Keratoconus: az öröklődés szerepe a patogenezisben és a szubklinikai esetek diagnosztikája

Dátum
Szerzők
Kriszt, Ágnes
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A keratoconus (KC) a szaruhártya leggyakoribb, primer és progresszív, kétoldali ektáziája, melynek során a cornea alsó vagy középső, körülírt részén a stroma elvékonyodik és kúp alakban előboltosul. Kialakulásában a környezeti hatások mellett szerepet játszhatnak a genetikai faktorok is. A feltételezett öröklési mód megállapítása céljából sporadikus KC családok klinikai és szaruhártya topográfiás adatait felhasználva komplex szegregáció analízist végeztünk. 60 proband alapján kiválasztott 212 családtag, és hozzájuk korban és nemben illesztett 212 fős kontrollcsoport adatai alapján vizsgáltuk a családi halmozódás mértékét, és a cornea topográfiás paraméterek eloszlását. A S.A.G.E. statisztikai programcsomag segítségével komplex szegregáció analízist végeztünk, vizsgálva a KSI, KISA és 6mm Fourier Aszimmetria indexek szegregációját önállóan, illetve a Fleischer gyűrű és a nem, mint kovariánsok felhasználásával. Teszteltünk Mendeli, és nem-Mendeli öröklődési módokat is. A KISA index alapján populációnk erőteljes családi halmozódást mutatott. Minden topográfiás paraméter elkülönítette egymástól a KC, a nem-KC családtag és a normál kontrollok csoportjait. A legtakarékosabb illesztési modellként elfogadott hipotézis minden index esetében nem-Mendeli major gén jelenlétére utalt. A Fleischer gyűrű, mint kovariáns javította a nem-Mendeli major gén modell illeszkedését. A Mendeli, a sporadikus és a poligénes modelleket következetesen elvetettük. Megvizsgáltuk a KC jól ismert klinikai jellemzői közül a Fleischer gyűrű, a prominens idegek, és a szaruhártya-elvékonyodás jeleit 117 nem beteg családtagon, és 142 egészséges kontrollon. Pearson-féle korrelációt és t-próbát végeztünk, melynek során a Fleischer gyűrű, a prominens idegek és a centrális szaruhártya-vastagság adatait hasonlítottuk össze egymással, és a topográfiás indexekkel (KSI, KISA, 3 és 6mm Fourier Aszimmetria, I-S). Azoknak a nem beteg KC családtagoknak, akiknek a corneáján Fleischer gyűrűt, vagy prominens idegeket találtunk, vékonyabbnak és aszimmetrikusabbnak bizonyult a szaruhártyájuk, mint azoknak, akiken nem találtuk meg ezeket a klinikai jeleket. Az egészséges családtagok között viszonylag gyakran találtunk Fleischer gyűrűt, és prominens idegeket. A kontrollok között ugyan ritkán, de mégis megtaláltuk ezeket a jeleket, ami arra utal, hogy előfordulnak szubklinikai KC esetek a normál populációban is, és ezeknek a személyeknek a corneája a t-próbák alapján jobban hasonlított a KC-ra, mint a többi kontrollé. A komplex szegregáció analízis eredményei szerint az öröklődésnek erőteljes szerepe van a keratoconusban, amely valószínűleg nem-Mendeli major génhatás által valósul meg. A sporadikus KC családokban az alacsony genotípus-fenotípus korreláció megnehezíti a kapcsoltsági vizsgálatokat, ezért a teljes genomra kiterjedő asszociációs tanulmányok, az új generációs szekvenálási technikák, az epigenetikus- és útvonal-analízisek több hasznos információt nyújthatnak a betegség patogeneziséről. A Fleischer gyűrű, és a prominens idegek gondos keresése a corneán segíthet egy kérdéses esetben eldönteni, hogy szubklinikai KC-t diagnosztizáljunk-e, vagy sem.
Keratoconus (KC) is the most common, primary and progressive, bilateral, ectatic disease of the cornea, in which the lower and middle part of the cornea assumes a conical shape because of thinning and protrusion. Along with environmental effects, genetic factors may also play a role in its development. Complex segregation analysis was performed to reveal the presumed mode of inheritance, using clinical and videokeratographic data of sporadic KC families. Based on the data of 212 family members ascertained through 60 probands, and 212 age and gender matched healthy controls, familial aggregation and distribution of videokeratographic parameters were examined. Segregation of KSI, KISA and 6 mm Fourier Asymmetry alone or in covariate analysis with gender or the presence of Fleischer ring, exploring mendelian and non-mendelian models of inheritance was tested using complex segregation analysis with the S.A.G.E. statistical program package. Based on KISA index, our population showed strong familial aggregation. All examined videokeratography indices were able to differentiate between KC and non-KC family members as well as normal controls. Hypothesis accepted as most parsimonius model of inheritance for all indices indicated the presence of a non-mendelian major gene effect. Inclusion of Fleischer ring as covariate improved the fit of non-mendelian major gene models. Mendelian, sporadic and polygenic models were consistently rejected. Of the commonly known clinical signs of keratoconus, we examined the occurrence of Fleischer ring, prominent corneal nerves and thinning, in 117 unaffected family members of KC patients and in 142 healthy control individuals. With the use of Pearson correlation and t-test statistics, Fleischer ring, prominent corneal nerves and central pachymetry data were tested with each other and with videokeratography indices (KSI, KISA, 3 and 6 mm Fourier Asymmetry, and I-S). Unaffected KC family members who exhibited Fleischer ring or prominent nerves had thinner and more asymmetric corneas than those without Fleischer ring or prominent corneal nerves. We frequently observed Fleischer ring and prominent nerves on the corneas of unaffected family members. Though rarely, Fleischer ring and prominent corneal nerves occurred among normal controls, indicating the existence of subclinical KC cases in the normal population. Control subjects, who had corneal Fleischer ring or prominent nerves had corneas more similar to KC than other controls, based on t-tests. The results of complex segregation analysis indicate a strong genetic contribution to the transmission of keratoconus. Inheritance is most probably due to a non-mendelian major gene effect. Low genotype-phenotype correlation in sporadic KC families can make linkage studies difficult, thus genome wide association studies, new generational sequencing techniques, epigenetic and pathway analyses may provide more information on disease pathogenesis in non-familial keratoconus. Searching for the possible presence of Fleischer ring or prominent nerves on the cornea may help in the decision whether or not to diagnose subclinical KC in a borderline case.
Leírás
Kulcsszavak
keratoconus, szubklinikai keratoconus, családi halmozódás, cornea topográfiás indexek, komplex szegregáció analízis, nem-Mendeli major gén, komplex, nem-Mendeli betegség, Fleischer gyűrű, prominens corneális idegek, a cornea elvékonyodása, iatrogén keratektázia, subclinical keratoconus, familial aggregation, videokeratographic indices, complex segregation analysis, non-mendelian major gene, complex, non-mendelian disease, Fleischer ring, prominent corneal nerves, corneal thinning, iatrogenic keratectasia
Forrás