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].

Генеалогический метод, основанный на анализе родословных, уже давно применяют в изучении рефракции [Авербах М.И., 1925; Холина А.А., 1925; Stilling, 1903; Waardenburg Р., 1930, 1963; Wold К С., 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 Р.

О полигенном характере наследования аметропий пишет и А Sorsby (1970). По его мнению, простая неосложненная миопия может передаваться и по рецессивному, и по доминантному типу, миопия, сочетающаяся с ночной слепотой, — по аутосомно- цсцессивному типу, а также по рецессивному типу, сцепленному с полом. Значительное место генетическим факторам отво- лится в развитии близорукости, которая сопутствует тапеторе- митальным 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 (г = 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 (г = 0,278).

Иные результаты получили F. Young и G. Lea 17 (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 гиперметропии 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 развитии 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 энготности.

В ранних работах W. Jablonski (1922), Р. 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 обшей 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 А. 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.

П 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 коі прольной 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 %). Выло 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.

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, І974| позволило оценить относительную роль средовых и генетических факторов в формировании аметропий. 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.

Корреляции основных показателей статической и динамической рефракции у близнецов

В более поздней работе [Аветисов Э.С. и др., 1978] на неотобранных парах близнецов детского и подросткового возраста были изучены наследуемость рефракции глаза и ее анатомооптических компонентов, а также особенности наследования разных видов рефракции. Были обследованы 61 пара монозиготных (М3) и 51 пара дизиготных (ДЗ) близнецов.

Для характеристики наследуемости определяли коэффициент Хольцингера. Чем ближе этот коэффициент к 1,0, тем выше степень участия генетического фактора в формировании данного признака.

Результаты исследования приведены в табл. 28. Они показывают, что генетическая программа оказывает весьма существенное влияние на формирование рефракции глаза. Показатель наследуемости Хольцингера варьировал от 0,659 до 0,792 и был несколько выше у мальчиков, чем у девочек.

Наследственность проявляется также при формировании оптических и анатомических элементов рефракции. При этом роль ее оказалась наибольшей в образовании длины оси глаза (показатель Хольцингера 0,773), несколько меньшей в формировании преломляющей силы роговицы (0,719) и самой небольшой в формировании преломляющей силы хрусталика (0,334).

Для того чтобы получить ответ на вопрос, распространяются ли обнаруженные закономерности на все виды рефракции, было проведено дополнительное исследование. Для большей наглялно-

Таблица 2Н

Ранговые корреляции и показатель наследуемости рефракции и ее компонентов по результатам исследования близнецов

сти в этом случае рассчитывали не коэффициенты корреляции признаков, а их модификационные показатели, т.е. среднее различие внутри пары.

Представленные в табл. 29 результаты показывают, что внутрипарные различия рефракции и ее элементов наименьшие при эмметропии и слабой гиперметропии, несколько больше при гиперметропии средней и высокой степени и существенно больше при миопии. Это свидетельствует о большем воздействии генетических факторов на формирование гиперметропии и эмметропии, чем на формирование миопии. Одна из причин этого заключается, очевидно, в том, что эмметропия и слабая гиперметропия предстанляют собой видовую рефракцию человеческого глаза.

Во всех рефракционных группах внутрипарные различия статической рефракции были меньше, чем различия составляющих ее элементов. Это указывает на наличие активного механизма «подстройки» анатомо-оптических элементов друг к другу.

Таким образом, можно считать, что в отличие от наследственных глазных болезней, при которых наследственность играет роль основного этиологического фактора, близорукость относится к группе глазных болезней с наследственным предрасположением, когда наследственность выступает как патогенетический или условно-этиологический фактор.

Модификяционный показатель рефракции и ее компонентов в разных рефракционных группах