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Approfondimenti sui disturbi di disinnervazione cranica congenita oculare

Uno sguardo ai rari disturbi del movimento oculare e ai loro legami genetici.

― 7 leggere min


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Indice

I disturbi congeniti di disinnervazione cranica oculare, o OCCDD, sono condizioni rare che influenzano la capacità di muovere gli occhi e le palpebre in modo corretto. Le persone con oCCDD possono avere difficoltà a muovere gli occhi in certe direzioni o possono avere le palpebre cadenti, chiamate ptosi. Questi disturbi avvengono a causa di problemi nello sviluppo dei nervi che controllano i muscoli attorno agli occhi.

I muscoli che aiutano a muovere gli occhi sono controllati da tre nervi principali che provengono dal tronco encefalico: il nervo oculomotore (CN3), il nervo trocleare (CN4) e il nervo abducente (CN6). Quando questi nervi o i muscoli che controllano non si sviluppano correttamente, possono portare a vari tipi di oCCDD. Questi disturbi possono verificarsi da soli o come parte di altri sindromi che colpiscono più parti del corpo.

Tipi di oCCDD

Gli oCCDD possono essere suddivisi in alcuni tipi comuni in base al nervo colpito:

  1. CN3-oCCDD:

    • Qui rientrano la fibrosi congenita dei muscoli extraoculari (CFEOM), ptosi congenita e la sindrome di Marcus Gunn (MGJWS).
    • La CFEOM è caratterizzata da difficoltà a guardare in alto, spesso accompagnata da ptosi e capacità variabile di guardare in basso e di lato.
    • Nella MGJWS, la palpebra si apre quando la mascella si muove, con o senza ptosi.
  2. CN4-oCCDD:

    • Questo gruppo include la paresi del quarto nervo, che rende difficile muovere l'occhio verso l'interno e verso il basso, e la sindrome di Brown, che limita il movimento verso l'alto dell'occhio.
  3. CN6-oCCDD:

    • Qui troviamo la sindrome di retrazione di Duane (DRS), la paresi congenita del sesto nervo e la paresi dello sguardo orizzontale.
    • La DRS è nota per il movimento limitato dell'occhio verso l'esterno e il restringimento della palpebra durante i tentativi di guardare verso l'interno.
  4. oCCDD atipici:

    • Se l'oCCDD non rientra chiaramente in nessuna delle categorie sopra, viene chiamato "CCDD-non specificato altrimenti" (CCDD-NOS).

Contesto Genetico

La ricerca ha identificato diversi geni legati agli oCCDD. Questi geni sono stati spesso scoperti attraverso studi su grandi famiglie con caratteristiche condivise. Tuttavia, molte famiglie più piccole con sintomi diversi non hanno ancora cause genetiche identificate.

Per scoprire questi fattori genetici nascosti, i ricercatori hanno utilizzato tecniche avanzate come il sequenziamento dell'esoma o del genoma. Hanno cercato cambiamenti genetici specifici, inclusi varianti di singoli nucleotidi (SNV), piccole inserzioni o delezioni e varianti strutturali più grandi che potrebbero essere collegate agli oCCDD.

Campione di Studio

I ricercatori hanno studiato un gruppo di 467 individui diagnosticati con vari oCCDD e i loro familiari. La maggior parte era già stata sottoposta a screening per cambiamenti genetici in geni noti correlati agli oCCDD, ma quelli senza varianti conosciute sono stati inclusi per ulteriori analisi genetiche. Il team ha raccolto dati demografici e sulla storia medica tramite sondaggi e revisioni cliniche, concentrandosi sul miglioramento della loro comprensione di questi disturbi.

Metodi di Raccolta Dati

Lo studio ha previsto vari metodi per raccogliere dati:

  • Demografia e Fenotipizzazione: I dati di background dei partecipanti sono stati raccolti tramite sondaggi, mentre le storie mediche dettagliate sono state esaminate. Un team di specialisti ha valutato il movimento degli occhi e altre caratteristiche fisiche.

  • Risonanza Magnetica: Sono state eseguite scansioni del cervello e degli occhi per identificare eventuali anomalie nei nervi cranici, nei muscoli extraoculari o nelle strutture cerebrali.

  • Analisi Genetica: Il DNA è stato sequenziato e specifiche varianti genetiche sono state analizzate in base ai modelli di eredità e al loro potenziale impatto sugli individui studiati.

In totale, 81 degli individui hanno subito scansioni MRI per valutare eventuali anomalie strutturali. I risultati sono stati confrontati con i sintomi presentati dai pazienti per vedere quanto si avvicinassero a condizioni note.

Risultati Genetici

Attraverso l'analisi genetica, i ricercatori hanno identificato migliaia di cambiamenti genetici rari. Si sono concentrati su quelli che avevano potenziali implicazioni per gli oCCDD e li hanno classificati in base a quanto frequentemente apparivano nelle famiglie studiate.

I ricercatori hanno anche messo in evidenza determinati risultati genetici che si distinguevano come possibili cause per gli oCCDD. Hanno cercato varianti che erano state precedentemente collegate ad altri disturbi genetici, sperando di trovare connessioni che potessero spiegare gli oCCDD osservati nei loro pazienti.

Varianti Genetiche Chiave Identificate

Lo studio ha identificato varianti chiave in diversi geni associati ai disturbi del movimento oculare, tra cui:

  • Geni codificanti per la tubulina: Sono state trovate varianti in diversi geni della tubulina, che sono stati collegati ai componenti strutturali delle cellule fondamentali per il movimento e la funzionalità dei muscoli oculari.

  • MYH10: Varianti in questo gene, noto per influenzare la funzione muscolare, erano presenti in più probands con oCCDD di tipo CN3. Questo gene è importante per il corretto funzionamento dei muscoli attorno agli occhi.

  • Geni legati alle ciliopatie: Lo studio ha trovato varianti in geni associati a condizioni che colpiscono le ciglia (piccole strutture simili a peli sulle cellule), che possono anch'esse influenzare il movimento oculare e sintomi correlati.

  • Geni della via TGF-beta: Varianti qui erano collegate a disturbi del tessuto connettivo. Anche se non sono principalmente associate agli oCCDD, possono influenzare la salute oculare.

Implicazioni Cliniche dei Risultati Genetici

I risultati di questo studio hanno importanti implicazioni per una migliore comprensione degli oCCDD. Possono aiutare i medici a prendere decisioni informate riguardo alla diagnosi e ai piani di gestione per gli individui colpiti. Identificare la causa genetica specifica può fornire indicazioni sulla gravità e variabilità del disturbo, potenzialmente portando a approcci terapeutici personalizzati.

Inoltre, avere una comprensione genetica più chiara può informare le famiglie sul rischio di oCCDD nelle generazioni future, guidandole nella pianificazione familiare.

Sfide nella Ricerca sugli oCCDD

Nonostante i risultati significativi di questo studio, molte sfide rimangono nella comprensione degli oCCDD:

  • Eterogeneità Genetica: I disturbi sono geneticamente diversi, il che significa che individui differenti possono avere mutazioni diverse che portano a sintomi simili. Questo rende più difficile identificare cause genetiche comuni.

  • Diversità Limitata del Campione: Lo studio ha principalmente incluso individui di origine europea, il che può trascurare fattori genetici rilevanti per altre popolazioni.

  • Complessità delle Condizioni: Alcuni individui presentavano più condizioni coesistenti, complicando l'identificazione di una causa unica per i loro sintomi.

  • Casi Non Risolti: Una porzione significativa degli individui studiati non aveva ancora cause genetiche identificate, sottolineando la necessità di ricerche continue e la scoperta di ulteriori geni collegati agli oCCDD.

Direzioni Future nella Ricerca sugli oCCDD

Lo studio evidenzia la necessità di ulteriori ricerche sugli oCCDD. Alcune direzioni future chiave includono:

  • Espandere il test genetico a una gamma più ampia di popolazioni per identificare potenziali varianti specifiche della popolazione.
  • Investigare ulteriormente la funzionalità dei geni candidati per chiarire il loro ruolo nello sviluppo e nella presentazione degli oCCDD.
  • Esplorare il potenziale per terapie mirate basate sui risultati genetici per offrire opzioni terapeutiche più efficaci per gli individui colpiti.

Conclusione

I disturbi congeniti di disinnervazione cranica oculare sono condizioni complesse e rare che impattano significativamente sulla qualità della vita degli individui. Con la ricerca continua sulle loro basi genetiche, c'è speranza per una migliore diagnosi, trattamento e comprensione di questi disturbi. Man mano che i ricercatori continuano a identificare più geni candidati e le loro funzioni, potremmo sbloccare alla fine l'intero spettro degli oCCDD e delle loro condizioni associate, aprendo la strada a una cura e un supporto migliori per le famiglie colpite.

Fonte originale

Titolo: Expanding the genetics and phenotypes of ocular congenital cranial dysinnervation disorders

Estratto: PurposeTo identify genetic etiologies and genotype/phenotype associations for unsolved ocular congenital cranial dysinnervation disorders (oCCDDs). MethodsWe coupled phenotyping with exome or genome sequencing of 467 pedigrees with genetically unsolved oCCDDs, integrating analyses of pedigrees, human and animal model phenotypes, and de novo variants to identify rare candidate single nucleotide variants, insertion/deletions, and structural variants disrupting protein-coding regions. Prioritized variants were classified for pathogenicity and evaluated for genotype/phenotype correlations. ResultsAnalyses elucidated phenotypic subgroups, identified pathogenic/likely pathogenic variant(s) in 43/467 probands (9.2%), and prioritized variants of uncertain significance in 70/467 additional probands (15.0%). These included known and novel variants in established oCCDD genes, genes associated with syndromes that sometimes include oCCDDs (e.g., MYH10, KIF21B, TGFBR2, TUBB6), genes that fit the syndromic component of the phenotype but had no prior oCCDD association (e.g., CDK13, TGFB2), genes with no reported association with oCCDDs or the syndromic phenotypes (e.g., TUBA4A, KIF5C, CTNNA1, KLB, FGF21), and genes associated with oCCDD phenocopies that had resulted in misdiagnoses. ConclusionThis study suggests that unsolved oCCDDs are clinically and genetically heterogeneous disorders often overlapping other Mendelian conditions and nominates many candidates for future replication and functional studies.

Autori: Elizabeth C. Engle, J. A. Jurgens, B. J. Barry, W.-M. Chan, S. MacKinnon, M. C. Whitman, P. M. Matos Ruiz, B. M. Pratt, E. M. England, L. Pais, G. Lemire, E. Groopman, C. Glaze, K. A. Russell, M. Singer-Berk, S. A. Di Gioia, A. S. Lee, C. Andrews, S. Shaaban, M. M. Wirth, S. Bekele, M. Toffoloni, V. R. Bradford, E. E. Foster, L. Berube, C. Rivera-Quiles, F. M. Mensching, A. Sanchis-Juan, J. M. Fu, I. Wong, X. Zhao, M. W. Wilson, B. Weisburd, M. Lek, Ocular CCDD Phenotyping Consortium, H. Brand, M. E. Talkowski, D. G. MacArthur, A. O'Donnell-Luria, C. D. Robson, D. Hunter

Ultimo aggiornamento: 2024-03-26 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.22.24304594

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.22.24304594.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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