Multifaktoriális betegségek vizsgálata - időskori macula degeneráció (age-related macular degeneration, AMD)

Az AMD a retina középső, az éles látásért felelős területét, a maculát érintő komplex progresszív betegség (381). Kialakulásához három fő tényező járul hozzá. A kor előrehaladtával a kockázat nő, jelentős a környezeti faktorok (dohányzás, oxidatív stressz), valamint a genetikai kockázati tényezők szerepe (382, 383). A macula fundus megjelenése alapján az AMD-t három fő kategóriára lehet osztani, melyek a korai, a köztes és a késői állapotok. A korai és köztes AMD állapotokban tipikus a lipidekben és fehérjékben gazdag depositumok, az úgynevezett drusenek megjelenése. A korai és köztes AMD diagnózisa nagy kockázatot jelent arra, hogy a betegség tovább fejlődik és kialakul a késői AMD (384). A késői AMD vagy száraz vagy nedves típusú lehet (10. ábra). A száraz típus esetében úgynevezett geográfiai atrophia mutatható ki, fotoreceptor vesztés és egy kifejezett retinális pigment epithelium (RPE) atrophia figyelhető meg. A nedves változat esetében - amit exudativnak vagy neovascularisnak is nevezünk - neovascularizáció figyelhető meg. A neovasculáris AMD esetében abnormálisan fejlődő törékeny vérerek infiltrálják a retinát. Amikor ezek az erek eltörnek, a vér a retinába jut és ez látásvesztést eredményez (10.

ábra). Ugyan a neovascularizáció az AMD esetek 15-20%-ában mutatható ki, mégis sokkal

súlyosabb forma, a látásvesztésért nagyrészt ez felel. A betegség következménye a centrális látás elvesztése. Az AMD a fejlett országokban az időskori vakság vezető oka (385), a 2020-as évben már majdnem 200 millió embert érint a világon (386). A terápiás beavatkozási lehetőségek korlátozottak, a leginkább kezelhető változat a késői exudativ forma, ahol a kezelés az intravitreális anti-vasculáris endotheliális növekedési faktor (anti-VEGF) terápia (387). A száraz korai vagy késői AMD esetén jelenleg nincsen olyan kezelési mód, amely a kórfolyamatot megállítaná vagy visszafordítaná (388).

10. ábra. A száraz (bal oldal) és nedves (jobb oldal) típusú AMD.

Forrás: Balogh et al. Molekuláris diagnosztika,

https://regi.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0011_1A_Molelkularis_diagnoszitka_hu_book/adatok.html

Addig amíg 1997-ben egy genetikai prediszponáló gén volt ismert, 1998-ban kettő, addig 2015-ben már 34 olyan egymástól független lókuszt ismertek fel a különböző típusú genetikai asszociációs vizsgálatok során, amelyek az AMD kialakulásához vezethetnek (389). Az AMD genetikai okainak feltárásában 2005-ben történt óriási előrelépés, amikor egymástól függetlenül több tanulmány igazolta a komplement faktor H (CFH) egy polimorfizmusának az összefüggését az AMD kialakulásával (390-392). A CFH a komplement út egyik fontos szabályzó fehérjéje. Egy CFH kockázati allél által jelentett populációs járulékos kockázat a korai AMD esetében 10%, míg a késői esetében 53% (393). Ez a polimorfizmus az Y402H (a helyes, de nem elterjedt nomenklatúra szerint p.Tyr402His) a hetedik SCR (short consensus repeat) doménben foglal helyet, amelyről ismert, hogy a heparin, glükózaminoglikán és C-reaktív protein (CRP) kötőhelyét tartalmazza (394, 395). A gyakori SNP-ken kívül ritka mutációk is összefügésbe hozhatók

AMD-vel, az SCR 19-20-ban, illetve az SCR 1-4 között (396). A jelenleg élő hipotézis (397) szerint a MAC (membrane attack complex) kialakulása vezet a choroid endothelium károsodásához és következményesen az RPE csökkent vérellátásához. Ez a csökkent vérellátás vezet hypoxiához és az RPE illetve a fotoreceptorok károsodásához. Valószínű, hogy a C5a faktor a mononukleáris fagocita odavonzáshoz és a choroid neovaszkularizációhoz is hozzájárul, míg a C3a (398) és a CFH (399) szerepet játszik a szub-RPE depozit formák kialakulásában és a choriokapilláris jellegű MAC kialakulásában, és ez vezethet a choriokapillárisok károsodásához, és a látáscsökkenéshez (400). A családvizsgálatok alapján azt találták, hogy az AMD betegek első fokú rokonai között az AMD 2,4-szer gyakoribb (401). Komplement-asszociált gének polimorfizmusait számos esetben összefüggésbe hozták AMD-vel: C2/CFB (402), C3 (403), C7 (404), CFI (405) és SERPING (406). A veleszületett immunitás rendkívül fontos részét képező komplement kaszkád rendszer több, mint 30 fehérjét foglal magába. A komplement kaszkád aktivációja végsősoron a MAC (membrane attack complex) kialakulását jelenti, ez fogja a támadó sejtek lízisét elvégezni. A retina sejtek megszintetizálják a saját komplementjüket (407). A krónikus intraoculáris komplement mediálta gyulladás a genetikailag érzékeny kockázati tényezővel rendelkező egyénekben, akik ráadásul környezeti kockázatnövelő mechanizmusoknak is ki vannak téve, mint például a dohányzás vagy az oxidatív stressz, együtt okozza a progresszív retina változásokat (408). A CFH Y402H polimorfizmus esetén a minor allél többek között a CRP kötődést befolyásolja (409). A minor allél-asszociált szabályozási defektus megemelkedett MAC depozícióhoz és ebből következően az endoteliális sejtek halálához vezet, és károsítja a choriokapillárisokat, melyek a sejtmaradványokat nem tudják megfelelően elszállítani, így ezek a salakanyagok akkumulálódnak a drusenben (410). Vannak azonban más, a komplement rendszertől független gének is amelyek szerepet játszanak az AMD kialakulásában, mint pl. az ARMS2/HTRA1 lókusz, amelyben a két gén egymással rendkívül szoros kapcsoltságban van (411, 412). Nemrégiben kimutatták azt, hogy valószínűleg inkább az ARMS2 és nem a HTRA1 amely az AMD kockázati tényezőjét jelenti (413), de a funkcionális hatás még mindig nem tisztázott. Más AMD-vel kapcsolatba hozott gének érintik az angiogenesist (TGFBR1, VEGFA), az extracelluláris kollagén mátrixt (COL10A1, COL8A1) és a lipid metabolizmust (APOE, CETP, LIPC) (414-416). Végső soron tehát azok a gének, amelyek az AMD-vel kapcsolatba hozhatóak 5 lényeges (sejt)élettani folyamathoz kapcsolhatók: (A) gyulladás és immunválasz, (B) lipid metabolizmus és transzport, (C) angiogenezis, (D) sejt stressz válasz, (E) extracelluláris mátrix és sejt adhézió (417). A lipid transzportban résztvevő ApoE jelen van a retinában is (418). Az ApoE 3 gyakori genetikai variánsa (ε2, ε3, ε4) két polimorfizmus (rs429358 és rs7412) kombinációja eredményeképpen áll elő (419). Az ε2 esetében cisztein van

mind a 112-es mind a 158-as pozícióban, az ε3 esetében cisztein a 112-es míg arginin a 158-as helyen és ε4, ahol arginin a 112-es és a 158-as helyen is. Összesen így 6 biallélikus genotípus lehetséges, melyek közül a ε3/ε3 a leggyakoribb, a továbbiak pedig a ε3/ε4, ε2/ε3, ε4/ε4, ε2/ε4 és ε2/ε2 típusok. A drusenek tartalmaznak ApoE fehérjét. Az utóbbi években számos ApoE AMD eset-kontroll vizsgálat történt, beleértve metaanalíziseket is (420).

Fentiekből látható, hogy az AMD, mely tipikus példája a későn manifesztálódó multifaktoriális betegségeknek, számos genetikai komponenssel bír. Ennek megfelelően minden olyan adat, ami a genetikai diagnosztikában felhasználható, legyen az a kezelés hatékonyságának megbecsülése, a genetikai háttér feltárása, beleértve a poligénes kockázat meghatározását, klinikai hasznossággal bírhat. Ezirányú vizsgálatainkat két publikációban foglaltuk össze (421, 422). Mindkét esetben jelölt gén eset-kontroll tanulmány keretei között vizsgáltuk a potenciális genetikai prediszponáló faktorok előfordulását érintett és kontroll populációkban. Célunk volt az esetleges magyar populáció-specifikus sajátosságok feltárásán túl a korábban mások által nem vizsgált Gas6 c.834+7G>A polimorfizmus asszociációjának felmérése.

1.4.3. Multifaktoriális betegségek vizsgálata - az infertilitás, mint multifaktoriális kórkép