Генетические причины близорукости

Хорошо известно, что размер глаз у детей не значительно отличается от параметров взрослого глазного яблока. Это связано с тем, что органы оптической системы мало увеличиваются в размерах по мере роста человека. Однако у рептилий и рыб ситуация совсем другая. У них отмечается постоянный рост глаз, несмотря на то, что структура органов оптической системы у них сходна со строение млекопитающих. До настоящего момента ученым не удавалось выяснить причины, по которым глаз человека не растет. При этом уже давно установлено, что при увеличении размера глаза человека больше нормы, возникает близорукость. Связано это с тем, что увеличенная глазная ось приводит к фокусировки лучей от предметов не на плоскости сетчатки.

Доктор Крайст и профессор Уиллноу из Центра молекулярной медицины изучали данную проблему. Им удалось выявить механизм, который приводит к задержке роста глазного яблока у человека. Исходной точкой в их работе было изучение редкой формы выраженной близорукости у пациентов, которая ассоциирована с мутацией в генетическом материале (ген LRP2). Этот ген кодирует аналогичные рецепторы в сетчатой оболочке. Мыши, которым удалили соответствующий ген из ДНК, имели неограниченный рост глазного яблока.

Благодаря совместным исследованиям ученые из Америки, Германии и Канады установили причину, по которой мутация в гене вызывает неконтролируемый рост глазного яблока у млекопитающих. Результаты исследования были опубликованы в журнале Developmental Cell. Из данной работы становится понятным, что LRP2 относится к стволовым клеткам сетчатой оболочки млекопитающих. В связи с чем, при мутации гена эта ниша стволовых клеток становится гиперактивной, что приводит к чрезмерному росту глазного яблока. Дубликатом LRP2 является особая сигнальная молекула SHH. Она стимулирует рост стволовых клеток в организме, а также контролирует эмбриогенез глазного яблока. Эта молекула стимулирует стволовые клетки сетчатки и приводит к из размножению, а также последующей дифференциации. Таким образом формируются палочки, колбочки сетчатки, а также другие клетки глаза. Известно, что LRP2 локализуется на внешней части сетчатки глаза, что не является случайным. В этой области он перехватывает SHH и не допускает попадания сигнальной молекулы фактора роста в нишу стволовых клеток.

В связи с этим стволовые клетки, которые расположены на краю сетчатки, не получают стимулирующего влияния инее начинают пролиферировать. Это останавливает рост глаза человека. У пациентов без нормальной работы LRP2, связанного с дефектом гена, молекула SHH способна проникнуть в нишу стволовых клеток и вызвать их активное деление. В результате вышеописанных процессов глазное яблоко постепенно увеличивается в размерах.