Preview

Офтальмология

Расширенный поиск

Кератоконус как проявление соединительнотканных дисплазий

https://doi.org/10.18008/1816-5095-2015-1-4-7

Полный текст:

Аннотация

Частое сочетание кератоконуса и системных дисплазий соединительной ткани указывает на возможную этиопатогенетическую общность этих заболеваний. Системные дисплазии соединительной ткани характеризуются снижением содержания отдельных типов коллагена, нарушением их соотношения, изменениями темпов синтеза и сборки коллагена, синтезом незрелого коллагена, нарушением структуры коллагеновых волокон, дефектом синтеза коллагена III типа, дефицитом пептидаз и нарушением соотношения коллагена и проколлагена в сторону увеличения последнего. Последнее объясняет нарастание доли незрелого коллагена в тканях и органах и, как следствие, системную врожденную неполноценность соединительной ткани. Все это ведет к изменению биомеханических свойств органов и тканей, основу которых составляют коллагеновые волокна. Строма роговицы представлена в основном коллагеновыми волокнами, погруженными в гликопротеиновый матрикс, поэтому количественные и качественные изменения, происходящие при дисплазиях соединительной ткани, изменяют биомеханические свойства роговицы. Изменение ориентации коллагеновых фибрилл, которое ведет к их реорганизации, также влияет на форму и прозрачность роговицы. При кератоконусе обнаружено уменьшение общего количества коллагена, коллагена I и III типа, повышение уровня XV и снижение уровня IV типа коллагена с изменением соотношения между ними в строме роговицы, а также аллельные различия в генах COL4A3 и CoL4A4, кодирующих синтез двух из шести α-цепей молекулы коллагена IV типа. Кроме того, обнаружены нуклеотидные полиморфизмы в строении генов LOX, программирующих синтез лизилоксидазы и лизилоксидазоподобных ферментов, отвечающих за поперечную сшивку полипептидных цепей коллагена, что усиливает механическую прочность фибрилл. Дефицит активности генов LOX также выявляется у пациентов с определенными формами дисплазий соединительной ткани, обусловливая системные нарушения ее биомеханических свойств. Дальнейшие исследования в области этиологии этих заболеваний дадут возможность своевременно выявлять и проводить патогенетически ориентированную терапию генетических нарушений, связанных с аномалией тканевых структур. 

Об авторах

М. М. Бикбов
Государственное бюджетное учреждение «Уфимский научно-исследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан», ул. Пушкина, д. 90, Уфа, 450008, Россия
Россия


В. К. Суркова
Государственное бюджетное учреждение «Уфимский научно-исследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан», ул. Пушкина, д. 90, Уфа, 450008, Россия
Россия


К. Х. Оганисян
Государственное бюджетное учреждение «Уфимский научно-исследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан», ул. Пушкина, д. 90, Уфа, 450008, Россия
Россия


Список литературы

1. Rabinowitz Y. S. Keratoconus. Surv. Ophthalmol. 1998; 4: 297-319.

2. Romero-Jimenez M., Santodomingo-Rubido J., Wolffsohn J.S. Keratoconus: a review. Cont. Lens Anterior Eye. 2010; 4: 157-166.

3. Grigorjan A. V., Toropygin S. G., Chashina E. S. [The etiology and pathogenesis of cornea ectasia. A review]. Etiologija i patogenez razlichnyh form jektazij rogovicy [Cataract & Refractive Surgery]. Kataraktalnaja i refrakcionaja khirurgia. 2012; 12: 11-14. (in Russ.).

4. Kasparova E.A. [Current conception of etiology and pathogenesis of keratoconus]. Sovremennye predstavlenija ob etiologii i patogeneze keratokonusa [Annals of Ophthalmology]. Vestnik oftalmologii. 2002; 3: 50-53. (in Russ.).

5. Kadurina T.N. [Cardiovascular disorders in children with various hereditary connective tissue diseases]. Porazheniya serdechno-sosudistoy sistemy u detey s razlichnymi variantami nasledstvennykh bolezney soedinitel’noy tkani. [Annals of Aritmology]. Vestnik aritmologii. 2000; 18: 87. (in Russ.).

6. Dementev D.D. [Cornea pathology. Diagnosis and treatment. Theory and clinical practice.] Patologia rogovicy. Diagnostika i lechenie. Teoria i praktica. Moscow: Premium Vizhn; 2013. (in Russ.).

7. Robertson I. Keratoconus and the Ehlers-Danlos syndrome: a new aspect of keratoconus. Med.J. Aust. 1975; 1: 571-573.

8. Zemcovskij E. V. [Cardiac connective tissue dysplasia]. Soedinitelnotkannaja displazia serdca. St. Petersburg: ТОО «Politeks-Nord-Vest»; 2000. (in Russ.).

9. Kadurina T.N. [Hereditary diseases of collagen. Clinic, diagnostics, treatment, prophylactic medical examination]. Nasledtvennye kollagenopatii. Klinika, diagnostica, lechenie, dispanserizacia. St. Peterburg: Nevskiy dialect; 2000. (in Russ.).

10. Shilyaev R.R., Shal’nova S. N. [Connective tissue dysplasia and its relation with internal organ pathology in children and adults]. Displasia soedinitelnojj tkanii ejo svjaz s patologiejj vnutrenikh organov u detejj i vzroslykh [Current Pediatrics]. Voprosy sovremennojj pediatrii. 2003; 5: 61-67. (in Russ.).

11. Blochberger T. C, Vergnes J. P., Hempel J., Hassell J. R. cDNA to chick lumican (corneal keratan sulfate proteoglycan) reveals homology to the small interstitial proteoglycan gene family and expression in muscle and intestine. J. Biol. Chem. 1992; 267: 347-352.

12. Abalain J.H., Dossou H., Colin J., Floch H.H. Levels of collagen degradation products (telopeptides) in the tear film of patients with keratoconus. Cornea. 2000; 19: 474-476.

13. Kenney M. C., Nesburn A. B., Burgeson R. E. Abnormalities of the extracellular matrix in keratoconus corneas. Cornea. 1997; 16: 345-351.

14. Hopfer U., Fukai N., Hopfer H., Wolf G., Joyce N., Li E., Olsen B. R. Targeted disruption of Col8a1 and Col8a2 genes in mice leads to anterior segment abnormalities in the eye. FASEB J. 2005; 19: 1232-1244.

15. Aldave A. J., Bourla N., Yellore V. S., Rayner S. A., Khan M. A., Salem A. K., Sonmez B. Keratoconus is not associated with mutations in COL8A1 and COL8A2. Cornea. 2007; 26: 963-965.

16. Biswas S., Munier F. L., Yardley J. Missense mutations in COL8A2, the gene encoding the alpha2 chain of type VIII collagen, cause two forms of corneal endothelial dystrophy. Hum. Mol. Genet. 2001; 10: 2415-2423.

17. Gottsch J. D., Sundin O. H., Liu S. H. Jun A. S., Broman K. W., Stark W. J., Vito E. C., Narang A.K., Thompson J.M., Magovern M. Inheritance of a novel COL8A2 mutation defines a distinct early-onset subtype of Fuchs corneal dystrophy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2005; 46: 1934-1939.

18. Maatta M., Heljasvaara R., Sormunen R. Differential expression of collagen types XVIII/endostatin and XV in normal, keratoconus, and scarred human corneas. Cornea. 2006; 25: 341-349.

19. Maatta M., Vaisanen T., Vaisanen M.R., Pihlajaniemi T., Tervo T. Altered expression of type XIII collagen in keratoconus and scarred human cornea: Increased expression in scarred cornea is associated with myofibroblast transformation. Cornea. 2006; 25: 448-453.

20. Bochert A., Berlau J., Koczan D. Gene expression in keratoconus. Initial results using DNA microarrays.Ophthalmologe.2003; 100: 545-549.

21. Stachs O., Bochert A., Gerber T. The extracellular matrix structure in keratoconus. Ophthalmologe. 2004; 101: 384-389.

22. Mariyama M., Zheng K., Yang-Feng T.L. Colocalization of the genes for the alpha-3 (IV) and alpha-4 (IV) chains of type IV collagen to chromosome 2 bands q35-q37. Genomics.1992; 13: 809-813.

23. Momota R., Sugimoto M., Oohashi T., Kigasawa K., Yoshioka H., Ninomiya Y. Two genes, COL4A3 and COL4A4 coding for the human alpha-3 (IV) and alpha-4 (IV) collagen chains are arranged head-to-head on chromosome 2q36. FEBS Lett. 1998; 424: 11-16.

24. Boye E., Mollet G., Forestier L. Determination of the genomic structure of the COL4A4 gene and of novel mutations causing autosomal recessive Alport syndrome. Am. J. Hum. Genet. 1998; 63: 1329-1331.

25. Turner N., Mason P.J., Brown R. Molecular cloning of the human Goodpasture antigen demonstrates it to be the alpha-3 chain of type IV collagen. J. Clin. Invest. 1992; 89: 592-601.

26. Hudson B.G., Reeders S.T., Tryggvason K. Type IV collagen: structure, gene organization, and role in human diseases. Molecular basis of Goodpasture and Alport syndromes and diffuse leiomyomatosis. J. Biol. Chem. 1993; 268: 26033-26036.

27. Mochizuki T., Lemmink H.H., Mariyama M. Identification of mutations in the alpha-3 (IV) and alpha-4 (IV) collagen genes in autosomal recessive Alport syndrome. Nat. Genet. 1994; 8: 77-81.

28. Jun A. S., Liu S. H., Koo E. H. Microarray analysis of gene expression in human donor corneas. Arch. Ophthal. 2001; 119: 1629-1634.

29. Krafchak C.M., Pawar H., Moroi S.E. Mutations in TCF8 cause posterior polymorphous corneal dystrophy and ectopic expression of COL4A3 by corneal endothelial cells. Am. J. Hum. Genet. 2005; 77: 694-708.

30. Heidet L., Arrondel C., Forestier L. Structure of the human type IV collagen gene COL4A3 and mutations in autosomal Alport syndrome. J. Am. Soc. Nephrol. 2001; 12: 97-106.

31. Bykhovskaya Y., Li X., Epifantseva I. Variation in the lysyl oxidase (LOX) gene in associated with keratoconus in family-based and case-control studies. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012; 53: 4152-4157.

32. Hasanian-Langroudi F., Saravani R., Validad M.H. Association of Lysyl oxidase (LOX) polymorphism with the risk of keratoconus in an Iranian population. Ophtalmic. Genet. 2014 (ahead of print): 1-6.

33. Stabuc-Silih M., Ravnik-Glavac M., Glavac D. Polymorphisms in COL4A3 and COL4A4 genes associated with keratoconus. Mol. Vis. 2009; 15: 2848-2860.

34. Trisvetova E.L., Bova A.A., Feshchenko S.P. [Congenital dysplasia of connective tissue: clinical and molecular diagnostics.]. Vrozhdennye displazii soedinitel’noj tkani: klinicheskaja i molekuljarnaja diagnostika [Medical News]. Medicinskie novosti. 2000; 5: 23-29. (in Russ.).

35. Meek K.M., Tuft S.J., Huang Y. Changes in collagen orientation and distribution in keratoconus corneas. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2005; 46: 1948-1956.

36. Cheah K.S. Collagen genes and inherited connective tissue disease. Biochem. J. 1985; 229 (2): 2525-2532.

37. Disse S., Abergel E., Berrebi A., Houot A.M., Le Heuzey J.Y., Diebold B., Guize L., Carpentier A., Corvol P., Jeunemaitre X. Mapping of the first locus autosomal dominant myxomatous mitral valve prolapse to chromosome 16p11.2-p.12.1. Am. J. Hum. Genet. 1999; 65 (5): 1242-1251.

38. Handler C.E., Child A., Light W.D. Mitral valve prolapse, aortic compliance, and skin collagen in joint hypermobility syndrome. Br. Heart J. 1985; 54 (5): 501-508. 39. Hamalainen E.R., Jones T.A., Sheer D. Molecular cloning of human lysyl oxidase and assignment of the gene to chromosome 5q23.3-31.2. Ophthalmic Genet. 2014; 11 (3): 508-516.


Для цитирования:


Бикбов М.М., Суркова В.К., Оганисян К.Х. Кератоконус как проявление соединительнотканных дисплазий. Офтальмология. 2015;12(1):4-7. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2015-1-4-7

For citation:


Bikbov M.M., Surkova V.K., Oganisyan K.K. Keratoconus as a manifestation of connective tissue dysplasia. Ophthalmology in Russia. 2015;12(1):4-7. (In Russ.) https://doi.org/10.18008/1816-5095-2015-1-4-7

Просмотров: 717


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-5095 (Print)
ISSN 2500-0845 (Online)