Klinik und Genetik von Augenentwicklungsstörungen: MAC-Spektrum und Vorderabschnittsdysgenesien

Zusammenfassung

Zur Steuerung der Entwicklung des okulären Phänotyps sind mehrere aufeinander abgestimmte Schritte von zeitlich und räumlich organisierten vernetzten Auslösern (Induktionen) notwendig. Dies wird auf dem Niveau der Transkription reguliert. Entscheidend sind hier die sog. Mastergene oder DNA-bindende Transkriptionsfaktoren PAX6, FOXC1, SOX2, FOXE3, OTX2, PITX2 und PAX2. Abhängig vom Phänotyp kann auf die Gestationszeit geschlossen werden, in der die okuläre Entwicklung tiefgreifend gestört wurde. Die Neuralleistenzellen tragen wesentlich zur Entwicklung der Augenstrukturen, insbesondere der vorderen Augenabschnitte, bei. Der Beitrag gibt zunächst einen kurzen Überblick über die embryonale Entwicklung okulärer Strukturen und stellt dann die tiefgreifenden Entwicklungsstörungen der Augen vor: phänotypische und genetische Besonderheiten beim MAC-Spektrum (Mikrophthalmie, Anophthalmus, Kolobom) sowie bei Vorderabschnittsdysgenesien (Axenfeld-Rieger-Spektrum, Aniridie, Peters-Anomalie) und skizziert die bei diesen Erkrankungen auftretenden systemischen Beteiligungen. Bei der klinischen und genetischen Diagnostik ist der entscheidende Faktor die genaue phänotypische Charakterisierung, die jeder genetischen Diagnostik vorangestellt werden muss und nach der sich die Auswahl der diagnostischen Optionen richtet. Eine „Schrotschussdiagnostik“ auf alle beschriebenen Gene, die bei der embryonalen Augenbildung beteiligt sind, ist kostenintensiv und weniger effektiv als eine phänotypisch orientierte Selektion der für das beschriebene Erkrankungsbild häufigen Gene, gefolgt von den selteneren Genen in einem 2. oder 3. molekulargenetischen Schritt.

Abstract

To control the development of the ocular phenotype, several coordinated steps of temporally- and spatially-organized networked triggers (inductions) are necessary. This is regulated at the level of transcription. Crucial here are the so-called master genes or DNA-binding transcription factors PAX6, FOXC1, SOX2, FOXE3, OTX2, PITX2 and PAX2. Depending on the disease phenotype, it is possible to conclude on the gestational period in which ocular development was profoundly disrupted. The so-called neural crest cells contribute significantly to the development of eye structures, especially of the anterior segment. The review first presents a brief overview of the embryologic development of ocular structures and then describes major profound developmental disorders of the eyes: phenotypic and genetic features in the MAC spectrum (microphthalmia, anophthalmia, coloboma) as well as anterior segment dysgenesis (Axenfeld-Rieger spectrum, aniridia, Peters anomaly). It also outlines the systemic involvement of these diseases. In clinical and genetic diagnostic pathways, the determining factor is the exact phenotypic characterization that must be preceded by any genetic diagnosis and the further choice of diagnostic options. “Shotgun diagnostics” on all of the described genes involved in ocular developmental disorders is costly and less effective than a phenotypically-oriented selection of the genes common to the phenotypical syndrome described, and only then should it be followed by the analysis of rarer genes in a second or third molecular genetic step.

Schlüsselwörter

Augenentwicklung - Mikrophthalmie - MAC - Vorderabschnittsdysgenesie - Aniridie - PAX6

Key words

ocular development - microphthalmia - MAC - anterior segment dysgenesis - aniridia - PAX6

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