Генетические факторы в развитии миопии

При изучении роли наследственности в развитии миопии применяют три основных метода генетических исследований: генеалогический, близнецовый и популяционно-статистический.

Как известно, популяционно-статистический метод основан на изучении наследственных признаков в больших группах населения из одной или нескольких популяций и статистичес­кой обработке полученного материала [Бочков Н.П., 1973]. Популяционно-статистические исследования рефракции немно­гочисленны, отличаются методическим разнообразием и вари­абельностью данных. Поскольку эти исследования проводят на разном возрастном и этническом материале с использованием неодинаковых способов определения и учета рефракции, то получаемые результаты трудно сравнивать и обобщать. Резуль­таты этих исследований касаются в основном построения реф­ракционных кривых, компонентного анализа рефракций, опре­деления частоты миопии у разных народностей [Young F. et al., 1970, 1971; Grossvenor Т., 1970; Young F., Leary G., 1972; Morgan R., Munro M., 1973]. Для построения генетической модели близорукости они не могут быть использованы.

Генеалогический метод, основанный на анализе родословных, уже давно применяют в изучении рефракции [Авербах М.И., 1925; Холина А.А., 1925; Stilling, 1903; Waardenburg P., 1930, 1963; Wold K.C., 1949; Francois J., 1958; Sorsby A., 1970, и др.].

P. Waardenburg (1963), обобщивший в своем руководстве практически всю литературу по генетике рефракции, выделяет три разновидности близорукости по типу наследования: 1) ми­опия слабой и средней степени (до 6,0 дптр) наследуется, по его мнению, по аутосомно-доминантному типу; 2) миопия высокой степени передается по аутосомно-рецессивному или, реже, по аутосомно-доминантному типу; 3) врожденная миопия может быть как наследственно обусловленной (преимуществен­но по рецессивному типу), так и связанной с недоношенностью детей. Факторам среды в развитии приобретенной миопии P. Waardenburg отводит ничтожную роль.

О полигенном характере наследования аметропии пишет и A. Sorsby (1970). По его мнению, простая неосложненная миопия может передаваться и по рецессивному, и по доминантному типу, миопия, сочетающаяся с ночной слепотой, --по аутосомно-рецессивному типу, а также по рецессивному типу, сцепленно­му с полом. Значительное место генетическим факторам отво­дится в развитии близорукости, которая сопутствует тапеторе-нитальным дистрофиям, различным формам врожденной пато­логии органа зрения, а также некоторым системным заболева­ниям (болезнь Дауна, альбинизм, арахнодактилия и др.).

Ценные данные о наследуемости отдельных анатомо-оптичес­ких элементов глаза были получены при их сопоставлении в двух поколениях. A. Sorsby и соавт. (1966) изучили частоту сходства рефракционных элементов глаза у родителей и их детей в 28 произвольно взятых семьях. Наиболее высокой оказалась корре­ляция по преломляющей силе роговицы (/• = 0,542) и длине оси глаза (г =0,434), далее следовали глубина передней камеры (г=0,388), общая рефракция (г=0,348) и сила хрусталика (/•=0,278).

Иные результаты получили F. Young и G. Leary (1972) при аналогичном исследовании 71 эскимосской семьи. Корреляция родителей и детей по общей рефракции оказалась сравнительно небольшой (г = 0,23), а после исключения семей, у членов которых имелась гиперметропия высокой степени, — вообще незначимой (г= 0,11). По остальным анатомо-оптическим элементам получе­ны следующие корреляции: преломляющая сила роговицы — 0,36, длина оси глаза — 0,22, глубина передней камеры — 0,24, толщина хрусталика — 0,11.

Таким образом, существенное сходство у родителей и детей обнаружилось только в отношении преломляющей силы рого­вицы. Что касается общей рефракции, то лишь при гипермет-ропии выше 3,0 дптр выявлялась тесная корреляционная связь между двумя поколениями. Авторы не нашли никаких подтвер­ждений генетической обусловленности анатомо-оптических эле­ментов глаза при других видах рефракции, кроме кривизны роговицы.

Перспективным в антропогенетике является близнецовый метод, т.е. исследование генетических закономерностей на близ­нецах. Суть близнецового метода состоит, как известно, в срав­нении изучаемых признаков в разных группах близнецов, ис­ходя из сходства или различия их генотипов и среды, в которой они росли [Бочков Н.П., 1973]. Сопоставление частоты призна­ка (степени конкордантности) у монозиготных и дизиготных близнецов позволяет получить приблизительный ответ на воп­рос об относительной роли наследственности и среды в разви-

тии признака. Чем больше сходство изучаемого признака в монозиготных парах, тем больше в общем его генетическая обусловленность. Развитие близнецового метода тесно связано с повышением точности определения зиготности.

В ранних работах W. Jablonski (1922), P. Waardenburg (1930), G. Meyer-Schwiekerath (1949) и других авторов, использовавших близнецовый метод, анализируется наследуемость только общей рефракции и преломляющей силы роговицы. Отмечена высокая частота совпадения кривизны роговицы в монозиготных и значительно более низкая в дизиготных парах. Совпадение по общей рефракции было несколько меньшим, особенно при миопии [Weekers R. et al., 1957].

С появлением ультразвуковой биометрии началось изучение наследуемости у близнецов всех компонентов рефракции. A. Sorsby и соавт. (1962), подобрав сходные по рефракции 78 монозигот­ных, 40 дизиготных и 48 случайных пар, определили у них внутрипарные корреляции по основным анатомо-оптическим параметрам. Разница коэффициентов корреляции для монози­готных и дизиготных пар оказалась самой большой для кривиз­ны роговицы (0,934 и 0,591) и длины оси глаза (0,919 и 0,482). Значительно меньшей она была для оптической силы хрустали­ка (0,831 и 0,507) и глубины передней камеры (0,827 и 0,452). Корреляции внутри случайных пар были незначимы. В группе глаз с эмметропией и гиперметропией корреляции были не­сколько выше, а разница коэффициентов корреляции между монозиготными и дизиготными парами несколько больше, чем в группе миопических глаз.

На основании результатов обследования 39 монозиготных и 22 дизиготных пар близнецов A. Nakajima (1961) пришел к заключению, что есть высоконаследуемые (кривизна роговицы и задней поверхности хрусталика, длина оси глаза) и малонас­ледуемые компоненты рефракции (толщина роговицы, глубина передней камеры и кривизна передней поверхности хрусталика).

Данные о значении генетического фактора в развитии ми­опии существенно пополнились в результате исследований, выполненных в последнее время в Московском научно-иссле­довательском институте глазных болезней им. Гельмгольца со­вместно с Медико-генетическим научным центром РАМН и Ин­ститутом физиологии детей и подростков АПН РФ.

Генеалогические исследования с применением ряда маркеров (гаптоглобины крови, дерматоглифика) проведены на террито­рии Ферганской долины [Коллюх В.А., 1972; Аветисов Э.С., Колюх В.А., 1973]. Высокая плотность населения, наличие изолятов, значительное число родственных браков и преоблада­ние многодетных семей делали эту территорию Узбекистана

удобным объектом для медико-генетического анализа близору­кости.

В 120 семьях, в которых миопия выявлялась в трех-четырех поколениях, обследовано 1132 человека (545 мужчин и 587 женщин). Обследованы также 52 здоровые семьи (420 человек) из той же популяции, составившие контрольную группу. Среди них 208 женщин и 212 мужчин. Частота миопии в семьях контрольной группы и семьях пробандов составила соответственно 10,9 и 39,5 %, что свидетельствует о значительной роли наслед­ственного фактора в происхождении указанного вида рефрак­ции.

Аутосомно-доминантный тип наследования установлен в 53 (44,2 %) семьях, а аутосомно-рецессивный -- в 67 (55,8 %). Было выявлено значительное влияние инбридинга на частоту и характер наследования. При доминантном типе наследования родственные браки встречались в 24,6 % семей, а при рецес­сивном типе — в 65,7 %. В последней группе отмечались род­ственные браки в нескольких поколениях.

Установлено, что при доминантном типе наследования бли­зорукость возникает в более позднем возрасте, протекает более благоприятно и, как правило, не достигает высоких степеней. Для миопии, наследуемой по рецессивному типу, характерны фенотипический полиморфизм, более раннее возникновение, большая склонность к прогрессированию и развитию осложне­ний, нередкое сочетание с рядом врожденных заболеваний глаз и более тяжелое течение процесса в последующем поколении по сравнению с предыдущим. При этом не удалось получить дан­ных, которые позволили бы выделить высокую осложненную (иногда ее называют «злокачественная», или «патологическая») миопию в генетически обособленную группу.

Наличие частого инбридинга при рецессивном типе наследо­вания ухудшает течение близорукости и повышает пенетрант-ность соответствующих генов. Миопия в таких случаях нередко сопровождается глазными аномалиями, глухонемотой и психо­неврологическими расстройствами, которые встречаются также у родственников пробанда, у которых нет близорукости.

При обследовании близоруких и лиц контрольной группы на половой хроматин, вкусоощущение фенилтиомочевины и нали­чие гаптоглобинов в сыворотке крови связи миопии с указан­ными генетическими тестами не было выявлено.

О.А.Пантелеева и соавт. (1976) провели сравнительный ана­лиз фенотипических проявлений миопии в наследственно отя­гощенных семьях и в семьях, в которых миопии не было. Из всех фенотипических проявлений близорукости были выбраны три показателя: 1) время проявления миопии; 2) степень миопии

к моменту обследования; 3) тяжесть клинического течения. Было обследовано 120 детей с наследственной и 130 с ненаследствен­ной миопией.

Авторы пришли к выводу, что у детей с наследственной миопией она проявляется раньше, средняя степень ее выше, клиническое течение более тяжелое, чем у детей с ненаслед­ственной миопией. Наследственная миопия несколько раньше проявляется у девочек (средний возраст 8,1±2,1 года), чем у мальчиков (11,6+2,2 года). При наличии миопии у одного из детей ожидаемое время появления миопии у второго сибса того же пола составляет Т±3,0 года, другого пола — Т±4,2 года (Т -время появления миопии у первого ребенка).

По данным О.А.Пантелеевой и Е.Н.Мусницкой (1974), фак­торами, влияющими на экспрессивность гена, т.е. степень вы­раженности его действия, при наследственной миопии могут быть пол, генотип обоих родителей, факторы внешней среды. На основании анализа каждой родословной авторы определили пенетрантность, т.е. степень проявляемое™ патологического гена миопии, в обследованных семьях. Она составила 21,3 %. Столь низкий процент пенетрантности свидетельствует о том, что доминантно наследуемый ген миопии может реализовывать свое патологическое действие только под влиянием неблагоприятных условий внешней среды или при взаимодействии с другими патологическими генами. Пенетрантность и экспрессивность как следствия различных влияний на действие гена взаимосвязаны. Дальнейшее накопление и систематизация данных помогут определить новые факторы, влияющие на эту взаимосвязь.

Изучение рефракции и ее элементов на монозиготных и дизиготных близнецах [Аветисов Э.С. и др., 1973, 1974] позво­лило оценить относительную роль средовых и генетических факторов в формировании аметропии. Наряду с измерением статической рефракции и ее элементов проводили исследование показателей динамической рефракции у 13 монозиготных и 9 дизиготных пар близнецов. Коэффициенты внутриклассовой корреляции по всем этим показателям сопоставлены в табл. 27.

Из данных таблицы видно, что длина оси глаза, преломля­ющая сила роговицы и особенно общая аметропия значительно теснее связаны у монозиготных, чем у дизиготных близнецов. Иные результаты были получены при сравнении функциональ­ных показателей: коэффициенты корреляции оказались доста­точно низкими в обеих группах, причем по некоторым пока­зателям даже выше у дизиготных близнецов, чем у монозигот­ных. На основании этих данных о какой-либо генетической обусловленности свойств динамической рефракции говорить нельзя.

Таблица 27