Age-related macular degeneration (AMD), мультифакториальное нейродегенеративное заболевание становится всё более частой причиной нарушения зрения среди пожилых индивидов из развивающихся стран (1). Заболевание ассоциирует в половине случаев обычной слепоты в Западных популяциях после 65 лет, в США 30% индивидов после 75 лет обнаруживает некоторые признаки болезни (2). Одним из важных изменений является фокальное отложение полиморфного дебриса, наз. друзами, которые обнаруживаются при обследовании глазного дна и составляют одну из основ для классификации по стадиям (Table 1). Средовые и генетические факторы участвуют, с возрастной и семейной историей, рассматриваемой сегодня как факторы высочайшего риска (2).

Существенный прогресс достигнут в результате идентификации хромосомной области 10q26, сцепленной с AMD (3, 4). HTRA1 (high-temperature requirement factor A1) и ARMS2 (age-related maculopathy susceptibility 2) оказались потенциальными кандидатами, вносящими вклад в риск болезни (5), хотя взаимоотношения ранее описанных HTRA1 промоторных вариантов с болезнью остаются неясными (6-8). Более того, из-за сильного нарушения равновесия сцепления в ARMS2-HTRA1 области, исследования генетических ассоциаций недостаточны, чтобы сделать различия между этими двумя генами.

Внтури интервала ARMS2-HTRA1 Fritsche et al. определили генотип 28 single nucleotide polymorphisms (SNPs) среди 794 индивидов с не-семейной AMD и идентифицировали 5 SNPs, которые обнаруживали высокую корреляцию с AMD и не обнаруживались среди неродственного контроля. Эти мутации, включая ранее идентифицированные A69S ARMS2 вариант и функциональный вариант HTRA1 промотора, были подтверждены с помощью

Table 1. The presence and diameter of drusen at fundoscopic examination constitute the basis of several classification systems currently used for AMD (15)

---

Fundoscopic examination changes in AMD various stages
Early Multiple small (<63µm) or intermediate (>63 and <125µm) drusen No evidence of advanced AMD
Intermediate Extensive intermediate or large (>125µm) drusen No evidence of advanced AMD
Advanced Geographic atrophy or neovascular AMD
AMD, age-related macular degeneration.

анализа гаплотипов, располагающихся внутри области в 23.3 kb региона неравновесного сцепления. Повторное секвенирование этого региона у 16 неродственных AMD индивидов выявило 54 вариантов, 15 из которых появились в установленных гаплотипах риска. В одном из этих вариантов, indel, комбинированная инсерция и делеция внутри 3'-нетранслируемого региона ARMS2 удаляет последовательность полиаденилирования и вносит 54-bp AU-богатый элемент, который включает два законсервированных мотива AUUUA, которые как известно, ассоциируют с быстрым распадом РНК. Вариант indel обнаруживает достоверную ассоциацию с AMD (42.4% по сравнению с 19.3% iв контроле).

AU-богатые элементы были первоначально определены как AUUUA последовательность (9), а др. мотивы описанные впоследствии, как было показано, обладают общими сходными свойствами (10). Более чем 4000 транскриптов, содержащих эти элементы были идентифицированы (10, 11), а недавний анализ установил, что они представляют приблизительно 8% мРНК с транскрибируемых генов человека (12) и кодируют разнообразную группу белков, участвующих в столь разнообразных функциях, как регуляция иммунного ответа, клеточный рост и дифференцировка, сигнальная трансдукция и метаболизм.

Fritsche et al. осуществили РНК-блот анализ, чтобы сравнить стабильность ARMS2 изоформ, гетерозиготных как по варианту indel , так и по полимофизму A69S, с таковыми из транскриптов дикого типа. В EBNA 293 клетках заметно редуцировано количество РНК для indel, мутантной изоформы. Более того, когда авт. исследовали 20 плацент, гетерозиготных и одной гомозиготной по гаплотипу indel, то экспрессия ARMS2 белка отсутствовала у гомозиготного носителя, указывая тем самым, что indel изоформа нестабильна на уровне мРНК и ассоциирует с заметно сниженной экспрессией белка. Важно отметить, что др.кодирующий полиморфизм, идентифицированный Fritsche et al. вносит преждевременный стоп кодон на аминокислоте R38 и может быть интересным (Fig. 3).



Fig. 3. The introduction of a premature stop codon at R38 of ARMS2 and a combined insertion and deletion within the 3'-untranslated region of the gene that introduces a 54 bp AU-rich element are two potential mechanisms that decrease ARMS2 stability and protein levels and could be involved in age-related macular degeneration.

Белковый блот анализ выявил повсеместную экспрессию ARMS2 в различной степени в разных тканях, а иммунолокализация показала, что белок, ассоциированный с палочковыми и колбочковыми фоторецепторами внутренних сегментов сетчатки. Иммуноокрашивание открывает его локализацию в регионе, богатом элипсоидными митохондриями, внутренних сегментов. Базируясь на этом эксперименте и дополнительных доказательствах, подтверждающих локализацию ARMS2 в наружной мембране митохондрий клеток млекопитающих (6), Fritsche et al. предположили участие этого белка в гомеостазе митохондрий. i

Предыдущие исследования связали митохондриальную патологию с патогенезом AMD (13, 14). Митохондрии всё больше оказываются связанными с патогенезом нейрологических, сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний, а AMD оказывает самым последним заболеванием, связанным с митохондриальным наследованием. Fritsche et al. открыли две интересные мутации, indel, которая снижает стабильность мРНК, и R38X, которая может потенциально оказывать то же самое влияние на уровень белка ARMS2. Понимание этих вызывающих болезнь мутаций в деталях поможет охарактеризовать молекулярные механизмы, ответственные за AMD и понять дисфункцию митохондрий в контексте др. возможно неродственных нейродегенеративных заболеваний. References 1. Recalde S, Fernandez-Robredo P, Altarriba M et al. Age-related macular degeneration genetics. Ophthalmology 2008: 115:916-916.el. 2. Abecasis GR, Yashar BM, Zhao Y et al. Age-related macular degeneration: a high-resolution genome scan for susceptibility loci in a population enriched for late-stage disease. Am J Hum Gen 2004: 74: 482-494. 3. Fisher SA, Abecasis GR, Yashar BM et al. Meta-analysis of genome scans of age-related macular degeneration. Hum Mol Genet 2005: 14: 2257-2264. 4. Jakobsdottir J, Conley YP, Weeks DE et al. Susceptibility genes for age-related maculopathy on chromosome 10q26. Am J Hum Genet 2005: 77: 389^07. 5. Francis PJ, Zhang H, Dewan A et al. Joint effects of polymorphisms in the HTRAl, LOC387715/ARMS2, and CFH genes on AMD in a Caucasian population. Mol Vis 2008: 14: 1395-1400. 6. Kanda A, Chen W, Othman M et al. A variant of mitochondrial protein LOC387715/ARMS2, not HTRA1, is strongly associated with age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci U S A 2007: 104: 16227-16232. 7. Dewan A, Liu M, Hartman S et al. HTRAl promoter polymorphism in wet age-related macular degeneration. Science 2006: 314: 989-992. 8. Yoshida T, DeWan A, Zhang H et al. HTRAl promoter polymorphism predisposes Japanese to age-related macular degeneration. Mol Vis 2007: 13: 545-548. 9. Shaw G, Kamen R. A conserved AU sequence from the 3 untranslated region of GM-CSF mRNA mediates selective mRNA degradation. Cell 1986: 46: 659-667.