Генетические аспекты аномалии рефлекции

Описание

Генетика человека, являющаяся одним из основных разделов науки о законах наследственности и изменчивости организмов, зарождалась " недрах медицины из эмпирических наблюдений семейных и врожденных болезней. Уже в первой половине XIX в. появились работы, указывающие на значение наследственности при заболеваниях органа зрения. В большинстве работ того периода факты и ошибочные представления были перемешаны, а критериев для установления истины в то время не существовало. Лишь в конце XIX в. с открытием чешским исследователем Менделем (G.J. Mendel) основных закономерностей поведения, наследственных признаков в гибридном потомстве появилась возможность объяснения многих элементов наследственной изменчивости у человека.

В середине XX в. получены данные о 246 патологических генах, способствующих возникновению различных аномалий развития и заболеваний органа зрения. Практически нет ни одного генетически обусловленного заболевания, при котором не наблюдалось бы поражения органа зрения.

Аметропии (гиперметропия, миопия, астигматизм) широко распространены среди населения во всем мире и являются одной из причин нетрудоспособности и рано наступающей инвалидности. Согласно трехфакторной теории Э.С. Аветисова (1995), на формирование клинической рефракции (аметропии) значительное влияние оказывают неблагоприятные факторы окружающей среды, условия зрительной деятельности и наследственные факторы.

В истории изучения роли наследственности при аметропиях прослеживается несколько этапов. В начале XX в. появились работы, в которых полностью отрицалась наследственная передача аномалий рефракции. Позже ряд авторов выступили в защиту наследственной обусловленности аметропии. C.B. Очаповский, Д.И. Березинская (1924, 1930) считали, что «возникновение аномалий рефракции следует рассматривать в процессе их онтогенетического развития, которое подчинено основным законам изменчивости и наследственности».
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

В то же время большой интерес вызвала наследственно-биологическая гипотеза происхождения миопии A. Stigere. Исследователь пришел к выводу, что элементы, из которых складывается рефракция глаза, не зависят, друг от друга сочетаются в случайных комбинациях. Каждый из этих элементов — преломляющая сила роговицы, длина переднезадней оси (ПЗО) глаза — передается потомкам по наследству через половые клетки, а внешняя среда не может влиять на формирование рефракции. Ошибка А. Stigere состояла в том, что он отрицал закономерность в сочетании оптических элементов в процессе рефрактогенеза и придавал наследственности значение фатального признака, игнорируя влияние условий внешней среды на формирование рефракции.

Клинико-генетические исследования аномалий рефракции начали проводиться со второй половины XX в. Сначала работы имели чисто описательный характер; авторы описывали семьи, в которых неоднократно повторялись одни и те же аномалии рефракции в нескольких поколениях у многочисленных родственников. Авторы этих публикаций лишь констатировали множественность случаев аномалии рефракции в отдельно взятой семье и предположительно теоретически высказывались о том или ином типе наследования патологии рефракции.

После выхода в свет монографий R.Waanderburg (1963, 1990), А. Sorsby (1970), Э.С. Аветисова (1995) офтальмогенетические исследования аномалий рефракции получили следующие методы:

• клинико-гениалогический анализ — изучение клинических и патологических признаков у пациентов с аметропиями;
  
  
• близнецовый метод — изучение развития аметропии (гиперметропии, миопии) в разных группах близнецов, исходя из сходства или различия их генотипов и среды, в которой они росли;
  
  
• популяционно-статический метод — исследование наследственных признаков аметропии в больших группах населения из одной или нескольких популяций.
  

Клинико-генеалогический анализ позволяет считать, что аметропия может наследоваться как по аутосомно-доминантному, так и по аутосомно-рецессиному типу; частота указанных типов наследования заметно варьирует. Э.С. Аветисов и соавт. (в период с 1970 по 2000 г.) провели многочисленные исследования по генетике аметропии в разных регионах страны. Клинико-генеалогический анализ 1200 семей в 3— 4 поколениях позволил установить, что аметропии могут наследоваться как по аутосомно-доминантному (44,2 %), так и по аутосомно-рецессивному типу (54,8 %).

При аугосомно-доминантном типе наследования аметропии возникают в возрасте 12—15 лет, протекают клинически более благоприятно, без осложнений. Для аметропий, наследуемых по аутосомно-рецессивному типу, характерны фенотипический полиморфизм, раннее возникновение аномалий рефракции (особенно миопии), склонность к прогрессированию и осложнениям, нередко сочетание аметропий с рядом врожденных заболеваний и симптомов (микрофтальм, синдромы Маршалла, Дауна, Фавра — Гольдманна, Марфана и др.) 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. О.А. Пантелеева (1997) провела сравнительный анализ проявлений миопии в наследственно отягощенных семьях и в семьях, в которых наследственной передачи миопии не было.

Из всех фенотипических проявлений близорукости были выбраны 3 показателя:

1. время проявления миопии,
   
   
2. степень миопии и
   
   
3. тяжесть клинического течения.
   

Обследовано 120 семей с наследственной и 130 семей с не наследственной миопией. Полученные результаты позволили автору сделать вывод, что в семьях с наследственной миопией этот вид рефракции проявляется раньше, клиническое течение более тяжелое, чем в семьях с ненаследственной миопией. По данным О.А. Пантелеевой (1997), факторами, влияющими на экспрессивность гена, т.е. на степень выраженности его действия, при наследственных аметропиях могут быть пол, генотип родителей и факторы окружающей среды. На основании анализа каждой родословной О.А.

Пантелеева (1997) определила пенетрантность, т.е. степень проявляемое™ патологического гена, при аметропиях: 19,4 %, Столь низкий процент пенетрантности при аметропиях свидетельствует о том, что наследуемый по аутосомно-доминантному типу ген аметропии может реализовать свое действие только под влиянием неблагоприятных условий внешней среды или при взаимодействии с другими патологическими генами. В настоящее время для выяснения наследственного генеза и семейного накопления гена миопии в ряде лабораторий мира проводится молекулярно-генетическое картирование ДНК из лимфоцитов периферической крови. Накопление и систематизация данных помогут определить новые факторы, влияющие на наследственный генез аметропий.

Близнецовый метод позволяет получать качественные генетические данные.

Близнецовый метод особенно перспективен для изучения генетики рефракции, он позволяет с большой долей вероятности ответить на вопрос, в какой мере параметры рефракции (оптическая и анатомическая) являются генетически обусловленными. Э.С. Аветисов (1995) и О.А. Пантелеева (1997) обследовали 56 пар моно- и дизиготных близнецов; при этом оценивали статическую рефракцию, длину ПЗО глаза, преломляющую силу роговицы и хрусталика. Показатель наследуемости в группе моно- и дизиготных близнецов оказался наибольшим для ПЗО глаза (0,85) и преломляющей силы роговицы (0,84) и наименьшим ДЛЯ преломляющей силы хрусталика.

За рубежом очень серьезная работа по генетическому изучению рефракции у близнецов проведена А. Sorsby (1970). Автор провел также биометрию у 78 пар монозиготных и 210 пар дизиготных близнецов и обнаружил высокие внутрипарные коэффициенты корреляции у монозиготных близнецов (0,93 для роговицы, 0,91 для ПЗО глаза), значительно более низкие ответственно 0,51 и 0,50) — у дизиготных близнецов и еще более низкие (0,07 и 0,03) — у случайных пар. На основании полученных результатов А. Sorsby сделал вывод, что все компоненты рефракции обусловлены только генетическими факторами. Близнецовые исследования О.А. Пантелеевой (1997) показали, что при всей основательности работы А. Sorsby нельзя согласиться с тем, что только наследственные факторы обусловливают развитие аметропии. Э.С.

Аветисов (1995) обследовал 61 пару близнецов и 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 эммепо всей вероятности, представляют видовую рефракцию человеческого глаза. Э.С. Аветисов (1995) считал, что аметропия относится к группе глазных болезней с наследственной предрасположенностью, когда наследственность выступает как патогенетический или условно-этиологический фактор.

Популяционно-статический метод позволяет изучить роль наследственности и окружающей среды в формировании фенотипического полиморфизма аметропии. Генетико-эпидемиологические исследования аметропии проведены в некоторых популяциях Узбекистана, Туркмении, Таджикистана, а также в ряде популяций России.

Показано, что частота аметропии при разных типах браков среди сибсов и детей пробандов в наследственно отягощенных семьях достоверно превышает частоту аметропии в популяции приблизительно в 10 раз.

Популяционно-статистические исследования обычно проводят в разных возрастных группах с использованием различных способов определения и учета рефракции, поэтому многочисленные результаты, полученные рядом авторов, подчас трудно сравнить и обобщить. Однако для менделирующей наследственной патологии, к которой относятся аметропии, популяционностатический метод позволяет определить роль генетической изменчивости в формировании как нормальных, так и патологических видов рефракции и определить частоту аметропии в разных этнических группах.



Статья из книги: Зрительные функции и их коррекция у детей | С.Э. Аветисов, Т.П. Кащенко, А.М. Шамшинова.