Наследственные заболевания сетчатки — клинически и генетически гетерогенная группа состояний: многие из них манифестируют в детском возрасте как изолированная аномалия у практически здорового ребенка. Некоторые развиваются на фоне системных аномалий. Идентифицировано большинство генов, вызывающих основные дистрофии сетчатки у детей, выявлены сложные связи генотипа с фенотипом. Отмечается выраженная генетическая гетерогенность отдельных случаев генетических заболеваний, мутация одного гена может вызывать развитие нескольких разных фенотипов. Несмотря на это, данные заболевания можно классифицировать по следующим признакам:
1. Стационарные или прогрессирующие
2. Проявляются поражением преимущественно палочек или колбочек.
Стационарные заболевания манифестируют при рождении или в первые месяцы жизни и наиболее точно описываются как синдромы дисфункции. Прогрессирующие состояния, как правило, проявляющиеся позже, называются дистрофиями.
Стационарные синдромы дисфункции сетчатки группа заболеваний включает в себя различные формы стационарной ночной слепоты (синдромы дисфункции палочек) и синдромы дисфункции колбочек (стационарные болезни колбочек).
Выделяют три основных формы стационарной ночной слепоты; при врожденной стационарной ночной слепоте (congenital stationary night-blindness — CSNB) глазное дно интактно или развиваются изменения, характерные для миопии. При белоточечном глазном дне {fundus albipunctatus) и болезни Огути наблюдается характерная картина изменений глазного дна.
а) Клинические проявления. Врожденная стационарная ночная слепота характеризуется ночной слепотой, ухудшением зрения различной степени и отсутствием изменений на глазном дне. Она может наследоваться по аутосомно-доминантному (autosomal dominant — AD), аутосомно-рецессивному (autosomal recessive— AR) или Х-сцепленному механизму (X-linked — XL).
Острота зрения при аутосомно-доминантной форме обычно в пределах нормы или немного снижена, тогда как при аутосомно-рецессивной и Х-сцепленной формах отмечается небольшое или умеренное снижение остроты центрального зрения. Другие проявления Х-сцепленной и аутосомно-рецессивной формы включают в себя близорукость средней или высокой степени, нистагм, косоглазие и парадоксальные реакции зрачков. При осмотре глазного дна патологических изменений обычно не выявляется, у некоторых пациентов могут отмечаться изменения, характерные для близорукости, бледность или наклон диска зрительного нерва.
У пациентов с аутосомно-доминантной врожденной стационарной ночной слепотой заболевание обычно проявляется симптоматической никталопией, но при Х-сцепленной и аутосомно-рецессивной форме болезнь обычно проявляется в младенческом возрасте нистагмом, косоглазием и ухудшением зрения. Нистагм присутствует не у всех пациентов, что приводит к поздней диагностике заболевания в детском или даже взрослом возрасте. Без выполнения электроретинографии (ЭРГ) заболевание может остаться недиагностированным. Х-сцепленный и аутосомно-рецессивный варианты далее можно подразделять на полные и неполные формы. Сначала такая дифференцировка на основании электрофизиологических и психофизиологических критериев была предложена для Х-сцепленной формы, в последствии было показано, что эта классификация разделяет два генетически различных заболевания.
Х-сцепленная врожденная стационарная ночная слепота.
Наклонный диск зрительного нерва и миопические изменения глазного дна.
б) Электрофизиология врожденной постоянной ночной слепоты. Электроретинографию следует выполнять по стандартам Международного общества клинической электрофизиологии зрения (International Society for Clinical Electrophysiology of Vision — ISCEV). При обследовании младенцев исследование может быть невыполнимым, в таких случаях используется модифицированный протокол. Определяется четыре основных ответа: палочковая ЭРГ и ответ на яркую вспышку в скотопических условиях, и два показателя функции колбочек, ритмическая ЭРГ при стимуляции мерцанием 30 Гц и ЭРГ при стимуляции одной вспышкой в фотопических условиях.
И при полной, и при неполной форме врожденной стационарной ночной слепоты определяется «негативная ЭРГ»: показатели генерируемой фоторецепторами в ответ на яркую вспышку a-волны в норме, но отмечается селективное снижение генерируемой клетками внутреннего ядерного слоя b-волны, ее амплитуда становится меньше, чем a-волны, что указывает преимущественно на дисфункцию внутренних слоев сетчатки. При полной врожденной стационарной ночной слепоте палочковая ЭРГ отсутствует, при стимуляции яркой вспышкой регистрируется глубоко негативный ответ.
На колбочковой ЭРГ фиксируются незначительные аномалии, отражающие дисфункцию биполярных ON-клеток. При неполной врожденной стационарной ночной слепоте генерируется палочковая ЭРГ и глубоко негативный ответ на яркую вспышку. Колбочковая ЭРГ изменена гораздо больше, чем при полной форме врожденной стационарной ночной слепоты, что свидетельствует о поражении как ON-, так и OFF-биполярных клеток. При стимуляции мерцанием регистрируется характерный трехфазный ответ.
При аутосомно-доминантной форме врожденной стационарной ночной слепоты могут возникать изменения, указывающие на дисфункцию системы внутренних элементов системы палочек, но в сочетании с нормальной колбочковой ЭРГ по протоколам ISCEV. В других случаях аутосомно-доминантной формы заболевания ответы на палочковой ЭРГ ослаблены, колбочковые ответы в пределах нормы, но стимуляция стандартной яркой вспышкой не вызывает появления негативной волны.
в) Молекулярная генетика и патогенез врожденной стационарной ночной слепоты:
2. Х-сцепленная врожденная стационарная ночная слепота. Идентифицировано два ответственных гена (CACNA1F и NYX), их дефекты вызывают заболевание в большинстве семей. Неполная врожденная стационарная ночная слепота развивается на фоне мутации СACNА1F, кодирующего специфическую a1F-субъединицу вольтаж-зависимого кальциевого канала L-типа сетчатки. Экспрессия CACNA1F, как оказалось, ограничена фоторецепторами, и выражена в синаптических окончаниях. Большинство мутаций представляют собою варианты последовательностей, вызывающих преждевременную терминацию синтеза белка. Недостаточность функционирующих каналов палочек и колбочек нарушает поступление в фоторецепторы кальция, необходимого для тонического выброса нейромедиатора из пресинаптических окончаний.
Это делает невозможным поддержание нормального трансмембранного потенциала биполярных клеток, таким образом, при низкой освещенности сетчатка не способна реагировать на изменения освещенности.
Полная форма врожденной стационарной ночной слепоты вызывается мутацией NYX, гена, кодирующего богатый лейцином протеогликан никталопии. Богатые лейцином последовательности, как считается, играют важную роль во взаимодействии белков, в пределах этих последовательностей идентифицировано множество мутаций. Никталопии экспрессируется во внутреннем сегменте фоторецепторов, наружном и внутреннем ядерном слое и ганглиозными клетками. Возможно, никталопии регулирует и стимулирует формирование и работу ON-путей сетчатки.
На пациентах с мутациями CACNA1F и NYX проведено несколько исследований отношений генотип-фенотип. При мутациях CACNA1F отмечена выраженная межсемейная и внутрисемейная фенотипическая вариабельность, даже при идентичных вариантах последовательностей, что свидетельствует о влиянии на фенотип других генетических факторов и факторов среды. Хотя у большинства пациентов с Х-сцепленной врожденной стационарной ночной слепотой заболевание не прогрессировало, Nakamura et al. описали двух братьев с мутацией CACNA1F, прогрессирующим ухудшением зрения и, в терминальной стадии заболевания, нерегистрируемыми палочковой и колбочковой ЭРГ. Изредка мы также наблюдали медленное прогрессирование заболевания у пациентов с Х-сцепленной врожденной стационарной ночной слепотой.
Пациенты с полной врожденной стационарной ночной слепотой (мутации NYX) всегда страдают миопией и гораздо более выраженной никталопией.
3. Аутосомно-рецессивная врожденная стационарная ночная слепота. Мутации GRM6 и TRPM1 вызывают полную форму врожденной стационарной ночной слепоты. GRM6 кодирует метаботропный глутаматный рецептор (mGluR6) дендритов палочек, колбочек и ON-биполярных клеток, участвующий в перемене знака (потенциала) в первом синапсе, таким образом, выброс фоторецепторами в темноте глутамата вызывает гиперполяризацию мембраны ON-биполярной клетки. TRPM1, транзиторный рецепторный потенциал-зависимый катионный канал, подсемейство М, представитель 1, вероятно, влияет на изменения потенциала мембраны ON-биполярных клеток в ответ на воздействие глутамата.
Мутации САВР4 вызывают неполную форму врожденной стационарной ночной слепоты. САВР4, относящийся к семейству кальций-связывающих белков (calcium-binding protein — САВР), локализуется исключительно на синаптических окончаниях фоторецепторов, где он напрямую связан с С-концевым доменом CACNA1F.
У пациентов с аутосомно-рецессивной врожденной стационарной ночной слепотой при отсутствии негативной ЭРГ были идентифицированы варианты последовательности SLC24A1; при стандартной стимуляции яркой вспышкой в скотопических условиях регистрировалось одинаковое уменьшение амплитуды а- и b-волн. SLC24A1 относится к надсемейству белков — переносчиков растворенных веществ и локализуется во внутренних сегментах (фоторецепторов), наружном и внутреннем ядерных слоях и ганглиозных клетках.
4. Офтальмопатия Аландских островов. Офтальмопатия Аландских островов (Aland Island eye disease — AIED) — Х-сцепленное рецессивное заболевание, сходное с неполной врожденной стационарной ночной слепотой, характеризующееся снижением остроты зрения, нистагмом, никталопией, легкой красно-зеленой дисхроматопсией и близорукостью. У больных мужчин может наблюдаться просвечивающая радужка, гипоплазия центральной ямки и гипопигментация глазного дна. Клиническая картина может напоминать картину Х-сцепленного глазного альбинизма (X-linked ocular albinism — XLOA), но при Х-сцепленном глазном альбинизме цветовосприятие обычно в норме, а у пациентов с офтальмопатией Аландских островов не выявляется характерная для альбинизма аномалия нервных волокон хиазмы.
Ночная слепота, психофизические изменения и изменения на ЭРГ при офтальмопатии Аландских островов аналогичны наблюдаемым при неполной форме Х-сцепленной врожденной стационарной ночной слепоты. Оба заболевания картированы в одной зоне Хр: вероятно, они аллельны друг другу, но мутации CACNA1F при офтальмопатии Аландских островов выявлены не были.
5. Другие близкие фенотипы. Пациенты с синдромами, вызываемыми аномалиями соседних генов (включающих в себя недостаточность глицеролкиназы, врожденную гипоплазию надпочечников, мышечную дистрофию Дюшенна (Duchenne’s muscular dystrophy — DMD) и аномалии глаз, известные как орегонская офтальмопатия) и делецией Хр21, имеют те же дефекты глаз, что и мужчины, больные офтальмопатией Аландских островов и те же изменения на ЭРГ, указывающие на поражение преимущественно внутренних слоев сетчатки. Более того, у некоторых мужчин с изолированной мышечной дистрофией Дюшенна (мутацией гена дистрофина на Хр21) регистрируются те же изменения ЭРГ, что и при врожденной стационарной ночной слепоте. Все эти мультисистемные расстройства сопровождаются непрогрессирующей дисфункцией сетчатки, преимущественно палочек.
Врожденная стационарная ночная слепота.
В левом столбце (А) показаны результаты исследования пациента с «неполной» врожденной стационарной ночной слепотой («incomplete» CSNB — iCSNB);
в среднем столбце (Б) — пациента с «полной» врожденной стационарной ночной слепотой («complete» CSNB — cCSNB);
в правом столбце (В) приведены типичные ЭРГ здорового индивида.
При «неполной» врожденной стационарной ночной слепоте палочковая ЭРГ (DA 0,01, т. е. DA — dark adapted,
в условиях темновой адаптации стимуляция вспышкой яркостью 0,01 кд*с/м2) несколько субнормальна.
Ответ на стимуляцию яркой вспышкой (DA 11,0) электроотрицательный, с нормальной a-волной, что подтверждает нормальную работу фоторецепторов, но глубоко редуцированной Ь-волной.
Ритмическая ЭРГ 30 Гц (LA 30 Hz; LA — light adapted, в условиях световой адаптации — прим, перев.) выраженно субнормальная, четко виден поздний двойной пик,
характерный для «неполной» врожденной стационарной ночной слепоты.
При стимуляции однократной вспышкой в фотопических условиях (LA 3,0 т. е. LA — light adapted, в условиях световой адаптации вспышкой силой 3,0 кд*с/м2 — прим, перев) на ЭРГ отмечается выраженное снижение соотношения b: а, уплощение формы волны и исчезновение осцилляторных фотопических потенциалов, регистрируемых при записи ON-/OFF-ответа (оранжевый стимул 200 мс на зеленом фоне) и отражающих изменения и ON- (деполяризующих), и OFF- (гиперполяризующих) путей колбочковых биполярных клеток.
Паттерн-ЭРГ (PERG — pattern electroretinogram) слегка субнормальна, что указывает на легкую макулярную дисфункцию. При «полной» врожденной стационарной ночной слепоте отсутствует палочковый ответ (DA 0,01) и регистрируется глубоко электроотрицательная DA 11,0 ЭРГ; это подтверждает локализацию дисфункции центральное структур, в которых происходит фототрансдукция. При LA 3,0 регистрируется характерная длительная а-волна, резко нарастающая b-волна, снижение отношения b: а при отсутствии фотопических осцилляторных потенциалов.
Такая картина указывает на выраженную дисфункцию путей колбочковых ON-биполярных клеток и сохранность OFF-путей. Это подтверждается регистрацией глубоко негативного ON-ответа с сохранением ON- a-волны и исчезновением ON- b-волны в сочетании с нормальным OFF-ответом. Проявлением того же феномена является широкая впадина ритмической электроретинограммы 30 Гц с резко возрастающим пиком. Паттерн-ЭРГ почти не регистрируется. В целом, изменения при «полной» врожденной стационарной ночной слепоте отражают дисфункцию систем как колбочковых, так и палочковых ON-путей.
