Metaanalyse und systematisches Review zur genetischen Prädisposition bei Keratokonus anhand von Polymorphismen

Abstract

Der Keratokonus ist eine Hornhauterkrankung, die durch eine progressive Vorwölbung und Ausdünnung der Hornhaut charakterisiert ist. Diese führen zu einem irregulären Astigmatismus und einem verminderten Visus. Brillen, formstabile Kontaktlinsen, aber auch invasive Verfahren wie die perforierende Keratoplastik können zur Behandlung des Refraktionsfehlers dienen. Daneben kann das Crosslinking, welches die Hornhaut stabilisiert, oder der Einsatz intrakornealer Ringsegmente die Progression hemmen. Es gibt bis dato keine kausale Therapiemöglichkeit. Die Genese des Keratokonus ist multifaktoriell. Neben Umweltfaktoren wie Augenreiben, Atopie oder dem Tragen von Kontaktlinsen deuten familiäre Studien darauf hin, dass auch die Genetik in der Genese des Keratokonus eine tragende Rolle spielt. Untersuchungen in verschiedenen Populationen deuten darauf hin, dass bestimmte Single Nucleotide Polymorphismen (SNPs) auf gewissen Genabschnitten mit dem Keratokonus assoziiert sein könnten. Die vorliegende Dissertation gibt eine Übersicht über die verfügbare Studienlage zu ausgewählten Genen und Polymorphismen und deren potenzieller Assoziation mit dem Keratokonus. Sie enthält eine Metaanalyse zu den Genen IL1B (rs16944), IL1B (rs1143627), COL4A4 (rs222857) sowie LOX (rs2956540). Die Recherche wurde über die Plattformen PubMed, Web of Science und Google Scholar bis zum 11. Februar 2024 durchgeführt. Für jeden Polymorphismus wurden die Odds Ratio (OR) und das 95%-Konfidenzintervall (95%-CI) des jeweils dominanten und rezessiven Modells berechnet. Zusätzlich wurde auf das Vorliegen eines Publication Bias untersucht. Darüber hinaus umfasst die Arbeit ein systematisches Review der Gene COL5A1 (rs1536482), MPDZ-NF1B (rs1324183), VSX (rs6050307), HGF (rs2286194, rs17501108, rs1014091, rs3735520), COL4A4 (rs2229813), LOX (rs1800449, rs10519694) sowie ZNF469 (rs9938149). Insgesamt wurden aus 27 Fall-Kontroll-Studien 3927 Keratokonuspatienten und 8877 Kontrollpersonen analysiert. Innerhalb der Metaanalyse konnte das „T“-Allel des rs2228557-Polymorphismus im COL4A4-Gen als statistisch signifikanter protektiver Faktor gegen die Entwicklung eines Keratokonus identifiziert werden. Für andere Polymorphismen zeigten weder die Metaanalyse noch das systematische Review eindeutige Tendenzen.

Keratoconus is a corneal disease characterized by progressive bulging and thinning of the cornea. This leads to irregular astigmatism and reduced visual acuity. Glasses, rigid contact lenses and even invasive procedures such as penetrating keratoplasty can be used to treat the refractive error. In addition, corneal cross-linking, which stabilizes the cornea and the use of intracorneal ring segments can inhibit progression. To date, there is no causal treatment option. The etiology of keratoconus is multifactorial. In addition to environmental factors such as eye rubbing, atopy, and contact lenses use, family studies indicate that genetics may play a central role in disease development. Studies in different populations indicate that certain single nucleotide polymorphisms (SNPs) on certain gene segments are associated with keratoconus. This dissertation provides an overview of selected genes and polymorphisms and their association with keratoconus. It contains a meta-analysis of the genes IL1B (rs16944), IL1B (rs1143627), COL4A4 (rs222857) and LOX (rs2956540) available via the Pubmed, Web of Science and Google Scholar platforms up to February 11, 2024. The odds ratio (OR) and the 95% confidence interval (95%-CI) of the dominant and recessive model were calculated for each polymorphism. In addition, the presence of publication bias was investigated. Furthermore, this work includes a systemic review of the genes COL5A1 (rs1536482), MPDZ-NF1B (rs1324183), VSX (rs6050307), HGF (rs2286194, rs17501108, rs1014091, rs3735520), Col4A4 (rs2229813), LOX (rs1800449, rs10519694) and ZNF469 (rs9938149). A total of 3927 keratoconus patients and 8877 control subjects from 27 case-control studies were analyzed. Within the meta-analysis, the “T”-allele of the rs2228557 polymorphism in the COL4A4 gene was identified as a statistically significant protective factor against the development of keratoconus. No clear statistically significant trends were identified for other polymorphisms.