Molecular Analysis of NOTCH2 in Patients with Primary Open-Angle Glaucoma.

BACKGROUND AND PURPOSE: Transgenic mice overexpressing Notch2 in the uvea exhibit a hyperplastic ciliary body leading to increased IOP and glaucoma. The aim of this study was to investigate the possible presence of NOTCH2 variants in patients with primary open-angle glaucoma (POAG). METHODS: We screened DNA samples from 130 patients with POAG for NOTCH2 variants by denaturing high-performance liquid chromatography after PCR amplification and validated our data by direct Sanger sequencing. RESULTS: No mutations were observed in the coding regions of NOTCH2 or in the splice sites. 19 known SNPs (single nucleotide polymorphisms) were detected. An SNP located in intron 24, c.[4005+45A>G], was seen in 28.5% of the patients (37/130 patients). As this SNP is reported to have a minor allele frequency of 7% in the 1000 genomes database, it could be associated with POAG. However, we evaluated its frequency in an ethnic-matched control group of 96 subjects unaffected by POAG and observed a frequency of 29%, indicating that it was not related to POAG. CONCLUSION: NOTCH2 seemed to be a good candidate for POAG as it is expressed in the anterior segment in the human eye. However, mutational analysis did not show any causative mutation. This study also shows that proper ethnic-matched control groups are essential in association studies and that values given in databases are sometimes misleading.

Comparison of acute non-visual bright light responses in patients with optic nerve disease, glaucoma and healthy controls.

This study examined the effect of optic nerve disease, hence retinal ganglion cell loss, on non-visual functions related to melanopsin signalling. Test subjects were patients with bilateral visual loss and optic atrophy from either hereditary optic neuropathy (n = 11) or glaucoma (n = 11). We measured melatonin suppression, subjective sleepiness and cognitive functions in response to bright light exposure in the evening. We also quantified the post-illumination pupil response to a blue light stimulus. All results were compared to age-matched controls (n = 22). Both groups of patients showed similar melatonin suppression when compared to their controls. Greater melatonin suppression was intra-individually correlated to larger post-illumination pupil response in patients and controls. Only the glaucoma patients demonstrated a relative attenuation of their pupil response. In addition, they were sleepier with slower reaction times during nocturnal light exposure. In conclusion, glaucomatous, but not hereditary, optic neuropathy is associated with reduced acute light effects. At mild to moderate stages of disease, this is detected only in the pupil function and not in responses conveyed via the retinohypothalamic tract such as melatonin suppression.

Molecular analysis of NOTCH2 in patients with primary open-angle glaucoma

Le glaucome est la seconde cause de cécité dans le monde après la cataracte et est caractérisé par la perte progressive de cellules ganglionnaires de la rétine allant vers la dégénérescence du nerf optique. On distingue deux formes de glaucome; le glaucome à angle fermé et le glaucome à angle ouvert. L'hérédité du glaucome est souvent sporadique, parfois autosomique dominante. Une pression intraoculaire de plus de 21 mmHg représente un facteur de risque important pour son développement. Actuellement, la mutation la plus fréquente, observée dans 5% des cas de glaucome héréditaire, est retrouvée dans le gène MYOC (trabecular meshwork inducible glucocorticoide response). À ce jour, les causes et mécanismes moléculaires sous-jacent ne sont que partiellement compris. Récemment, il a été démontré qu'une souris transgénique exprimant le gène Notch2 dans luvée, développait un glaucome. Pour cette raison, nous avons analysé le gène NOTCH2 chez l'homme afin de déterminer s'il était impliqué. NOTCH2 est composé de 34 exons sur le chromosome 1 et code une protéine transmembranaire essentielle à la prolifération, l'apoptose, la différenciation cellulaire et le destin cellulaires. L'expression du gène est localisée dans le segment antérieur de l'oeil, le segment externe du corps ciliaire et le trabéculum. Les fonctions principales de ces deux tissus sont la production et le drainage de l'humeur aqueuse. Pour mémoire, une perturbation du flux peut générer une augmentation de la pression intraoculaire. Le but de cette étude était de rechercher d'éventuelles mutations du gène NOTCH2 chez des patients souffrant de glaucome. 130 patients ont été vu à l'hôpital ophtalmique Jules- Gonin et un échantillon d'ADN a été récolté afin d'identifier l'origine moléculaire de leur pathologie. L'analyse moléculaire s'est fait étape par étape. Premièrement, j'ai séquencé l'exon 3 du gène MYOC. Deuxièment, la Chromatographie en phase liquide à haute performance a été utilisée pour l'analyse des 34 exons du gène NOTCH2. Troisièment, tous les exons présentant une courbe suspecte au chromatogramme ont été séquencés selon la méthode de Sanger. Dans la première partie de l'étude, j'ai analysé l'exon 3 du gène MYOC afin de déterminer les éventuels porteurs d'une mutation dominante. Aucune mutation pathogénique n'a été mis en évidence mais 4 patients sur les 130 étaient porteurs d'un variant connu et fréquent. Dans la deuxième partie de mon étude, j'ai analysé les 34 exons du gène NOTCH2, qui n'ont révélé aucune mutation. Bien que les méthodes utilisées dans cette étude montrent quelques limitations, il est peu probable que des mutations dans les régions codantes de NOTCH2 soient un facteur de risque important dans le glaucome primaire à angle ouvert.