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Genotyp- Phänotyp- Korrelation bei X- chromosomaler juveniler Retinoschisis

Genotype- phenotype correlation in X- linked juvenile retinoschisis

Schmeißer, Julia


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-82751
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2011/8275/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.07.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 01.08.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Die juvenile Retinoschisis ist eine X-chromosomal rezessiv vererbte Augenkrankheit mit einer sich früh manifestierenden makulären Dysfunktion, welche klinisch durch eine Spaltung der Netzhaut hervorgerufen wird. Bezeichnenderweise für die Krankheit ist, dass in der Regel nur Männer betroffen sind. Im frühen Stadium der Krankheit besteht die Makula typischerweise aus kleinen radial in der Perifovea angeordneten Mikrozysten bzw. Falten. Die zystischen Strukturen können sehr groß werden, die innere Lamina der Retina löst sich ab (Schisis) und sklerotische Abhebungen können entstehen, in die es einbluten kann, was in dieser Untersuchung bei einem Patienten der Fall war. Konduktorinnen können leichte ERG-Veränderungen zeigen, aber ansonsten unauffällig bleiben, was auch in dieser Studie bestätigt wurde. Bei den Untersuchungen mit OCT, ERG oder in Fundusbildern zeigten die Konduktorinnen keinerlei Auffälligkeiten. Deshalb sind für die sichere Diagnose eines Konduktorinnenstatus die molekulargenetischen Untersuchungen wesentlich.
Das Ziel dieser Studie war, die RS1-Genotypen im Patientengut der Abteilung für Kinderophthalmologie, Strabismologie und Ophthalmogenetik der Universität Regensburg festzustellen und mit den retrospektiv ausgewerteten phänotypischen Merkmalen der Patienten zu korrelieren. Es wurden 16 Familien und 6 Einzelpatienten (gesamt 43 Individuen) mit dem Verdacht einer XLRS in einem Zeitraum von ca. 10 Jahren mittels SSCP, Restriktionsverdau und Sequenzierungen molekulargenetisch untersucht und deren Phänotypen ausgewertet. 22 Patienten waren männliche Mutationsträger und 9 obligate Konduktorinnen, die über einen Mutationsnachweis molekulargenetisch identifiziert wurden. Das für die X-gebundene juvenile Retinoschisis verantwortliche Gen ist das RS1-Gen mit seinen 6 Exons. RS1 ist ein peripheres Membranprotein und enthält eine hoch konservierte Discoidindomäne. Nach molekulargenetischer Untersuchung konnten in dieser Studie die meisten Missense-Mutationen des RS1-Gens in den Exons gefunden werden, die für diese Discoidindomäne kodieren. Die Mutationen der Untersuchung wurden in den Exons 4, 5 und 6 verifiziert, davon 63,6% in Exon 6. Bei zwei Indexfällen wurde ein Polymorphismus diagnostiziert, wobei es sich um eine isokodierende Mutation im Exon 5 handelte.
Bei den betroffenen Patienten wurden 11 verschiedene Mutationen durch eine auffällige SSCP und eine Sequenzierung identifiziert und gegebenenfalls durch Gegenstrangsequenzierung und Restriktionsschnittstellenanalyse verfiziert. Die SSCP-Untersuchung zeigte in vorliegender Studie eine Sensitivität von 75%. Von den gefundenen Mutationen waren 10 Missense-Mutationen und eine Deletionsmutation. Diese wurde in dieser Studie erstmalig identifiziert und zwar p.R213fsX24 (c.636delC) im Exon 6 bei Patient 584.01. Die Sequenzveränderung führte zu einer Verschiebung des Leserasters und einem Verlust von 12 C-terminalen Aminosäurepositionen, die den völligen Verlust des Genprodukts nach sich zog. Bei den 10 anderen Punktmutationen (siehe Tab.: 15 und 16) war der Phänotyp individuell sehr unterschiedlich. Die Verwandtschaftsfrage aufgrund örtlicher Wohnnähe bestimmter Patienten, die dieselbe Mutation hatten, konnte mit Hilfe von Mikrosatellitenmarkern widerlegt werden.
Die klinischen und elektrophysiologischen Befunde der Patienten mit XLRS wurden retrospektiv ausgewertet. Als charakteristische Befunde fanden sich eine Hyperopie (im Mittel +2,3±3,1dpt), ein reduzierter Visus (im Mittel 0,24±0,2), immer pathologische Veränderungen der Makula und eine reduzierte b- Wellen Amplitude im ERG. Komplikationen waren Visusminderungen bei 100% der Patienten, Glaskörperveränderungen mit Trübung in 33,3% der Fälle, Glaskörperblutungen in 5% der Patienten und spontane Netzhautablösungen in 72,2% der Augen. Die Fundusuntersuchungen zeigten bei den Patienten zwar ganz typische Ergebnisse, jedoch waren die Fundusveränderungen stark unterschiedlich in ihrer Ausprägung. Außerdem zeigten sich auch intrafamiliär große Variationen im Krankheitsverlauf. Alle Patienten zeigten eine Visusverschlechterung, welche jedoch nicht in einer direkten Abhängigkeit zum Alter der Patienten stand. Es konnte gezeigt werden, dass der Phänotyp bei XLRS eine große Variabilität sowohl inter- als auch intrafamiliär mit gleicher Mutation präsentiert und dass keine eindeutige Genotyp-Phänotyp-Korrelation bewiesen werden kann.
Kurzfassung auf Englisch: X-linked juvenile Retinoschisis is a vitreoretinal disease, featuring a macular dysfunction at an early stage, which is clinically due to a splitting of the retina. Generally, only males are affected. In the early stages, the macula typically shows small, peripheral, radial microcysts or folds. The cysts can develop quite large, the inner retina layer separates and sclerotic detachment may occur, which may result in vitreous hemorrhage as could be seen in a patient in the current study. Female carriers can show subtle electroretinographic (ERG) changes, whereas they otherwise do not show any clinically abnormality. This study showed, that the examination of female carriers with optical coherence tomography (OCT), ERG and fundus photographs did not provide any significant abnormality. A reliable diagnosis of a carrier status requires molecular genetic analysis.
The aim of the study was to define the RS1-genotypes among patients of the “Department of Paediatric Ophthalmology, Strabismology and Ophthalmogenetics at the Medical Center of the University of Regensburg”, and to correlate them with retrospectively evaluated phenotypical characteristics of the patients obtained over a period of 10 years. Molecular genetic examinations have been conducted on 16 families and 6 individuals (in total: 43 individuals) with suspected XLRS via single-strand conformation polymorphism (SSCP), restriction digest assay, and direct sequencing of PCR-products. Subsequently, the phenotypes were evaluated. Out of the sample group, 22 were male mutation carriers and 9 were obligate female carriers, which had been identified via a molecular genetic verification. The gene underlying X- linked juvenile Retinoschisis (XLRS1) is the RS1 gene consisting of 6 exons. RS1 is a peripheral membrane protein and contains a highly conserved discoidin domain that has been implicated in phospholipid binding and cell-cell interactions on membrane surfaces. After molecular genetic examination, most of the missense mutations of the RS1 gene could be found in the exons coding for this discoidin domain in this study. The identified mutations were verified in exons 4, 5 and 6, of which 63,6% occurred in exon 6. In two index cases, a polymorphism was diagnosed, represented by an isocoding sequence change in exon 5. Among the patients, 11 different mutations were identified. SSCP showing aberrant banding pattern followed by a DNA sequence analysis confirmed the presence of these mutations. The SSCP examination showed a sensitivity of 75% in the current study. Out of the mutations determined, 10 were missense mutations and one was a deletion mutation. The deletion mutation (c.636delC (p.R213fsX24) in exon 6) is a novel RS mutation, identified in patient 584.01. This deletion causes a frameshift during translation and results in a loss of 12 C-terminal amino acid positions, entailing the complete loss of the gene product. In the case of the 10 other point mutations (see tables 15 and 16) the phenotype was individual. A possible relation among patients with identical mutations due to proximity of their places of domicile could be excluded with the help of microsatellite markers.
The clinical and electrophysical diagnostic findings of the patients with XLRS were retrospectively analysed. Characteristic findings were hyperopia (on average +2,3 ±3,1 dpt), a reduced visual acuity (on average 0,24±0,2), pathologic changes in the macula and a reduced b-wave amplitude of the ERG. In addition to reduced visual acuity, vitreous veils occurred in 33,3%, vitreous hemorraghes in 5%, and spontaneous retinal detachment in 72,2% of cases. The fundus examinations showed typical results for all patients, however with varying expression. Intrafamiliar heterogeneity occurred in the course of the disease. All patients featured a loss of visual acuity, but a direct correlation with age could not be drawn in this study. It could be shown that the phenotype for XLRS featured a large inter- and intrafamilial variability with identical mutation. No unambiguous genotype- phenotype correlation could be shown.


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