Was ist die corneale Dystrophie?
Die Hornhaut ist das klare, kuppelförmige Fenster an der Vorderseite Ihres Auges, das dafür verantwortlich ist, das Licht zu fokussieren, um scharfe Bilder zu erzeugen. Corneale Dystrophien sind eine Gruppe von mehr als 20 genetischen Störungen, die dazu führen, dass sich abnormaler Stoff in einer oder mehreren der fünf verschiedenen Schichten der Hornhaut ansammelt. Diese Ansammlung kann die Hornhaut trüb, geschwollen oder verzerrt machen, was zu einem allmählichen Verlust des Sehens führt.
Diese Bedingungen zeichnen sich durch mehrere Schlüsselmerkmale aus:
- Sie sind genetisch. Dystrophien sind vererbbare Erkrankungen, die durch Familien weitergegeben werden, was sie von hornhautbedingten Problemen unterscheidet, die durch Verletzungen, Infektionen oder das Alter verursacht werden.
- Sie betreffen beide Augen. Die Erkrankung entwickelt sich typischerweise bilateral, das heißt in beiden Augen, obwohl die Schwere und Geschwindigkeit der Progression zwischen ihnen variieren kann.
- Die Symptome hängen von der Hornhautschicht ab. Probleme können von stechenden Schmerzen an der Oberfläche bis zu zunehmend unscharfem Sehen reichen, abhängig davon, welche Schicht den abnormalen Aufbau aufweist.
Genetische Risikofaktoren nach Hornhautschicht
Der spezifische genetische Risikofaktor — das Gen, das den Fehler enthält — bestimmt, welche Schicht der Hornhaut betroffen ist und welche Symptome sich entwickeln. Wissenschaftler haben viele dieser Gene kartiert und die Dystrophien nach dem Teil der Hornhaut gruppiert, den sie schädigen.
Epitheliale und Stroma-Dystrophien
Das Epithel ist die schützende äußere Schicht der Hornhaut und das Stroma ist die dicke, strukturelle mittlere Schicht, die den Großteil der Stärke und Klarheit der Hornhaut bereitstellt. Genetische Fehler, die diese Schichten betreffen, führen oft zu Ablagerungen, die das Sehen trüben oder die Oberfläche schwächen.
Das TGFBI-Gen: Eine Hauptursache für Stroma-Dystrophien
Ein einzelnes Gen, das Transforming Growth Factor Beta-Induced (TGFBI), ist verantwortlich für mehrere der häufigsten Stroma-Dystrophien. Es befindet sich auf Chromosom 5 und liefert Anweisungen zur Herstellung eines Proteins namens Keratoepithelin, das als wichtiges Stützmaterial im strukturellen Gerüst der Hornhaut fungiert.
Wenn das TGFBI-Gen eine Mutation aufweist, produziert es ein fehlerhaftes, missgestaltetes Keratoepithelin-Protein. Die normalen Reinigungsmechanismen des Körpers können diese defekten Proteine nicht abbauen, sodass sie sich im Hornhautstromal über viele Jahre verklumpen und ansammeln. Diese allmähliche Ansammlung bildet Trübungen, die langsam Licht blockieren und das Sehen beeinträchtigen.
Verschiedene Mutationen im selben TGFBI-Gen verursachen unterschiedliche Arten von Dystrophien. Zum Beispiel kann ein Fehler zu den krümelartigen hyalinartigen Ablagerungen der granularen Hornhautdystrophie führen. Ein anderer Fehler in einem anderen Teil des Gens führt zu den verzweigten, fadenartigen Amyloid-Verschlungen, die in der gitterartigen Hornhautdystrophie zu sehen sind.
Die meisten TGFBI-assoziierten Dystrophien werden in einem autosomal dominanten Muster vererbt. Das bedeutet, dass eine Person nur eine Kopie des mutierten Gens von einem Elternteil erben muss, um die Erkrankung zu entwickeln, was jedem Kind eines betroffenen Elternteils eine 50%ige Wahrscheinlichkeit für die Vererbung gibt. Dieser klare genetische Zusammenhang macht Testungen zu einem mächtigen Werkzeug zur Bestätigung einer Diagnose und zur Unterstützung der Familienmitglieder, ihr eigenes Risiko zu verstehen.
Andere Gene, die die oberen Schichten der Hornhaut betreffen
Während TGFBI ein wichtiger Akteur ist, können andere Gene verschiedene Zellprozesse im Stroma und Epithel stören.
Meesmann-Hornhautdystrophie wird durch Mutationen in den Keratingenen KRT3 und KRT12 verursacht. Diese Gene bauen das innere Gerüst auf, das den Epithelzellen ihre Stärke verleiht. Wenn das Keratin fehlerhaft ist, werden diese Oberflächezellen zerbrechlich, was zur Bildung von winzigen, blasenartigen Zysten führt, die Reizungen und Lichtempfindlichkeit verursachen können.
Schnyder-Hornhautdystrophie entsteht aus einem Fehler im UBIAD1-Gen, das an der Verarbeitung von Cholesterin beteiligt ist. Mutationen führen zur abnormalen Ansammlung von Cholesterin und Lipidkristallen im Stroma, was eine trübe, ringartige Opazität erzeugt, die das Sehen trübt.
Makuläre Hornhautdystrophie wird durch Mutationen im CHST6-Gen verursacht und wird in einem autosomal rezessiven Muster vererbt, was bedeutet, dass eine Person das fehlerhafte Gen von beiden Eltern erben muss. Dieses Gen ist wichtig für die Verarbeitung eines Moleküls namens Keratansulfat. Ohne es bauen sich unverarbeitete Materialien im gesamten Stroma auf, was eine diffuse, glasklare Trübung verursacht, die das Sehen erheblich beeinträchtigen kann.
Gelatinöse Tropfenartige Dystrophie ist eine weitere rezessive Erkrankung, die durch Mutationen im TACSTD2-Gen verursacht wird. Dieses Gen hilft Zellen, aneinander zu haften. Wenn es defekt ist, führt es zur Bildung von klumpigen, holunderartigen Amyloidablagerungen direkt unter dem Epithel, was erhebliche Reizungen und Sehverlust verursacht.
Endotheliale Dystrophien
Das Endothel ist die innerste Schicht der Hornhaut. Es fungiert als kritische Pumpe, die überschüssige Flüssigkeit entfernt, um die Hornhaut klar und kompakt zu halten. Wenn genetische Fehler diese Pumpfunktion stören, wird die Hornhaut wasserhaltig und geschwollen, was zu trübem, schlechtem Sehen führt.
Fuchs’ Dystrophie und das TCF4-Gen
Die häufigste endothale Erkrankung ist die Fuchs’ Endotheliale Hornhautdystrophie (FECD). Ihre häufigste genetische Ursache ist nicht eine typische Mutation, sondern ein einzigartiger Fehler im TCF4-Gen, der als Triplet-Wiederholungserweiterung bekannt ist. Dies ist eine Art genetisches "Stottern", bei dem ein kleines Segment des DNA-Codes zu oft wiederholt wird.
Diese fehlerhafte genetische Botschaft erzeugt ein toxisches RNA-Molekül, das im Zellkern feststeckt. Dort wirkt es wie ein klebriges Netz, das wesentliche Proteine einfängt und daran hindert, ihre Aufgaben zu erfüllen. Dieser Prozess vergiftet die Endothelzellen langsam und führt dazu, dass sie über viele Jahre absterben. Wenn Zellen verloren gehen, bilden sich winzige Erhöhungen namens Guttaten, und das Pumpsystem der Hornhaut beginnt auszufallen, was zu Schwellungen und einer das Sehen beeinträchtigenden Trübung führt.
Genetische Ursachen anderer endothelialer Erkrankungen
Andere, seltenere endothelial Dystrophien werden durch verschiedene genetische Mechanismen verursacht.
Angeborene erbliche Endothel-Dystrophie (CHED) ist mit Mutationen im SLC4A11-Gen verbunden. Dieses Gen baut ein Transporterprotein auf, das Ionen bewegt, um das Flüssigkeitsgleichgewicht der Zelle aufrechtzuerhalten. In der rezessiven Form von CHED sind diese Transporter deaktiviert. Ohne eine funktionale Pumpe wird die Hornhaut von Geburt an wasserhaltig, was bei Säuglingen ein trübes, verdicktes Aussehen verursacht.
Posterior polymorphe Hornhautdystrophie (PPCD) ergibt sich aus einem Problem mit der zellulären Identität. Es wird durch Mutationen in Hauptschaltergenen wie OVOL2 und ZEB1 verursacht, die den Zellen während der Entwicklung sagen, was sie werden sollen. Wenn diese Gene mutiert sind, nehmen Endothelzellen fälschlicherweise Eigenschaften von epithelialen (hautähnlichen) Zellen an. Dies führt dazu, dass sie in unorganisierten Schichten wachsen und Blasen und bandartige Läsionen auf der Rückseite der Hornhaut bilden.
