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Medizin

Drei Glaukom-Gene liefern pathogenetische Erklärungsansätze

Mittwoch, 13. Januar 2016

Boston – Eine genomweite Assoziationsstudie bringt Varianten in drei Genen mit der Entwicklung des primär chronischen Offenwinkelglaukoms in Verbindung. Die in Nature Genetics (2016; doi: 10.1038/ng.3482) vorgestellten Ergebnisse weisen auf bisher unbekannte pathogenetische Zusammenhänge hin.

Das primär chronische Offenwinkelglaukom (PCAG) ist die häufigste Variante des grünen Stars und in Deutschland eine der verbreitetsten Erblindungsursachen. Es handelt sich offensichtlich nicht um ein einheitliches Krankheitsbild, da nicht alle Patienten einen erhöhten Augeninnendruck haben, der ein wesentlicher Risikofaktor ist. Die Erkrankung tritt familiär gehäuft auf, und in der Vergangenheit wurden bereits mehrere Mutationen gefunden, die die Erkrankung auslösen können. Diese Gendefekte erklärten jedoch immer nur wenige Erkrankungsfälle.

Eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) bietet die Möglichkeit, nach häufigeren Abweichungen zu suchen. Das NEIGHBORHOOD Consortium (für NEI Glaucoma Human Genetics Collaboration Heritable Overall Operational Database, wobei NEI für das US-National Eye Institute steht) hat zu diesem Zweck die Gene von 3.853 Menschen europäischer Abstammung mit PCAG mit den Genen von 33.480 Menschen ohne Glaukom verglichen. Dabei wurden eine Reihe von Genvarianten (SNP) entdeckt, deren Bedeutung dann in weiteren Kohorten aus Australien, Europa und Singapur bestätigt wurden.

Die SNP fanden sich in der Nähe von drei Genen, von denen eines, FOXC1, bereits in früheren Studien mit dem Glaukom in Verbindung gebracht wurde. FOXC1 ist ein Transkriptionsfaktor, also ein Steuer-Gen, das die Aktivität anderer Gene beeinflusst. Welche Gene dies sind, ist derzeit nicht bekannt. FOXC1 scheint aber in die embryonale Entwicklung der Augen einzugreifen. Das PCAG könnte deshalb teilweise eine angeborene Entwicklungsstörung des Auges sein.

Die Funktion des zweiten Gens, TXNRD2, ist leichter zu fassen. TXNRD2 kodiert das Enzym Thioredoxin-Reduktase 2, das Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen, vor oxidativem Stress schützt. Die Folge von Gendefekten könnte ein Energiemangel und ein Untergang der Zellen sein. Da TXNRD2 in der Retina und im Sehnerven aktiv sind, könnte das PCAG eine degenerative Erkrankung dieser Strukturen sein, was Glaukomforscher schon seit längerem vermuten.

Über die normale Funktion des dritten Gens, ATXN2, ist wenig bekannt. Mutationen sind jedoch für Varianten der spinozerebellären Ataxie und der amyotrophen Lateralsklerose verantwortlich. Beide gehören zu den neurodegenerativen Erkrankungen. Die Forscher konnten zeigen, dass das Gen in verschiedenen Strukturen des Auges abgerufen wird.

Eine Beteiligung des Gens am PCAG erscheint deshalb plausibel. ATXN2 ist bereits das dritte Gen, das sowohl mit einem Glaukom als auch mit der amyotrophen Lateralsklerose in Verbindung gebracht wurde. Mit den drei jetzt beschriebenen Genen steigt die Zahl der Glaukom-Risikogene auf 15 an. © rme/aerzteblatt.de

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