Научная статья на тему 'ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ВЫЯВЛЕНИЕ МУТАЦИИ CYP1B1 И LTBP2 В ИНДИЙСКИХ СЕМЬЯХ С ПЕРВИЧНОЙ ВРОЖДЕННОЙ ГЛАУКОМОЙ'

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ВЫЯВЛЕНИЕ МУТАЦИИ CYP1B1 И LTBP2 В ИНДИЙСКИХ СЕМЬЯХ С ПЕРВИЧНОЙ ВРОЖДЕННОЙ ГЛАУКОМОЙ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
58
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕРВИЧНАЯ ВРОЖДЕННАЯ ГЛАУКОМА / CYP1B1 / LTBP2 / PRIMARY CONGENITAL GLAUCOMA

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Боровская Е.Н., Абызбаева А.С., Чиглинцев Е.Ю.

В статье представлены результаты генетических исследований членов восьми семейств с первичной врожденной глаукомой, наблюдавшихся в офтальмологической клинике Аравинд. Было выявлено 4 гомозиготных мутаций - R469W, G466V, P400S и R369H - в 3 экзоне гена CYP1B1 в 5 индийских семьях. Также была обнаружена 1 гомозиготная мутация - W 807X - в гене LTBP2 в трех семействах. Анализ гомологии последовательностей показал, что все мутации были патогенны, и ни одна из мутаций не была обнаружена у представителей контрольной группы (200 человек). В конце исследования путем Сэнгер секвенирования было найдено 4 мутации CYP1B1 и одна мутация LTBP2 в восьми индийских семьях, члены которой страдали первичной врожденной глаукомой, что подтвердило полученные результаты.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Боровская Е.Н., Абызбаева А.С., Чиглинцев Е.Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENETIC ANALYSIS AND DETECTION OF CYP1B1 AND LTBP2 MUTATIONS IN INDIAN FAMILIES WITH PRIMARY CONGENITAL GLAUCOMA

The article presents the results of a genetic study of eight families with primary congenital glaucoma (PCG), observed in the Aravind Eye Hospital of India. Four missense mutations (R469W, G466V, P400S and R369H) in exon 3 of the CYP1B1 gene were identified in 5 PCG families and a premature nonsense mutation (W807X) in LTBP2 segregating with PCG was found in three PCG families. Moreover, by using candidate gene analysis and Sanger sequencing, four CYP1B1 mutations and one LTBP2 mutation were identified in eight PCG families. All these mutations were not found in the control group (200 participants without PCG) that emphasizing their pathogenicity.

Текст научной работы на тему «ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ВЫЯВЛЕНИЕ МУТАЦИИ CYP1B1 И LTBP2 В ИНДИЙСКИХ СЕМЬЯХ С ПЕРВИЧНОЙ ВРОЖДЕННОЙ ГЛАУКОМОЙ»

7. Brinton, G. S. Changing aspects of management of ocular trauma / G. S. Brinton, T. M. Aaberg. - Text: direct// American Journal of Ophthalmology. -1982. -Vol. 94, № 2. - P. 258-260.

8. Мулдашев, Э. Р. Теоретические и прикладные аспекты создания аллотрансплантатов серии «Alloplant» : специальность 14.00.21 «Стоматология» : диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук /Мулдашев Эрнст Рифгатович. - Санкт-Петербург, 1994. - 265 с. -Текст: непосредственный.

9. Мулдашев, Э. Р. Аллотрансплантат - новое поколение пересадочных материалов для глазной и пластической хирургии / Э. Р. Мулдашев, Р. Т. Нигматуллин. - Текст: непосредственный // Здравоохранение Башкортостана. - 1993. - № 1. - С. 40-41.

10. Канюков, В. Н. Возможности применения пластического материала в офтальмохирургии/В. Н. Канюков, О. М. Трубина. - Текст : непосредственный // Материалы VI Научно-практической конференции офтальмологов. - Оренбург - Орск, 1998. - 8 с.

11. Мулдашев, Э. Р. Стафиломы склеры/ Э. Р. Мулдашев, Г. Г. Корнилаева. - Уфа: Башкортостан, 2000. - 96 с. -ISBN 5-8256-0144-6. - Текст: непосредственный.

12. Сомов, Е. Е. Склеропластика / Е. Е. Сомов. -Санкт-Петербург : ППМИ, 1995. - 37 с. - ISBN 5-7045-0085-4. - Текст : непосредственный.

13. Brinton, G. S. Surgical results in ocular trauma involving, the posterior segment» / G. S. Brinton, T. M. Aaberg, F. N. Reeser [et al.]. - Text: direct // American Journal of Ophthalmology. -1982. - Vol. 93, № 3. - P. 271-278.

УДК 617.7-007.681

Е. Н. БОРОВСКАЯ, А. С. АБЫЗБАЕВА, Е. Ю. ЧИГЛИНЦЕВ

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ВЫЯВЛЕНИЕ МУТАЦИИ CYP1B1 И £^2 В ИНДИЙСКИХ СЕМЬЯХ С ПЕРВИЧНОЙ ВРОЖДЕННОЙ ГЛАУКОМОЙ

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России

E. N. BOROVSKAYA, A. S. ABYZBAEVA, E. YU. CHIGLINTSEV

GENETIC ANALYSIS AND DETECTION OF CYP1B1 AND LTBP2 MUTATIONS IN INDIAN FAMILIES WITH PRIMARY CONGENITAL GLAUCOMA

FSBEI HE «Orenburg State Medical University» of the Ministry of Health of Russia

РЕЗЮМЕ

В статье представлены результаты генетических исследований членов восьми семейств с первичной врожденной глаукомой, наблюдавшихся в офтальмологической клинике Аравинд. Было выявлено 4 гомозиготных мутаций - Я469Ш, С466У, Р400Б и К369Н- в 3 экзоне гена СУР1Б1 в 5 индийских семьях. Также была обнаружена 1 гомозиготная мутация - Ш807Х - в гене ЬТБР2 в трех семействах. Анализ гомологии последовательностей показал, что все мутации были патогенны, и ни одна из мутаций не была обнаружена у представителей контрольной группы (200 человек). В конце исследования путем Сэнгер секвенирова-ния было найдено 4 мутации СУР1Б1 и одна мутация ЬТБР2 в восьми индийских семьях, члены

которой страдали первичной врожденной глаукомой, что подтвердило полученные результаты.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ПЕРВИЧНАЯ ВРОЖДЕННАЯ ГЛАУКОМА, CYP1B1, LTBP2.

SUMMARY

The article presents the results of a genetic study of eight families with primary congenital glaucoma (PCG), observed in the Aravind Eye Hospital of India. Four missense mutations (R469W, G466V, P400S and R369H) in exon 3 of the CYP1B1 gene were identified in 5 PCG families and a premature nonsense mutation (W807X) in LTBP2 segregating with PCG was found in three PCG families. Moreover, by using candidate gene analysis and Sanger sequencing, four CYP1B1 mutations and one LTBP2 mutation were identified

in eight PCG families. All these mutations were not found in the control group (200 participants without PCG) that emphasizing their pathogenicity.

KEY WORDS: PRIMARY CONGENITAL GLAUCOMA, CYP1B1, LTBP2.

АКТУАЛЬНОСТЬ

Первичная врожденная глаукома является аутосомно-рецессивным заболеванием, которое возникает в связи с дефектом развития трабеку-лярной сети и угла передней камеры глаза, приводящим к тяжелой форме нарушения зрения у детей первых 3 лет жизни [1]. Первичная врожденная глаукома имеет высокую распространенность среди населения, где часто встречаются инбридинг и кровное родство. Распространенность относительно ниже в развитых странах и колеблется от 1 на 10 000-30 000 новорожденных.

Первичная врожденная глаукома является генетически неоднородным заболеванием. В настоящее время существует три локуса, мутации в которых приводят к развитию этого заболевания: GLC3A, GLC3B, GLC3C [2]. Есть два гена-кандидата (CYP1B1 и LTBP2), мутации в которых являются причиной возникновения первичной врожденной глаукомы [3].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - провести анализ генетического исследования у пациентов с первичной врожденной глаукомой и определить гены, мутации в которых обуславливают возникновение данной патологии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В ходе работы был проведен анализ исследований членов 8 семей, дети в которых страдали первичной врожденной глаукомой и наблюдались в офтальмологической клинике Аравинд (Индия), и 200 человек без патологии органов зрения в качестве контрольной группы. Критерии, по которым пациенты были включены в исследование, следующие: увеличенный диаметр роговицы (12,0 мм), ее отек, помутнения роговицы со стрии Хааба, дисгенез переднего сегмента. У всех пациентов в анамнезе отсутствовали переливание крови, токсоплазмоз, краснуха, цитомегаловирус, вирусная инфекция простого герпеса и прием лекарств матерью во время беременности.

Периферическая кровь исследуемых и людей из контрольной группы была собрана в пробирки с антикоагулянтом с последующим воздействием реагентов для выделения геномной ДНК. ДНК хранилась при температуре -20 градусов по Цельсию для дальнейшего проведения анализов. Было проведено секвенирование кодирующих областей образцов ДНК для определения наличия мутаций, лежащих в основе развития первичной врожденной глаукомы. Впоследствии найденные мутации были подтверждены с помощью метода определения нуклеотидной последовательности Сэнгера.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате генетического исследования членов восьми семейств с первичной врожденной глаукомой, наблюдавшихся в офтальмологической клинике Аравинд, было выявлено четыре гомозиготные мутации в гене СУР1В1 и 1 гомозиготная мутация в гене ЬТВР2 (табл.). Секвенирование Сэнгера подтвердило наличие данных мутаций. Так, в семьях 1С020 и 1С051 гомозиготная мутация в СУР1В1 была найдена у 2 пробандов, а результаты генетического исследования показали, что оба родителя имели гетерозиготные мутации в том же локусе. Данная мутация приводит к замене аминокислоты аргинин на триптофан. Так же была выявлена гомозиготная мутация в семействе 1С037. Брат пробанда тоже являлся гомозиготным по данной мутации, в то время как их мать, не страдающая этой патологией, была гетерозиготна.

В семье 1С077 определялась гомозиготная мутация в СУР1В1, что привело к замене аминокислоты пролин на серин. Отец пробанда был гетерозиготен по данному локусу. Гомозиготная мутация была найдена в СУР1В1 в семействе 1С040. Кроме этих мутаций, была определена гомозиготная мутация в 1ТВР2, которая могла бы объяснить то, что болезнь наблюдалась в семьях 1С043, 1С080, 1С083. Здоровые члены семьи были гетерозиготны по данному гену. Анализ гомологии последовательностей показал, что все мутации были патогенны, и ни одна из мутаций не была обнаружена у представителей контрольной группы.

Таблица - Клинические данные о пациентах и членах их семей

Семья Исследуемый Возраст Пол Наличие первичной врожденной глаукомы

ICG20 Пробанд 4 Ж +

Мать 20 Ж -

Отец 30 М -

ICG51 Пробанд 12 М +

Мать 38 Ж -

Отец 34 М -

ICG37 Пробанд 4 М +

Брат 10 М +

Мать 30 Ж -

ICG77 Пробанд 1 М +

Брат 4 М +

Отец 30 М -

ICG40 Пробанд 1 Ж +

Отец 35 М -

ICG43 Пробанд 4 Ж +

Отец 26 М -

Мать 22 Ж -

ICG80 Пробанд 3 М +

Отец 20 М -

Мать 19 Ж -

ICG83 Пробанд 5 М +

Брат 3,5 М +

Отец 29 М -

Мать 26 Ж -

Первичная врожденная глаукома является наследственным заболеванием, которое неоднородно как клинически, так и генетически. Первичная врожденная глаукома связана с мутациями в 3 локусах (ОЬСЗЛ, ОЬСЗБ, ОЬСЗС) и двух генах (СУР1Б1 и БТБР2) [4]. Болезнь наследуется аутосомно-рецессивно. Мутации в СУР1Б1 являются причиной приблизительно 50 % первичных врожденных глауком [5]. СУР1Б1 локализован на 2 хромосоме и кодирует аминокислоту белка СУР1Б1, который относится к цитохрому Р450. Цитохром Р450 в больших количествах содержится в почках, головном мозге, легких и тканях глазного яблока [6]. Наиболее выражен в передней камере глаза и трабекулярной сети, их функция заключается в катализе многочисленных окислительных реакций и защите тканей от токсического воздействия вредных и загрязняющих веществ. Белок СУР1Б1 имеет первостепенное значение в развитии органа зрения у людей и мышей [7, 8]. Исследования мышей показали, что в случае отсутствия гена

CYP1B1 наблюдались дефекты трабекулярной сети, аналогичные тем, которые регистрировались у пациентов с первичной врожденной глаукомой. Белок CYP1B1 состоит из 53 аминокислот [9]. В данном исследовании выявлено 4 мутации (R469W, G466V, P400S и R369H) в 3 экзоне гена CYP1B1 в 5 индийских семьях. Ранее зарегистрированные мутации CYP1B1 R469W, P400S и R369H вызывают первичную врожденную глаукому в различных популяциях. В семье ICG 37 была обнаружена новая мутация G466V. G466 кодирует жизненно важную аминокислоту, и любое изменение в данном локусе приводит к потере функциональной активности этого белка [10, 11].

Также были обнаружены мутации в LTBP2 в трех семействах ICG43, ICG80, ICG83. Ген LTBP2 находится в 14q24 хромосоме и кодирует 1821 аминокислоту белка LTBP2. LTBP2 относится к TGF-бета-связывающему белку и содержится в трабекулярной сети человеческого глаза. Функция белка LTBP2 окончательно не выяснена. В исследовании обнаружено, что W807X является единственной мутаций LTBP2, выявленной в CYP1B1 - негативных случаях. Если предположить, что W807X является одной из основных мутаций у пациентов с первичной врожденной глаукомой, то это имеет важное диагностическое значение.

В конце исследования путем анализа генов-кандидатов и Сэнгер секвенирования было найдено 4 мутации CYP1B1 и одна мутация LTBP2 в восьми индийских семьях, члены которой страдали первичной врожденной глаукомой, что подтвердило полученные результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Первичная врожденная глаукома является клинически и генетически неоднородным заболеванием. На данный момент существует три локуса, мутации в которых приводят к развитию этой патологии: GLC3A, GLC3B, GLC3C. Есть 4 мутации (R469W, G466V, P400S и R369H) в 3 экзоне гена CYP1B1 и 1 мутация (W807X) в гене LTBP2, которые служат причиной возникновения первичной врожденной глаукомы. У здоровых людей подобные дефекты генетического материала не обнаружены. Полученные результаты имеют

большое значение в диагностике и профилактике данного заболевания.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Akarsu, A. N. A second locus (GLC3B) for primary congenital glaucoma (Buphthalmos) maps to the 1p36 region / A. N. Akarsu. - Text : direct // 5 - Hum Mol Genet. - 1996. - P. 1199-1203.

2. Ali, M. Null mutations in LTBP2 cause primary congenital glaucoma / М. Ali. - Text : direct // 84 - Am J Hum Genet. - 2009. - P. 664-671.

3. Azmanov, D. N. LTBP2 and CYP1B1 mutations and associated ocular phenotypes in the Roma / D. N. Azmanov. Text : direct// Gypsy founderpopulation. -19 - Eur J Hum Genet. - 2011. - P. 326-333.

4. Badeeb, O. M. CYP1B1 mutations in patients with primary congenital glaucoma from Saudi Arabia / O. M. Badeeb, S. Micheal, R. K. Koenekoop. Text : direct //15 - BMC Med Genet. - 2014. - P. 109.

5. Cardoso, M. S. CYP1B1 gene analysis andphenotypic correlation in Portuguese children with primary congenital glaucoma / M. S. Cardoso. - Text : direct // 25 -Eur J of Ophthalmol. - 2015. - P. 474-477.

УДК 617.741-004.1:616.379-008.64

6. Chen, X. Confirmation and further mapping of the GLC3C locus in primary congenital glaucoma / X. Chen. - Text: direct// 16 - FrontBiosci (Landmark ed). - 2011. - P. 2052-2059.

7. Dandona, L. Population-based assessment of childhood blindness insouthern India / L. Dandona, J. D. Wil-liamsB, B. C. Williams, G. N. Rao. - Text: direct // 116 - Arch Ophthalmol. - 1998. - P. 545-546.

8. Desir, J. LTBP2 null mutations in an autosomal recessive ocular syndrome with megalocornea, spheropha-kia, and secondary glaucoma / J. Desir. - Text: direct // 18 - Eur J Hum Genet. - 2010. - P. 761-767.

9. Fan, B. J. Gene mapping forprimary open angle glaucoma / B. J. Fan, D. Y. Wang, D. S. Lam, C. P. Pang. -Text: direct// 39 - Clinic Biochem. - 2006. - P. 249-258.

10. Kaur, K. Primary Congenital Glaucoma and the Involvement of CYP1B1 / K. Kaur, A. K. Mandal, S. Chakrabarti. - Text: direct // 18 - Mid East Afri J Ophthalmol. - 2011. - P. 7-16.

11. Li, N. Overview of Cytochrome P450 CYP1B1 gene mutations in patients with primary congenital glaucoma / N. Li, Y. Zhou. - Text: direct. - 93 - Exp Eye Res. - 2011. - P. 572-579.

А. Н. КАЗЕННОВ1, А. Д. ЧУПРОВ1, А. А. ГОРБУНОВ1- 2, М. И. СТАРЦЕВА1

ОПЫТ КОМБИНИРОВАННОГО ЛЕЧЕНИЯ ПРОЛИФЕРАТИВНОЙ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ РЕТИНОПАТИИ И ОСЛОЖНЕННОЙ КАТАРАКТЫ

1 - Оренбургский филиал ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова» МЗ РФ, г. Оренбург

2 - ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России

A. N. KASENNOV1, A. D. CHUPROV1, A. A. GORBUNOV1- 2, M. I. STARTSEVA1

EXPERIENCE OF COMBINED TREATMENT OF PROLIFERATIVE DIABETIC RETINOPATHY AND COMPLICATED BY CATARACT

1 - Orenburg branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Orenburg

2 - FSBEI HE «Orenburg State Medical University» of the Ministry of Health of Russia

РЕЗЮМЕ

Одной из ведущих причин снижения зрения у пациентов с сахарным диабетом (СД) является пролиферативная диабетическая ретинопатия (ПДР), патогенетическим лечением которой является витрэктомия. В большинстве случаев снижение зрения у больных сахарным диабетом, помимо ПДР, обусловлено формированием помутнений

хрусталика, что требует комбинированного хирургического вмешательства. Цель - оценка комбинированного хирургического метода лечения пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и осложненной катарактой. Ретроспективно проанализировано 18 случаев (15 пациентов) комбинированного вмешательства: витрэктомии в сочетании с факоэмульсификацией

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.