Monochromatyzm z niebieskim stożkiem
| Monochromatyzm niebieskiego stożka | |
|---|---|
| Inne nazwy | Achromatopsja sprzężona z chromosomem X |
| Specjalność | Okulistyka |
| Objawy | słaba zdolność lub niemożność rozróżniania kolorów, słaba ostrość wzroku , oczopląs , hemeralopia |
| Zwykły początek | wrodzony |
| Diagnostyka różnicowa | niepełna achromatopsja |
| Leczenie | ciemne soczewki |
| Częstotliwość | 1 na 100 000 |
Monochromacja czopków niebieskich ( BCM ) jest dziedziczną chorobą oczu , która powoduje poważną ślepotę barw , słabą ostrość widzenia , oczopląs i światłowstręt z powodu braku funkcjonalnych komórek fotoreceptorowych czopków czerwonych (L) i zielonych (M) w siatkówce. BCM jest recesywną chorobą sprzężoną z chromosomem X i dotyka prawie wyłącznie mężczyzn.
Przyczyna
Komórki stożkowe są jednym z rodzajów komórek fotoreceptorowych w siatkówce, które są odpowiedzialne za fotopowy układ wzrokowy i pośredniczą w widzeniu kolorów . Czopki są podzielone na kategorie według ich czułości widmowej :
- Czopki LWS (czułe na fale długie) są najbardziej wrażliwe na światło czerwone.
- Czopki MWS (czułe na fale średnie) są najbardziej wrażliwe na światło zielone.
- Czopki SWS (wrażliwe na fale krótkie) są najbardziej wrażliwe na światło niebieskie.
Czopki MWS i LWS są najbardziej odpowiedzialne za ostrość wzroku, ponieważ są skoncentrowane w rejonie dołka centralnego siatkówki, który stanowi sam środek pola widzenia . Monochromatyczność czopków niebieskich to poważny stan, w którym brakuje czopków wrażliwych na światło czerwone lub zielone lub są one uszkodzone, a działają tylko czopki S wrażliwe na światło niebieskie i pręciki odpowiedzialne za widzenie nocne ( skotopowe ).
Objawy
Różnorodne objawy charakteryzują BCM:
- Niska ostrość wzroku - od 20/60 do 20/200
- Słaba zdolność lub niemożność rozróżniania kolorów
- Hemeralopia (i związana z nią światłowstręt ) - wrażliwość na jasne światło
- Oczopląs - mimowolny ruch gałek ocznych.
Objawy BCM są zwykle stacjonarne, ale niektóre badania wskazują na postęp choroby.
Słaba dyskryminacja kolorów
Postrzeganie kolorów u monochromatycznych czopków niebieskich jest poważnie upośledzone. Jednak interakcja niebieskich czopków i fotoreceptorów pręcików w widzeniu mezopowym (zmierzch) może umożliwić pewien poziom dichromacji .
Genetyka
Dziedziczność
Ponieważ monochromatyzm niebieskiego stożka ma wiele wspólnych objawów z achromatopsją , historycznie traktowano go jako podzbiór achromatopsji, zwany achromatopsją sprzężoną z chromosomem X lub nietypową niekompletną achromatopsją . Obie te nazwy różnicowały BCM w szczególności przez to, jak jego wzór dziedziczenia odbiegał od innych form achromatopsji. Podczas gdy inne formy (ACHM) podlegają dziedziczeniu autosomalnemu, BCM jest sprzężony z chromosomem X. w literaturze dominował bardziej opisowy termin monochromacja niebieskiego czopka .
Geny
Klaster genów odpowiedzialny za BCM składa się z 3 genów i znajduje się w pozycji Xq28, na końcu ramienia q chromosomu X. Geny w klastrze podsumowano w poniższej tabeli:
| Typ | OMIM | Gen | Umiejscowienie | Zamiar |
| Region Kontrolny Locus | 300824 | LCR | Xq28 | Działa następnie jako promotor ekspresji dwóch genów opsyny i zapewnia, że tylko jedna z dwóch opsyny (LWS lub MWS) ulega ekspresji wyłącznie w każdym czopku. |
| ops LWS | 300822 | OPN1LW | Xq28 | fotopsyny LWS (czerwone) . |
| Ops MWS | 300821 | OPN1MW | Xq28 | fotopsyny MWS (zielone) . |
Pochodzące z niedawnego zdarzenia duplikacji, dwie opsyny są wysoce homologiczne (bardzo podobne), mają tylko 19 miejsc dimorficznych (aminokwasy, które się różnią), a zatem są w 96% podobne. Co więcej, tylko 7 z tych miejsc dymorficznych prowadzi do funkcjonalnej różnicy między genami, tj. dostrajają czułość widmową opsyny . Dla porównania, te geny opsyny są tylko w 40% homologiczne (podobne) do OPN1SW (kodującego fotopsynę SWS i zlokalizowanego na chromosomie 7 ) i „RHO” (kodującego rodopsynę i zlokalizowanego na chromosomie 3 ). BCM nie ma wpływu na OPN1SW i rodopsynę.
Mutacje
Ponieważ BCM jest spowodowane niefunkcjonalnymi czopkami M i L, może wynikać z przecięcia protanopii ( brak funkcjonalnych czopków L) i deuteranopii (brak funkcjonalnych czopków M). Dlatego genetyczne przyczyny BCM obejmują genetyczne przyczyny protanopii i deuteranopii. Należą do nich (wpływające na gen opsyny):
- delecje genów opsyny, często z rekombinacji niehomologicznej .
- mutacje punktowe, które prowadzą do niefunkcjonalnych (inaktywowanych) opsyn:
- C203R : mutacja zmiany sensu .
- P307L
- R247X : mutacja nonsensowna .
- wewnątrzgenowa delecja całego eksonu 4
- LIAVA : inaktywacja poprzez rekombinację homologiczną, która kończy się eksonem 3 hybrydowego genu opsyny zawierającego następujące aminokwasy we wskazanych pozycjach: 153 leucyna , 171 izoleucyna , 174 alanina , 178 walina i 180 alanina .
Dane z Międzynarodowego Rejestru Pacjentów BCM pokazują, że około 35% monochromatycznych czopków niebieskich wynika z tego dwuetapowego procesu, w którym oba geny podlegają wpływowi jednej z powyższych mutacji. Pozostałe 55% monochromatycznych czopków niebieskich jest spowodowanych delecją LCR. W przypadku braku LCR żaden z poniższych dwóch genów opsyny nie ulega ekspresji.
Inną chorobą siatkówki związaną z pozycją Xq28 jest Bornholmska Choroba Oka (BED). Mutacja punktowa W177R jest mutacją zmiany sensu , która powoduje dystrofię czopków , gdy jest obecna w obu genach opsyny .
Diagnoza
Dzieci w wieku 2 miesięcy i starsze można zidentyfikować jako możliwe monochromatyczne niebieskie stożki na podstawie obserwacji niechęci do światła i / lub oczopląsu , ale nie są one wystarczające do postawienia diagnozy, a zwłaszcza diagnozy różnicowej z achromatopsją . Diagnozę różnicową można przeprowadzić na kilka sposobów:
- poprzez rekonstrukcję historii rodziny w celu ustalenia trybu dziedziczności sprzężonego z chromosomem X
- z elektroretinogramem (ERG) , który mierzy elektryczną odpowiedź fotoreceptorów na bodziec wzrokowy o znanej długości fali. Może to świadczyć o utracie funkcji czopków LWS i MWS.
- z testem widzenia barw , albo o charakterze ogólnym, takim jak test Farnsworth D-15 lub Farnsworth Munsell 100 Hue, albo test Bersona, który jest specjalnie zaprojektowany do odróżniania BCM od typowej achromatopsji.
Leczenie
Korekcyjne pomoce wizualne i spersonalizowana terapia widzenia zapewniane przez specjalistów słabowidzących mogą pomóc pacjentom skorygować odblaski i zoptymalizować ich pozostałą ostrość wzroku. Przyciemniane soczewki do światłowstrętu pozwalają na większy komfort widzenia. Odcień magenta (mieszanka czerwieni i błękitu) pozwala uzyskać najlepszą ostrość widzenia, ponieważ chroni pręciki przed nasyceniem, jednocześnie umożliwiając maksymalną stymulację czopków niebieskich.
Terapia genowa
Nie ma lekarstwa na monochromację niebieskiego stożka; jednak obecnie ocenia się skuteczność i bezpieczeństwo przyszłych metod leczenia, a mianowicie terapii genowej . Terapia genowa to ogólne leczenie zaburzeń genetycznych. Wykorzystuje wektory wirusowe do przenoszenia typowych genów do komórek (np. czopków ), które nie są zdolne do ekspresji genów funkcjonalnych (np. fotopsyny ). Dodając brakujące geny opsyny lub funkcjonalną kopię całego kompleksu genów do komórek czopków, można przywrócić widzenie kolorów. W 2015 roku zespół z University of Pennsylvania ocenił możliwe wyniki terapii genowej BCM. Od 2011 roku w kilku badaniach przeprowadzono terapię genową monochromatycznego czopka niebieskiego na modelach myszy i szczurów, ale nie przeprowadzono żadnych badań klinicznych (na ludziach) i jako z października 2022 r. żaden nie jest publicznie planowany według ClinicalTrials.gov
Epidemiologia
BCM dotyka około 1/100 000 osób. Choroba dotyka znacznie częściej mężczyzn niż kobiety ze względu na jej recesywny charakter sprzężony z chromosomem X, podczas gdy kobiety zwykle pozostają nietkniętymi nosicielami cechy BCM.
Historia
Przed 1960 rokiem monochromatyzm niebieskiego stożka był traktowany jako podzbiór achromatopsji . Pierwszy szczegółowy opis achromatopsji podano w 1777 r., gdzie przedmiotem opisu:
... nigdy nie mógł zrobić więcej niż odgadnąć nazwę dowolnego koloru; jednak potrafił odróżnić biel od czerni lub czerń od jakiegokolwiek jasnego lub jasnego koloru… Miał 2 braci w tych samych okolicznościach co do wzroku; oraz 2 braci i sióstr, którzy, podobnie jak jego rodzice, nie mieli tej wady.
- J. Huddart, „Tytuł artykułu”, Relacja osób, które nie rozróżniały kolorów (1777)
W 1942 roku Sloan po raz pierwszy wyróżnił typową i atypową achromatopsję, zróżnicowaną głównie na podstawie wzorców dziedziczenia. W 1953 roku Weale wysunął teorię, że nietypowa achromatopsja musi wynikać z monochromatyzmu stożka , ale oszacował częstość występowania tylko na 1 na 100 milionów. We wczesnych latach 60-tych dziedziczenie atypowej achromatopsji doprowadziło do zmiany nazwy na achromatopsję sprzężoną z chromosomem X , a jednocześnie kilka badań wykazało, że monochromaty czopków niebieskich zachowują pewne widzenie w kolorze niebiesko-żółtym. Znaczące odkrycie zostało ogłoszone w 1989 (i 1993) przez Nathansa i in. który zidentyfikował geny powodujące monochromację niebieskiego czopka.