значимые ассоциации мутаций c.378+818_379-804CTG(10_37), c.451+42209C>A, c.610+20798C>G в указанном гене представлены в работах ряда исследователей, проведенных среди 430-ти обследуемых пациентов европейской популяции, 57-ми пациентов китайской популяции и 44-х пациентов постоянно проживающих на территории Индии [140, 142, 161]. Нужно сказать, что мутации, найденные в гене TCF4 в настоящий момент имеют наиболее выраженную связь с наличием ДФ в европейской популяции, их обнаружение активизировало изучение генетических предпосылок ДФ [140]. Данный клинико-генетический вариант характеризуется аутосомно-доминантным типом наследования.

    Другим важным открытием в изучении ДФ стало выявление зависимости между заболеванием и экспансией тринуклеотидных повторов в интроне гена TCF4. Впервые число тринуклеотидных повторов CTG18.1 у пациентов с ДФ было изучено командой под руководством Wieben E.D. [200]. Оказалось, что у 79% пациентов с ДФ число повторов CTG18.1 хотя бы на одной аллели превышало 50, тогда как в контрольной группе такое число встречалось только у 3% человек. Чувствительность и специфичность маркера повторов достигла в этой когорте 79% и 96%, соответственно! Таким образом, экспансия тринуклеотидных повторов CTG18.1 в интроне гена TCF4 на данный момент является самым перспективным маркером ДФ.

    Таким образом, по результатам анализа литературных данных для проведения дальнейших генетических исследований были отобраны маркеры в 5-ти наиболее часто встречающихся генах: COL8A2, SLC4A11, TCF4, LOXHD1, AGBL1.