Miopia e genetica: dipende solo da fattori esterni o partecipa anche il DNA?

La miopia è l’anomalia oculare più comune con una prevalenza crescente in tutto il mondo e una natura progressiva nei bambini, che hanno entrambi contribuito a un recente aumento di interesse. Gli studi sperimentali e osservativi che hanno rivelato la complessa natura della variazione di rifrazione umana hanno un obiettivo ultimo: evitare qualsiasi insorgenza della miopia. Vari fattori ambientali e genetici hanno dimostrato di controllare la crescita degli occhi e influenzare lo sviluppo della miopia. Tuttavia, le indagini sull’associazione di questi due fattori nel controllo dello sviluppo refrattivo sono state ostacolate dalla mancanza di un modello animale geneticamente modificabile. Alcuni dati biochimici suggeriscono che un consumo eccessivo di glucosio può esacerbare o peggiorare la condizione. Sebbene non vi siano prove di questo collegamento, il possibile meccanismo sottostante è ancora plausibile. Un consumo eccessivo di glucosio o carboidrati può aumentare il metabolismo ossidativo nei tessuti e, in coloro che hanno predisposizione, anche negli occhi e in particolare nel cristallino. Ciò può rendere conto almeno in parte dei difetti di miopia. I progressi tecnologici degli ultimi anni hanno reso possibile la valutazione dello stato di rifrazione e della biometria oculare nel modello murino.

Negli ultimi anni sono stati fatti molti sforzi per ricercare l’equilibrio tra defocus ipermico centrale e periferico (che promuove la crescita) e miope (che inibisce la crescita) in diversi ambienti naturali, sperando che possa condurre a interventi o trattamenti. Gli studi sugli animali (in particolare i modelli di topo) hanno dimostrato che il defocus periferico è in grado di influenzare il tasso di crescita assiale dell’occhio. I percorsi implicati nel controllo della crescita oculare e nello sviluppo della miopia nei modelli animali sono stati parzialmente caratterizzati, ma in questa fase non è chiaro che questi percorsi possano essere trasferiti al controllo della crescita oculare nell’uomo. Studi recenti hanno dimostrato che l’allungamento dell’occhio e la progressione della miopia sembrano diminuire nei periodi con giorni più lunghi e aumentare nei periodi con giorni più brevi, quindi i bambini dovrebbero essere incoraggiati a trascorrere più tempo all’esterno. Esiste una percezione ampiamente diffusa nella comunità scientifica secondo cui i miopi tendono generalmente ad avere un QI superiore. Al fine di quantificare questa relazione, sono stati commissionati studi per determinare il peso della miopia in termini di influenza sui test di intelligenza. Sebbene ci siano alcune prove che contribuiscono alla miopia e alle ipotesi di alta intelligenza, sono necessarie ulteriori prove per stabilire la veridicità di questa associazione.

I geni candidati per la miopia sono geni che codificano per un prodotto proteico che può presumibilmente influenzare la suscettibilità, la gravità o la progressione della miopia a livello individuale. La suscettibilità alterata alla miopia nell’uomo sembra essere altamente poligenica con molti geni candidati implicati, sebbene siano necessari studi successivi per replicare i risultati. L’elenco di ipotizzati geni candidati per la miopia si basa principalmente sulla nostra attuale comprensione della fisiopatologia della miopia. I risultati per molti dei geni candidati della miopia sono promettenti con potenziale plausibilità biologica, ma la maggior parte di essi viene eseguita su singoli candidati e non è ancora conclusiva. La codifica genica per la trasformazione del fattore di crescita-β (TGF-β) svolge un ruolo cruciale nel processo di rimodellamento sclerale e negli occhi miopi sono state riscontrate riduzioni significative di questo prodotto. Inoltre, sia PAX 6 che SOX2, due “geni master di controllo” che svolgono un ruolo importante nello sviluppo e nella crescita dell’occhio, sono stati implicati nella patogenesi della miopia, probabilmente a causa della variazione genetica in un promotore o regolatore a monte. Recentemente è stata segnalata un’associazione tra miopia comune e polimorfismi di basi in tre geni che codificano per le metalloproteinasi della matrice.

Le metalloproteinasi o MMP sono enzimi che degradano le proteine ​​della matrice inter-cellulare e possono modulare l’estensibilità della sclera. Il fattore di crescita degli epatociti (HGF) è ancora un gene candidato ampiamente studiato per la miopia, in quanto le sue varianti genetiche sono associate a miopia elevata negli studi di associazione basati sulla famiglia. Un altro gene candidato è il gene al collagene di tipo 1 alfa-1 (COL1A1), che è un gene della matrice extracellulare espresso nella parete sclerale in pazienti con miopia elevata (ma anche nella miopia sperimentale). Uno studio caso-controllo in Giappone ha rivelato un’associazione di miopia elevata con due polimorfismi a singolo nucleotide per questo gene, sebbene uno studio di follow-up non abbia rivelato alcun legame significativo, inferendo un rischio genetico più debole associato a questo gene di quanto si pensasse inizialmente. Diversi nuovi loci su diversi cromosomi sono stati recentemente identificati e collegati alla miopia. Un romanzo locus di miopia alta autosomica dominante sul cromosoma 5p15.33-p15.2 è stato trovato in una delle prime scansioni del genoma in una popolazione asiatica. È stato anche stabilito il collegamento della miopia con il cromosoma 20, mentre l’esistenza di un locus di tratto quantitativo di miopia con il cromosoma 11 è stata supportata da ulteriori studi.

La selezione dei geni candidati sarà facilitata immensamente se alcuni dei geni potenzialmente importanti potessero essere prima collegati alla miopia attraverso uno schermo a tutto il genoma. Poiché la comprensione dei ricercatori dei meccanismi molecolari alla base della suscettibilità e della progressione di questa condizione è ancora limitata, è molto probabile che nuovi geni cruciali devono ancora essere scoperti.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it