синдром Ашера | |
---|---|
Другие имена | Синдром Ашера-Халлгрена |
![]() | |
Синдром Ашера наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Ниже описаны гены, вовлеченные в синдром Ашера. | |
Специальность | Офтальмология |
Синдром Ашера , также известный как синдром Холлгрена , синдром Ашера–Холлгрена , синдром пигментного ретинита–дизакузиса или синдром дистрофии сетчатки с дизакузисом [ 1] — редкое генетическое заболевание, вызванное мутацией в любом из как минимум 11 генов, приводящее к сочетанию потери слуха и нарушения зрения . Это наиболее распространенная причина слепоглухоты , которая в настоящее время неизлечима.
Синдром Ашера классифицируется на три подтипа (I, II и III) в соответствии с генами, ответственными за возникновение глухоты. Все три подтипа вызваны мутациями в генах, участвующих в функционировании внутреннего уха и сетчатки . Эти мутации наследуются по аутосомно-рецессивному типу.
Частота возникновения синдрома Ашера различается по всему миру и в зависимости от различных типов синдрома, с показателями от 1 на 12 500 в Германии [2] до 1 на 28 000 в Норвегии [3] . Тип I наиболее распространен среди ашкеназских евреев и акадийских популяций, а тип III редко встречается за пределами ашкеназских евреев и финских популяций [4] . Синдром Ашера назван в честь шотландского офтальмолога Чарльза Ашера , который исследовал патологию и передачу синдрома в 1914 году.
Люди с синдромом Ашера I рождаются полностью глухими и начинают терять зрение в течение первого десятилетия жизни. Они также испытывают трудности с равновесием и учатся ходить медленно в детстве из-за проблем с вестибулярным аппаратом . [ необходима цитата ]
Синдром Ашера I типа может быть вызван мутациями в любом из нескольких различных генов: CDH23 , MYO7A , PCDH15 , USH1C и USH1G . Эти гены функционируют в развитии и поддержании структур внутреннего уха , таких как волосковые клетки ( стереоцилии ), которые передают звуковые и двигательные сигналы в мозг. Изменения в этих генах могут привести к неспособности поддерживать равновесие (вестибулярная дисфункция) и потере слуха. Гены также играют роль в развитии и стабильности сетчатки, влияя на структуру и функцию как стержневых фоторецепторных клеток, так и поддерживающих клеток, называемых пигментным эпителием сетчатки . Мутации, которые влияют на нормальную функцию этих генов, могут привести к пигментному ретиниту и, как следствие, потере зрения. [ необходима цитата ]
Во всем мире предполагаемая распространенность синдрома Ашера I типа составляет от 3 до 6 на 100 000 человек в общей популяции. Было обнаружено, что тип I чаще встречается у людей ашкеназского еврейского происхождения (центральная и восточная Европа) и у франко- акадийских популяций (Луизиана). [5] Среди акадийцев исследования данных гаплотипа согласуются с тем, что одна единственная мутация ответственна за все случаи синдрома Ашера I типа. [5]
Люди с синдромом Ашера II не рождаются глухими и, как правило, являются скорее слабослышащими , чем глухими, и их слух не ухудшается со временем; [6] более того, у них, похоже, нет заметных проблем с равновесием. [7] Они также начинают терять зрение позже (во втором десятилетии жизни) и могут сохранять некоторую часть зрения даже в среднем возрасте. [ необходима цитата ]
Синдром Ашера II типа может быть вызван мутациями в любом из трех различных генов: USH2A , GPR98 и DFNB31 . Белок, кодируемый геном USH2A , ашерин, находится в поддерживающей ткани внутреннего уха и сетчатки. Ашерин имеет решающее значение для правильного развития и поддержания этих структур, что может помочь объяснить его роль в потере слуха и зрения. Местоположение и функции двух других белков пока неизвестны. [ необходима цитата ]
Синдром Ашера II типа встречается по крайней мере так же часто, как и тип I, но поскольку тип II может быть недодиагностирован или его труднее обнаружить, он может встречаться в три раза чаще, чем тип I. [ необходима цитата ]
Люди с синдромом Ашера III не рождаются глухими, но постепенно теряют слух, и примерно у половины из них возникают трудности с поддержанием равновесия. [ необходима цитата ]
Мутации только в одном гене, CLRN1 , были связаны с синдромом Ашера типа III. CLRN1 кодирует кларрин-1, белок, важный для развития и поддержания внутреннего уха и сетчатки. Однако функция белка в этих структурах и то, как его мутация вызывает потерю слуха и зрения, до сих пор плохо изучены. [ необходима цитата ]
Частота синдрома Ашера III типа значительна только среди финской популяции [4] , а также среди населения Бирмингема, Великобритания , [8] и лиц ашкеназского еврейского происхождения. Он редко отмечался в нескольких других этнических группах. [ необходима цитата ]
Синдром Ашера характеризуется потерей слуха и постепенным ухудшением зрения . Потеря слуха вызвана дефектом внутреннего уха , тогда как потеря зрения является результатом пигментного ретинита (РП), дегенерации клеток сетчатки. Обычно сначала поражаются палочковые клетки сетчатки , что приводит к ранней ночной слепоте ( никталопии ) и постепенной потере периферического зрения . В других случаях происходит ранняя дегенерация колбочек в макуле , что приводит к потере центральной остроты зрения . В некоторых случаях фовеальное зрение сохраняется, что приводит к «зрению в виде пончика»; центральное и периферическое зрение не повреждены, но вокруг центральной области существует кольцо , в котором зрение нарушено . [ необходима ссылка ]
Тип | Частота [9] | Локус гена | Ген | Белок | Функция | Размер (АА) | UniProt | ОМИМ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
УШ1Б | 39–55% | 11 к13.5 | MYO7A | Миозин VIIA | Двигательный белок | 2215 | Q13402 | 276900 |
USH1C | 6–7% | 11 стр.15.1-стр.14 | USH1C | Гармонин | PDZ-домен белка | 552 | Q9Y6N9 | 276904 |
УШ1Д | 19–35% | 10 q21-q22 | CDH23 | Кадгерин 23 | Адгезия клеток | 3354 | Q9H251 | 601067 |
USH1E | редкий | 21 кв21 | ? | ? | ? | ? | ? | 602097 |
УШ1Ф | 11–19% | 10 q11.2-q21 | PCDH15 | Протокадгерин 15 | Адгезия клеток | 1955 | Q96QU1 | 602083 |
УШ1Г | 7% | 17 кв24-кв25 | УШ1Г | БЕЗ | Белок-каркас | 461 | Q495M9 | 606943 |
УШ2А | 80% | 1 кв41 | УШ2А | Ушерин | Трансмембранная связь | 5202 | О75445 | 276901 |
USH2C | 15% | 5 q14.3-q21.1 | ГПР98 | VLGR1b | Очень большой GPCR | 6307 | Q8WXG9 | 605472 |
УШ2Д | 5% | 9 q32-q34 | DFNB31 | Вихрь | PDZ-домен белка | 907 | Q9P202 | 611383 |
УШ3А | 100% | 3 q21-q25 | CLRN1 | Кларин-1 | Синаптическое формирование | 232 | Р58418 | 276902 |
Синдром Ашера наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Несколько генов были связаны с синдромом Ашера с использованием анализа сцепления семей пациентов (таблица 1) и секвенирования ДНК идентифицированных локусов . [10] [11] Мутация в любом из этих генов, вероятно, приведет к синдрому Ашера. [ необходима цитата ]
Клинические подтипы Usher I и II связаны с мутациями в любом из шести ( USH1B -G ) и трех ( USH2A , CD ) генов соответственно, тогда как только один ген, USH3A , был связан с Usher III до сих пор. Два других гена, USH1A и USH2B , изначально были связаны с синдромом Usher, но USH2B не был подтвержден, а USH1A был неправильно определен и не существует. [12] Исследования в этой области продолжаются. [ необходима цитата ]
Используя методы анализа взаимодействия, можно показать, что идентифицированные продукты генов взаимодействуют друг с другом в одном или нескольких более крупных белковых комплексах . Если один из компонентов отсутствует, этот белковый комплекс не может выполнять свою функцию в живой клетке, и, вероятно, он также приходит к дегенерации . Предполагается, что функция этого белкового комплекса заключается в участии в передаче сигнала или в адгезии сенсорных клеток. [11]
Исследование показывает, что три белка, связанных с генами синдрома Ашера ( PCDH15 , CDH23 , GPR98 ), также участвуют в развитии слуховой коры у мышей и макак. Отсутствие их экспрессии вызывает снижение числа интернейронов парвальбумина . Пациенты с мутациями этих генов могут иметь дефекты слуховой коры. [13]
Прогрессирующая слепота при синдроме Ашера является результатом пигментного ретинита . [14] [15] Фоторецепторные клетки обычно начинают дегенерировать от внешней периферии к центру сетчатки , включая макулу . Дегенерация обычно сначала замечается как ночная слепота ( никталопия ); периферическое зрение постепенно теряется, ограничивая поле зрения ( туннельное зрение ), что обычно прогрессирует до полной слепоты. Квалификатор пигментный отражает тот факт, что скопления пигмента могут быть видны офтальмоскопом на поздних стадиях дегенерации. [16]
Нарушение слуха, связанное с синдромом Ашера, вызвано повреждением волосковых клеток в улитке внутреннего уха , что препятствует прохождению электрических импульсов в мозг. Это форма дизакузии . [ необходима цитата ]
Поскольку синдром Ашера в настоящее время неизлечим, полезно диагностировать детей задолго до того, как у них разовьется характерная ночная слепота. Некоторые предварительные исследования показали, что до 10% детей с врожденной тяжелой или полной глухотой могут иметь синдром Ашера. [1] Однако неправильный диагноз может иметь плохие последствия. [ необходима цитата ]
Самый простой подход к диагностике синдрома Ашера — это тест на характерные хромосомные мутации. Альтернативный подход — электроретинография , хотя она часто нежелательна для детей, поскольку ее дискомфорт также может сделать результаты ненадежными. [1] Родственное родство является существенным фактором в диагностике. Синдром Ашера I может быть показан, если ребенок полностью глух от рождения и особенно медленно ходит. [ необходима цитата ]
Тринадцать других синдромов могут иметь признаки, похожие на синдром Ашера, включая синдром Альпорта , синдром Альстрёма , синдром Барде–Бидля , синдром Коккейна , врожденную спондилоэпифизарную дисплазию , синдром Флинна–Эйрда , атаксию Фридрейха , синдром Гурлер (MPS-1), синдром Кернса–Сейра (CPEO), синдром Норри , остеопетроз (болезнь Альберса–Шенберга), болезнь Рефсума (болезнь накопления фитановой кислоты) и синдром Цельвегера (цереброгепаторенальный синдром). [ необходима ссылка ]
Хотя синдром Ашера был классифицирован клинически несколькими способами, [17] [15] [18] преобладающий подход заключается в классификации его на три клинических подтипа, называемых Ашер I, II и III, в порядке уменьшения тяжести глухоты. [14] [16] Хотя ранее считалось, что существует синдром Ашера типа IV, исследователи из Университета Айовы недавно [ когда? ] подтвердили, что не существует синдрома Ашера типа IV. [ необходима цитата ] Как описано ниже, эти клинические подтипы могут быть дополнительно подразделены по конкретному мутировавшему гену; люди с Ашером I и II могут иметь любой из шести и трех мутировавших генов соответственно, тогда как только один ген был связан с Ашером III. Функция этих генов до сих пор плохо изучена. [ необходима цитата ]
Синдром Ашера — это изменчивое состояние; степень тяжести не связана тесно с тем, является ли это Ашером I, II или III. Например, человек с типом III может не иметь проблем в детстве, но к середине взрослой жизни у него может развиться глубокая потеря слуха и очень значительная потеря зрения. Аналогично, человек с типом I, который, следовательно, является полностью глухим с рождения, может сохранять хорошее центральное зрение до шестого десятилетия жизни или даже дольше. Люди с типом II, которые имеют полезный слух с помощью слухового аппарата, могут испытывать широкий диапазон тяжести РП. Некоторые могут сохранять хорошее зрение при чтении до 60 лет, в то время как другие не могут видеть, чтобы читать, все еще будучи в возрасте 40 лет. [ необходима цитата ]
Поскольку синдром Ашера наследуется по аутосомно-рецессивному типу, вероятность его наследования одинакова как у мужчин, так и у женщин. Кровное родство родителей является фактором риска. [ необходима цитата ]
Поскольку синдром Ашера возникает из-за потери гена, генная терапия , которая добавляет правильный белок обратно («замена гена»), может облегчить его, при условии, что добавленный белок станет функциональным. Недавние исследования на моделях мышей показали, что одну форму заболевания — связанную с мутацией в миозине VIIa — можно облегчить, заменив мутантный ген с помощью лентивируса . [19] Однако некоторые из мутировавших генов, связанных с синдромом Ашера, кодируют очень большие белки — в первую очередь белки USH2A и GPR98 , которые имеют примерно 6000 аминокислотных остатков. Ученые успешно лечили мышей с синдромом Ашера типа 1C, у которых относительно небольшой пораженный ген. [20]
Синдром Ашера является причиной большинства случаев слепоглухоты . [21] Он встречается примерно у 1 из 23 000 человек в Соединенных Штатах , [22] у 1 из 28 000 в Норвегии, [3] и у 1 из 12 500 в Германии. [2] Люди с синдромом Ашера составляют примерно одну шестую часть людей с пигментным ретинитом . [16]
Синдром Ашера назван в честь шотландского офтальмолога Чарльза Ашера , который исследовал патологию и передачу этого заболевания в 1914 году на основе 69 случаев. [23] Однако впервые он был описан в 1858 году Альбрехтом фон Грефе , пионером современной офтальмологии . [24] Он сообщил о случае глухого пациента с пигментным ретинитом , у которого было два брата с такими же симптомами. Три года спустя один из его студентов, Ричард Либрайх , обследовал население Берлина на предмет наличия у него глухоты с пигментным ретинитом. [25] Либрайх отметил, что синдром Ашера является рецессивным, поскольку случаи сочетания слепоты и глухоты встречались особенно у братьев и сестер кровнородственных браков или в семьях с пациентами в разных поколениях. Его наблюдения предоставили первые доказательства сопряженной передачи слепоты и глухоты, поскольку в генеалогических древах не удалось найти ни одного отдельного случая. [ необходима ссылка ]
Недавно [ когда? ] были разработаны животные модели этого человеческого заболевания (например, мыши с нокаутированным геном и данио-рерио ) для изучения эффектов этих мутаций генов и тестирования потенциальных методов лечения синдрома Ашера. [ нужна ссылка ]