Nguyên nhân di truyền của các bệnh di truyền ở tế bào cảm quang hình nón

Der Ophthalmologe - Tập 106 - Trang 109-115 - 2009
S. Kohl1
1Molekulargenetisches Labor, Forschungsinstitut für Augenheilkunde, Department für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Deutschland

Tóm tắt

Các chứng bệnh thoái hóa tế bào hình nón và thoái hóa tế bào hình nón-hình que là những bệnh lý về võng mạc di truyền cực kỳ đa dạng liên quan đến cả di truyền học và biểu hiện kiểu hình. Bài viết này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về hiểu biết hiện tại về các gen liên quan đến những bệnh hiếm gặp này, chủ yếu ảnh hưởng đến các tế bào cảm quang hình nón. Các nghiên cứu được thực hiện bao gồm nghiên cứu tài liệu và cơ sở dữ liệu cũng như tổng kết các nghiên cứu di truyền phân tử của riêng tác giả ở những bệnh nhân mắc hội chứng achromatopsia, bệnh đơn sắc hình nón xanh, và thoái hóa tế bào hình nón và hình nón-hình que. Các chứng bệnh thoái hóa tế bào hình nón và hình nón-hình que có thể được phân loại theo diễn biến lâm sàng thành hai loại: thể tĩnh và thể tiến triển, cũng như theo kiểu di truyền với các dạng di truyền lặn tự nhiễm, di truyền trội tự nhiễm và di truyền nhiễm sắc thể X. Đến nay, đã xác định được 7 gen liên quan đến các chứng bệnh thoái hóa tế bào hình nón và hình nón-hình que di truyền lặn tự nhiễm, 9 gen cho các dạng di truyền trội tự nhiễm và 2 gen trên nhiễm sắc thể X. Các bản đồ di truyền liên kết cũng đã cung cấp bằng chứng cho 2 locus khác nhau cho các chứng bệnh thoái hóa tế bào hình nón và hình nón-hình que với kiểu di truyền trội tự nhiễm, lặn tự nhiễm và nhiễm sắc thể X. Dữ liệu đáng tin cậy về tỷ lệ mắc và tỷ lệ mới mắc của các chứng bệnh thoái hóa tế bào hình nón và hình nón-hình que cũng như các gen và đột biến liên quan chỉ có trong một số trường hợp đơn lẻ. Với các gen hiện nay đã biết, chỉ một phần bệnh nhân có thể khám phá được nguyên nhân di truyền.

Từ khóa

#thoái hóa tế bào hình nón #tế bào cảm quang #di truyền #gen #bệnh lý võng mạc

Tài liệu tham khảo

Abid A, Ismail M, Mehdi SQ et al (2006) Identification of novel mutations in the SEMA4A gene associated with retinal degenerative diseases. J Med Genet 43:378–381 Aligianis IA, Forshew T, Johnson S et al (2002) Mapping of a novel locus for achromatopsia (ACHM4) to 1p and identification of a germline mutation in the a subunit of cone transducin (GNAT2). J Med Genet 39:656–660 Allikmets R, Singh N, Sun H et al (1997) A photoreceptor cell-specific ATP-binding transporter gene (ABCR) is mutated in recessive Stargardt macular dystrophy. Nat Genet 15:236–426 Boon CJ, den Hollander AI, Hoyng CB et al (2008) The spectrum of retinal dystrophies caused by mutations in the peripherin/RDS gene. Prog Retin Eye Res 27:213–235 Demirci FY, Rigatti BW, Wen G et al (2002) X-linked cone-rod dystrophy (locus COD1): identification of mutations in RPGR exon ORF15. Am J Hum Genet 70:1049–1053 Downes SM, Holder GE, Fitzke FW et al (2001) Autosomal dominant cone and cone-rod dystrophy with mutations in the guanylate cyclase activator 1A gene-encoding guanylate cyclase activating protein-1. Arch Ophthalmol 119:96–105 Francois J (1961) Heredity in ophthalmology. CV Mosby, St. Louis Freund CL, Gregory-Evans CY, Furukawa T et al (1997) Cone-rod dystrophy due to mutations in a novel photoreceptor-specific homeobox gene (CRX) essential for maintenance of the photoreceptor. Cell 91:543–553 Hameed A, Abid A, Aziz A et al (2003) Evidence of RPGRIP1 gene mutations associated with recessive cone-rod dystrophy. J Med Genet 40:616–619 Hamel CP (2007) Cone rod dystrophies. Orphanet J Rare Dis 2:7 Johnson S, Halford S, Morris AG et al (2003) Genomic organisation and alternative splicing of human RIM1, a gene implicated in autosomal dominant cone-rod dystrophy (CORD7). Genomics 81:304–314 Kelsell RE, Gregory-Evans K, Payne AM et al (1998) Mutations in the retinal guanylate cyclase (RETGC-1) gene in dominant cone-rod dystrophy. Hum Mol Genet 7:1179–1184 Kitiratschky VB, Grau T, Bernd A et al (2008) ABCA4 gene analysis in patients with autosomal recessive cone and cone rod dystrophies. Eur J Hum Genet 16:812–819 Kitiratschky VB, Wilke R, Renner AB et al (2008) Mutation analysis identifies GUCY2D as the major gene responsible for autosomal dominant progressive cone degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci 49:5015–5023 Klevering BJ, Deutman AF, Maugeri A et al (2005) The spectrum of retinal phenotypes caused by mutations in the ABCA4 gene. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 243:90–100 Kobayashi A, Higashide T, Hamasaki D et al (2000) HRG4 (UNC119) mutation found in cone-rod dystrophy causes retinal degeneration in a transgenic model. Invest Ophthalmol Vis Sci 41:3268–3277 Kohl S, Baumann B, Broghammer M et al (2000) Mutations in the CNGB3 gene encoding the beta-subunit of the cone photoreceptor cGMP-gated channel are responsible for achromatopsia (ACHM3) linked to chromosome 8q21. Hum Mol Genet 9:2107–2116 Kohl S, Baumann B, Rosenberg T et al (2002) Mutations in the cone photoreceptor G-protein alpha-subunit gene GNAT2 in patients with achromatopsia. Am J Hum Genet 71:422–425 Kohl S, Marx T, Giddings I et al (1998) Total colourblindness is caused by mutations in the gene encoding the alpha-subunit of the cone photoreceptor cGMP-gated cation channel. Nat Genet 19:257–259 Köhn L, Kadzhaev K, Burstedt MS et al (2007) Mutation in the PYK2-binding domain of PITPNM3 causes autosomal dominant cone dystrophy (CORD5) in two Swedish families. Eur J Hum Genet 15:664–671 Maugeri A, Klevering BJ, Rohrschneider K et al (2000) Mutations in the ABCA4 (ABCR) gene are the major cause of autosomal recessive cone-rod dystrophy. Am J Hum Genet 67:960–966 Michaelides M, Aligianis IA, Ainsworth JR et al (2004) Progressive cone dystrophy associated with mutation in CNGB3. Invest Ophthalmol Vis Sci 45:1975–1982 Michaelides M, Aligianis IA, Holder GE et al (2003) Cone dystrophy phenotype associated with a frameshift mutation (M280fsX291) in the alpha-subunit of cone specific transducin (GNAT2). Br J Ophthalmol 87:1317–1320 Michaelides M, Wilkie SE, Jenkins S et al (2005) Mutation in the gene GUCA1A, encoding guanylate cyclase-activating protein 1, causes cone, cone-rod and macular dystrophy. Ophthalmology 112:1442–1447 Nathans J, Davenport CM, Maumenee IH et al (1989) Molecular genetics of human blue cone monochromacy. Science 245:831–838 Payne AM, Downes SM, Bessant DA et al (1998) A mutation in guanylate cyclase activator 1A (GUCA1A) in an autosomal dominant cone dystrophy pedigree mapping to a new locus on chromosome 6p21.1. Hum Mol Genet 7:273–277 Payne AM, Morris AG, Downes SM et al (2001) Clustering and frequency of mutations in the retinal guanylate cyclase (GUCY2D) gene in patients with dominant cone-rod dystrophies. J Med Genet 38:611–614 Perrault I, Rozet JM, Gerber S et al (1998) A retGC-1 mutation in autosomal dominant cone-rod dystrophy. Am J Hum Genet 63:651–654 Rosenberg T, Baumann B, Kohl S et al (2004) Variant phenotypes of incomplete achromatopsia in two cousins with GNAT2 gene mutations. Invest Ophthalmol Vis Sci 45:4256–4262 Sharpe LT, Stockman A, Jagle H et al (1999) Cone photopigments, color vision and color blindness. In: Gegenfurtner K, Sharpe LT (eds) Color Vision: from genes to perception. Cambridge University Cambridge, pp 3–52 Sohocki MM, Perrault I, Leroy BP et al (2000) Prevalence of AIPL1 mutations in inherited retinal degenerative disease. Mol Genet Metab 70:142–150 Sundin OH, Yang JM, Li Y et al (2000) Genetic basis of total colourblindness among the Pingelapese islanders. Nat Genet 25:289–293 Swain PK, Chen S, Wang QL et al (1997) Mutations in the cone-rod homeobox gene are associated with the cone-rod dystrophy photoreceptor degeneration. Neuron 19:1329–1336 Wissinger B, Dangel S, Jägle H et al (2008) Cone dystrophy with supernormal rod response is strictly associated with mutations in KCNV2. Invest Ophthalmol Vis Sci 49:751–757 Wissinger B, Gamer D, Jagle H et al (2001) CNGA3 mutations in hereditary cone photoreceptor disorders. Am J Hum Genet 69:722–737 Wissinger B (1998) Neue Erkenntnisse zur genetischen Ursache der kompletten Achromatopsie (kompletten Farbenblindheit). Z Prakt Augenheilkd 19:467–472 Wiszniewski W, Lewis RA, Lupski JR (2007) Achromatopsia: the CNGB3 p.T383fsX mutation results from a founder effect and is responsible for the visual phenotype in the original report of uniparental disomy 14. Hum Genet 121:433–439 Wu H, Cowing JA, Michaelides M et al (2006) Mutations in the gene KCNV2 encoding a voltage-gated potassium channel subunit cause „cone dystrophy with supernormal rod electroretinogram“ in humans. Am J Hum Genet 79:574–579 Wycisk KA, Zeitz C, Feil S et al (2006) Mutation in the auxiliary calcium-channel subunit CACNA2D4 causes autosomal recessive cone dystrophy. Am J Hum Genet 79:973–977 Yang Z, Peachey NS, Moshfeghi DM et al (2002) Mutations in the RPGR gene cause X-linked cone dystrophy. Hum Mol Genet 11:605–611