.
Published in (October 3, 2011) J Clin Invest.
Copyright © 2011, American Society for Clinical Investigation


Введение

Кожно-глазной альбинизм - это аутосомно-рецессивное заболевание, характеризуемое малым количеством пигмента в коже, глазах и волосах. Для кожно-глазного альбинизма обычно характерны: тонкая радужка, нистагм, гипоглазию фовева и малая острота зрения. Люди с альбинизмом имеют разную остроту зрения, от умеренной до слепоты.

Факторы ослабляющие визуальную остроту и общую зрительную функцию включают в себя: гипоглазию фовева, нистагм, ошибки преломления, светочувствительность и аномальное развитие зрительных путей, а именно - перекрест аксонов ганглиозных клеток в области перекреста зрительных нервов.

Современные методы лечения для детей с альбинизмом ограничиваются исправлением ошибок преломления, терапия амблиопии (если она есть), приспособления для низкого зрения, хирургия наружных глазных мышц при косоглазии. Но, не смотря на это полностью исправить зрение не удаётся.

Обычно, людей с КГА (кожно-глазной альбинизм) делят на тех, у кого есть активность тирозиназы в волосяных луковицах (тиразиназо-положительные) и тех, у кого её нет.

Во времена монокулярной генетики, сидром КГА был классифицирован в зависимости от мутировавших генов;
мутация в гене тирозиназы - причина КГА1,
мутация в гене "P" - причина КГА-2,
мутация в гене тирозиназо-зависимого протенина-1 -причина КГА-3,
и мутация в SLC45A2 (раньше известного как MATP и AIM1) - причина КГА-4.

КГА-1 самый распространенный тип альбинизма, в Северной Америке, среди белого населения, выявлено примерно 1 из 36,000 человек. Этот тип альбинизма можно разделить на полностью отсутствующую активность тирозиназы (КГА-1а) и со слабой, остаточной активностью тирозиназы (КГА-1б).

Тирозиназа катализирует ограниченным числом шагов в пигмент (меланин), который производиться в коже и глазах, меланин - это сложная биомолекула, которая синтезируется и храниться в органелах, называемых меланосомами.

Меланосомы созревают проходя 4 этапа.

На 1 и 2 этапе органелы содержат малое количество пигмента или вообще его не содержат.
На 3 и 4 этапе количество пигмента пигмента увеличивается.

Хотя, отклонения связанные КГА, проявляющиеся на ранних стадиях развития (например, перекрест аксонов ганглиозных клеток в области перекреста зрительных нервов) трудно исправить, последующие отклонения визуального развития могут быть исправлены.

Созревание макулы и фовевы продолжаются после рождения, а значит они могут быть исправлены.

Роль активности тирозиназы в механизме формирования пигмента не до конца понятна, но определенно существует взаимосвязь (корреляция) между визуальной функцией и количеством пигментации глазного дна.
Мы полагаем, что увеличение пигментации может исправить визуальные функции у людей с альбинизмом.

У взрослых с альбинизмом может быть исправлено ограниченное число симптомов, в основном связанных со светочувствительностью, но у детей и младенцев может наблюдаться более значительный эффект, в плоть до частичного восстановления сетчатки.

Пробирочные методы исследования и эксперименты на животных с КГА показывают, что увеличение тирозиназы на миллимолярном уровне может стабилизировать фермент и помочь меланосоме в производстве пигмента.
Команда предполагает, что первоначальный продукт тирозиназы, 1-ДОФА, связан с пигментным эпителием сетчатки меланосомным протеином GPR143 (ранее известным как OA1), а так же стимулирует нейротропный фактор PEDF (так же известный как F1), который может повлиять на развитие сетчатки. Общие принципы кинетики Михаэлиса-Ментен поддерживают предположение о том, что увеличение концентрации субстрата в несколько раз увеличит Km продукта образования.

Ингибитор 4-гидроксифенил-пируват диоксигеназы, нитизинон [Orfadin; 2(-2-nitro-4 trifluoromethylbenzoyl)-1,3 cyclohexanedione] является утвержденным FDA (Министерство здравоохранения США) лекарством, которое используется для лечения наследственной тирозинемии типа 1 (HT-1), вызываемой недостаточной активностью фумарилацетоацетатгидролазы (FAH).
Этот препарат ингибирует 4-гидроксифенил-пируват диоксигеназы, фермент предшественник FAH, в пути катаболизма тирозина. Подавление катаболизма тирозина препятствует накоплению токсических промежуточных малеилацетоацетата и фумарилацетоацетата, которые разрушают печень и почки пациентов с HT-1. Побочный эффект лечения нитизиноном (nitisinone): у пациентов с HT-1 поднимается уровень тирозина, но увеличение уровня можно уменьшить низко-протеиновой диетой.
Фармакокинетика, фармакодинамика и токсичность нитизинона (nitisinone) уже хорошо изучены на мышах и людях.
Обычная доза для человека 1–2 mg/kg/ в сутки, мыши хорошо переносят поднятие дозы до 160 mg/kg/ в сутки.

Таблица. 1
Деградация тирозина и синтез меланина. HPPD ингибитор нитизинон (nitisinone) повышает концентрацию тирозина у человека. Он используется для лечения HT-1 из-за недостаточной активности FAH.

В этом исследовании мы показали, что применение нитизинона (nitisinone) повышает пигментацию у мышей с пониженной активностью тирозиназы. Эти результаты имеют важные терапевтические последствия для повышения остроты зрения у пациентов с ОСА-1B.

Результаты.

Нитизинон увеличивает пигментацию шерсти и радужной оболочки у мышей с КГА-1б.

Мы применили нитизинон к мышам с двумя типам КГА. Tyrc-2J/c-2J мышь с КГА-1а, альбинизм из-за мутации в гене Tyr, пигмент отсутствует полностью (рис. 2B, рис. 3D, рис. 4B)

Tyrc-h/c-h мышь с КГА-1б (так же известная как Гималайская мышь), являтся гомозиготной по аллеи Tyr, у которой максимальная ферментативная активность происходит при пониженной температуре тела, так как мутантный протеин (c.A1259G, p.H420R) тепло-зависимый. У гомозиготных мышей, первоначально мех имел легкий оттенок.
При первой линьке, мех стал светлее, а уши, нос и хвост приобрели темный оттенок, как у сиамских кошек. Глаза так и остались непигментированными (рис. 3C, рис. 4C).

WT мыши (C57BL6/J) имели черный цвет меха и темно-коричневое глазное дно (рис. 2A и рис. 4A).

Так как темно-коричневая радужка задерживала отраженный свет от задней части глаза, просвечивание радужки у WT мышей не наблюдалось (рис. 3, A,B). Просвечивание радуждки (тонкая радужка) - это первый признак того что у пациента КГА.

Фотография 2

Сравнение действия нитизинона на мышах Tyrc-2J/c-2J и Tyrc-h/c-h с (A) WT C57BL6 мышью.
(рис. B и C) мышь под буквой U лечение не дало результатов, мышь (T) Tyrc-2J/c-2J на рис. B и мышь (Т) Tyrc-h/c-h на рис. C действие нитизинона дало результаты. В бритой области, вырос новый хорошо пигментированный мех.
Увеличенное изобажение побритой области у безрезультатной мыши (Рис. D) и результативной мыши (Рис. E).

Фотография 3
Просвеченная радужка у безрезультатативной (Tyrc-2J/c-2J) (Untrt) и результатной (Tyrc-h/c-h) (Trt) мыши. Темно-коричневый меланин в ражудке WT мыши (рис. А) предотвратил отражение оранжево-красного света от сетчатки, когда пучок света от щелевой лампы направляли в зрачок.
Отсутствие пигмента у Tyrc-h/c-h © и Tyrc-2J/c-2J мышей (рис. D) позволило свету отразиться назад и просветить кровяные сосуды в радужке.

После месяца лечения нитизиноном у мыши Tyrc-h/c-h (рис. E) появился пигмент (показан стрелками), у мыши Tyrc-2J/c-2J (F) такого не наблюдалось.

Фотография 4
Фото. глазного дна.
На рис. "А" мышь WT.
Рис."B" мышь Tyrc-2J/c-2J лечение не дало результатов.
Рис. "С" мышь Tyrc-h/c-h действие нитизинона дало результаты.
Не у Tyrc-2J/c-2J, не у Tyrc-h/c-h мышей каких-либо клинических различий в пигментации глазного дна не выявлено.

Доза нитизинона в 4 mg/kg принимаемая каждый день орально, повышает уровень концентрации тирозина примерно на 60%, без заметных побочных эффектов. После месяца приёма нитизинона, уровень тирозина повысился в 4-6 раз, по сравнению с плацебо контролем (табл. 1).

Мыши Tyrc-h/c-h показали усиление пигментации в области роста новых волос, чего у мышей Tyrc-2J/c-2J не наблюдалось. (рис. 2, B-C)
Так как пигмент накапливается преимущественно в ново-выросших волосах, мы обрили часть шерсти для стимуляции роста волос.
Исследования радужки с помощью щелевой лампы, показали увеличение пигментации у мышей Tyrc-h/ch, ни ничего не выявили у мышей Tyrc-2J/c-2J (рис. 3, E и F).
Исследования глазного дна не показали никакого заметного увеличения пигментации ни у одной из мышей.

Таблица 1
Количество тирозина после 1 месяца лечения нитизиноном.






http://www.jci.org/articles/view/59372