A cura di

Dott.ssa Marina Borro

Department of Neurosciences, Mental Health

and Sensory Organs (NESMOS)

UOD Diagnostica Molecolare Avanzata

Tel 0633775222

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 


                                                                                                                                                                            Prescrizione su ricetta classica

LA646 x 8 (AMD1)

DA160 – DA161 – LA646 x 6 (AMD2)

Prescrizione su ricetta elettronica

91.30.3 (sottogruppo 4781) x 8 (in nota: AMD1)

DA160 – DA161 – 91.30.3 (sottogruppo 4781) x 6 (in nota: AMD2)

 

La degenerazione maculare senile (AMD) è la principale causa di perdita della vista irreversibile negli adulti più anziani nella parte occidentale dell’emisfero. L'eziologia della malattia, multifattoriale, coinvolge una complessa interazione di componenti infiammatorie, ossidative, degenerative e genetiche. Una storia familiare di AMD aumenta il rischio individuale per lo sviluppo della malattia, e parenti di primo grado di pazienti affetti hanno un rischio quattro volte maggiore di sviluppare la malattia. Inoltre, i gemelli monozigoti sono noti per avere un alto livello di concordanza per AMD rispetto ai dizigoti.

Studi di associazione genome-wide in grandi coorti hanno identificato diversi loci di suscettibilità associata ad aumentato rischio di AMD.

 

SISTEMA DEL COMPLEMENTO

 

Nella prima linea di difesa contro i microrganismi e altre particelle estranee si trova il sistema del complemento, deputato a riconoscere, attaccare e uccidere i microrganismi invasivi creando dei fori nelle loro membrane. In alcuni casi, tuttavia, l’attivazione sostenuta del complemento può condurre all’infiammazione cronica, aggravare il danno tissutale locale e contribuire in modo significativo alla progressione della patologia, come succede nel morbo di Alzheimer e nell’aterosclerosi. Per prevenire tale danno alcune proteine, tra cui il fattore H, il principale inibitore solubile della via alternativa di attivazione del complemento, tengono il sistema sotto stretto controllo.

Le conseguenze di un’attivazione incontrollata del sistema del complemento sono rilevanti in tutte le tappe patogenetiche della AMD, inclusa la promozione dell’accumulo di leucociti, di produzione di specie reattive dell'ossigeno, formazione di drusen, i danni al pigmento epiteliale della retina (lisi cellulare MAC-indotta), aumento del fattore di crescita vascolare endoteliale (VEGF) che porta a sviluppo di neovascolarizzazione coroideale (CNV) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I geni per il sistema di fattore H complemento proteine ​​(CFH) e il fattore B (CFB) e il fattore 3 (C3) sono fortemente associatI al rischio di sviluppare degenerazione maculare. CFH è coinvolto nell'inibizione della risposta infiammatoria mediata attraverso C3b (e la via alternativa del complemento), sia agendo come cofattore per la scissione di C3b nella sua forma inattiva, C3bi, sia indebolendo il complesso attivo che si forma tra il C3b e il fattore B. La proteina C-reattiva (PCR) e marcatori di superficie polianionici come i glicosaminoglicani normalmente migliorano la capacità del fattore H di inibire il complemento. Ma la mutazione Tyr402His in CFH riduce la sua affinità per PCR e, probabilmente, altera anche la capacità del fattore H di riconoscere glicosaminoglicani specifici. Questo cambiamento si traduce in una ridotta capacità di CFH a regolare il complemento su superfici critiche come la membrana specializzata nella parte posteriore dell'occhio e conduce ad una maggiore risposta infiammatoria all'interno della macula.

Alcune varianti dei geni che codificano per il fattore del complemento B (CFB) e per il  componente 2 (C2), entrambi situati nella regione del complesso maggiore di istocompatibilità di classe III, risultano protettivi nei confronti dell’AMD, probabilmente influendo negativamente l’attivazione del complemento e quindi determinando una inibizione dell’infiammazione.

Altri SNPs nei geni codificanti il fattore del complemento I (CFI), CFB/C2 e  il componente 3 del complemento (C3), promuovono l'attivazione del complemento e aumentano il rischio di AMD. C3, il punto di convergenza dei percorsi del complemento, gioca un ruolo critico nella formazione del complesso di attacco alla membrana (MAC) e nella lisi cellulare conseguente. Nove SNPs nel gene C3 sono associati con AMD, di cui lo SNP R102G è specificamente correlato all’ AMD essudativa.

Lo SNP Y402H nel gene del fattore del complemento H sul cromosoma 1q32 è stato il primo gene scoperto come fortemente associato alla suscettibilità alla AMD. il polimorfismo H402Y determina una riduzione dell’effetto inibitore del fattore C sull’attivazione della via alternativa del complemento con un conseguente rafforzamento dei processi infiammatori. Il gene CFH codifica una glicoproteina che regola la via alternativa del complemento e si lega alla membrana di Bruch. Lo SNP Y402H può provocare un’attivazione del complemento anomala e la distruzione delle cellule ospite seguente al legame inefficace alla membrana di Bruch. CFH Y402H promuove lo sviluppo di AMD precoce (formazione di drusen) e la progressione in AMD avanzata e può agire in sinergia con l’abitudine al fumo nell’aumentare il rischio di AMD essudativa. La presenza dell’allele C aumenta il rischio di progressione AMD.

Risposta alla terapia E’ stato condotto uno studio retrospettivo su 156 pazienti affetti da DMLE essudativa trattati esclusivamente con ranibizumab somministrato intravitrealmente. Ciascun paziente ha ricevuto un’iniezione intravitreale di 0,5 mg di ranibizumab al tempo zero e in seguito altre iniezioni a discrezione del medico che ne ha valutata la necessità in base ad una visita approfondita e ad esami strumentali. Al momento dell’arruolamento il medico ha raccolto informazioni circa l’abitudine al fumo e la presenza di diabete e/o ipertensione. Ogni paziente è stato seguito per nove mesi dal momento dell’inclusione nello studio. Per analizzare l’effetto del genotipo sul’esito del trattamento hanno considerato il numero necessario di iniezioni di ranibizumab. Dopo nove mesi i portatori del genotipo TT necessitano di un numero significativamente (P=0,09) minore di iniezioni. Inoltre i pazienti con genotipo TC e CC tendono ad avere un rischio rispettivamente del 25% e 37% maggiore di necessitare di un altro ciclo di terapia rispetto a quelli con genotipo TT (Br J Ophthalmol. 2009 May;93(5):610-3)

 

Il pannello base comprende l’analisi delle seguenti varianti in geni del complemento

 

- CFH rs1061170 (Y402H – esone 9), risk allele: C.

- CFH rs1410996 (introne 14): risk allele: C

        - Componente 2 del complemento (C2) rs9332739(E318D, exon 7): protective allele: C

- Fattore B del complemento (CFB) rs641153 (R32Q, exon 2): protective allele: T

        - Componente 3 del complemento (C3)

rs2230199 (G/C - R102G, esone 3) risk allele: G.

rs1047286 (Pro314Leu) risk allele: A

                - Fattore 1 del complemento (CFI) rs10033900: risk allele T


LOCUS ARMS2/HTRA1 (age-related maculopathy susceptibility 2/HtrA serine peptidase 1)

LOC387715/ARMS2-HTRA1 A69S (rs10490924 – G/T) è stato il secondo locus identificato come molto rilevante nel conferire suscettibilità all’AMD. La funzione delle proteine prodotte dal locus non è descritta con esattezza. ARMS2 è ritenuto un mediatore di stress ossidativo e HTRA1 è una serina proteasi rilevata nel drusen. La proteina ARMS2 è stata localizzata nella membrane mitocondriale esterna (Proc Natl Acad Sci U S A 2007;104(41):16227–16232.). Si è dunque ipotizzato che una disfunzione mitocondriale possa causare degenerazione dei fotorecettori tramite alterazione del metabolismo energetico, produzione di specie reattive dell’ossigeno, attivazione di pathways apoptotici.  La proteina HTRA1 è stata localizzata nell’endotelio vascolare e potrebbe favorire la vascolarizzazione favorendo la degradazione dei componenti della matrice extracellulare (attraverso una maggiore espressione di metalloproteinase o legando il fattore angiogenico tgf-beta (Prog Retin Eye Res 2009; 28(1):1–18.). L'omozigosi per il polimorfismo ad alto rischio conferisce un aumentato rischio di progressione della AMD e di insorgenza precoce di AMD essudativa. Inoltre l’allele T è più frequente in soggetti che hanno sviluppato neovascolarizzazione coroidale rispetto a coloro che hanno sviluppato atrofia geografica (AJO VOL. 151, NO. 2 345-352)

Il polimorfismo descritto è compreso nel pannello base per la previsione di rischio AMD

 

METABOLISMO DEL COLESTEROLO (HDL)

Una dieta ricca di grassi e colesterolo è associata ad un maggior rischio di degenerazione maculare. Diversi polimorfismi in geni coinvolti nel metabolismo del colesterolo sono stati associate allo sviluppo e alla  progressione di AMD.

Sono compresi nel pannello ampliato per la predizione di rischio e progressione di AMD:

LIPC (lipasi epatica) rs10468017 (C/T). Il gene LIPC, codificante per la lipasi epatica, è stato associate con AMD avanzata.  È stata dimostrato che viene espresso nella retina (Proc Natl Acad Sci U S A 2010;107(16):7395–7400). Il genotipo  TT è associato a ridotto rischio di AMD (Mol Vis. 2010 Nov 17;16:2412-24) sia umida che secca. Inoltre, il genotipo TT è associato a minor rischio di progressione da “large drusen” a neovascular disease (NV) (HR=0.57, P=0.04) (IOVS 2012)

CETP (cholesterol ester transfer protein) rs3764261 allele A associato a maggior rischio di AMD avanzata (Human molecular genetics 2011)

ABCA1 (ATP-binding cassette, subfamily A, member 1) rs1883025 (C/T). L’allele T è associato a minor rischio di progressione da drusen normale a drusen da intermedio a esteso. (IOVS 2012)

MATRICE EXTRA-CELLULARE

Sono compresi nel pannello ampliato per la predizione di rischio e progressione di AMD:

Tissue inhibitor of metalloproteinase 3 (TIMP3) rs9621532 L’allele C è protettivo

COL8A1 (collagen, type VIII, alpha1) rs13095226. L’allele T è protettivo

FRK/COL10A1 ( alpha chain of type X collagen) rs1999930 L’allele T è protettivo rispetto allo sviluppo di AMD avanzata

FATTORI ANGIOGENICI

VEGF (fattore di crescita dell'endotelio vascolare). Il VEGF è espresso nella neovascolarizzazione coroidale (CNV) [9–11] e induce essudazione retinica. Rappresenta il target delle terapie anti-angiogeniche della AMD. Polimorfismi nel gene VEGF sono stati associati a diversi livelli di VEGF sia nel siero che nel corpo vitreo.

rs699946: questo SNP è stato associato all’esito della terapia intravitreale. In particolare, il genotipo GG presentava il miglior esito, l’eterozigote un esito intermedio e l’omozigote AA l’esito peggiore (in termini di acuità visiva dopo il trattamento) (Jpn J Ophthalmol (2011) 55:435–443).

rs4711751. Questo polimorfismo si trova in prossimità del gene VEGFA. L’allele T è associato a maggior rischio di AMD avanzata.



L’algoritmo di base per la precisione di rischio AMD (cutoff – 1.5)  presenta specificità 68%  e sensibilità 83 % (IOVS, May 2009, Vol. 50, No. 5 2044-2053)



 

 

 

 

 

 

 

 

 

REFERENCES

- Seddon JM, Ajani UA, Mitchell BD. Familial aggregation of age-related maculopathy. Am J Ophthalmol. 1997 Feb;123(2):199-206.
- Klaver CC, Wolfs RC, Assink JJ et al. Genetic risk of age-related maculopathy. Population-based familial aggregation study. Arch Ophthalmol. 1998 Dec;116(12):1646-51.
- Chen W et al.  Genetic variants near TIMP3 and high-density lipoprotein-associated loci influence susceptibility to age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci USA. 2010 Apr 20; 107(16):7401-6.
- Hageman GS, Anderson DH, Johnson LV et al. A common haplotype in the complement regulatory gene factor H (CFH) predisposes individuals to age-related macular degeneration.
Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102:7227-32.
- Gold B, Merriam JE, Zernant J et al.
Variation in factor B (BF) and complement component 2 (C2) genes is associated with age-related macular degeneration. Nat Gen. 2006;38:458-62.
- Zipfel PH, Lauer N, Skerka C. The role of complement in AMD. Adv Exp Med Biol. 2010;703:9-24  
- Katta S, Kaur I, Chakrabarti S. The molecular genetic basis of age-related macular degeneration: an overview. J Genet. 2009 Dec;88(4):425-49.
- Yu Y, Reynolds R, Rosner B, Daly MJ, Seddon JM. Prospective assessment of genetic effects on progression to different stages of age-related macular degeneration using multistate Markov models. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012 Mar 21;53(3):1548-56. Print 2012 Mar.

-Seddon JM, Reynolds R, Yu Y, Daly MJ, Rosner B. Risk models for progression to advanced age-related macular degeneration using demographic, environmental, genetic, and ocular factors. Ophthalmology. 2011 Nov;118(11):2203-11.

-Peter I, Huggins GS, Ordovas JM, Haan M, Seddon JM. Evaluation of new and established age-related macular degeneration susceptibility genes in the Women's Health Initiative Sight Exam (WHI-SE) Study. Am J Ophthalmol. 2011 Dec;152(6):1005-1013.e1.

-Yu Y et al. Common variants near FRK/COL10A1 and VEGFA are associated with advanced age-related macular degeneration. Hum Mol Genet. 2011 Sep 15;20(18):3699-709.

-Yu Y, Reynolds R, Fagerness J, Rosner B, Daly MJ, Seddon JM. Association of variants in the LIPC and ABCA1 genes with intermediate and large drusen and advanced age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 Jun 28;52(7):4663-70.

-Sobrin L, Reynolds R, Yu Y, Fagerness J, Leveziel N, Bernstein PS, Souied EH, Daly MJ, Seddon JM. ARMS2/HTRA1 locus can confer differential susceptibility to the advanced subtypes of age-related macular degeneration. Am J Ophthalmol. 2011 Feb;151(2):345-52.e3.

-Chen W et al. Genetic variants near TIMP3 and high-density lipoprotein-associated loci influence susceptibility to age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Apr 20;107(16):7401-6.

-Reynolds R, Rosner B, Seddon JM. Serum lipid biomarkers and hepatic lipase gene associations with age-related macular degeneration. Ophthalmology. 2010 Oct;117(10):1989-95.

- Lee AY, Raya AK, Kymes SM, Shiels A, Brantley MA Jr. Pharmacogenetics of complement factor H (Y402H) and treatment of exudative age-related macular degeneration with ranibizumab. Br J Ophthalmol. 2009 May;93(5):610-3. Epub 2008 Dec 17.