Ахроматопсия - Achromatopsia

Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к сделать понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Июнь 2020 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Ахроматопсия
Известный как	Полная дальтонизм
Специальность	Офтальмология
Симптомы	Дневная слепота, непроизвольное движение глаз, ленивый глаз, светобоязнь
Причины	Приобретенная неисправность путь фототрансдукции сетчатки Врожденное повреждение промежуточный мозг, таламус, или кора головного мозга
Диагностика	Электроретинография
Частота	1/30,000 × 100% = 0.00333333333333%

Ахроматопсия, также известный как полная дальтонизм, представляет собой медицинский синдром, проявляющийся симптомами, относящимися как минимум к пяти состояниям. Термин может относиться к приобретенным состояниям, таким как церебральная ахроматопсия, но обычно это относится к аутосомно-рецессивный врожденный состояние цветового зрения, неспособность воспринимать цвет и для достижения удовлетворительной остроты зрения при высоком уровне освещения, обычно при дневном свете. Синдром также присутствует в неполной форме, которую более правильно определить как дисхроматопсия. По оценкам, от него страдает 1 из 30 000 живорождений во всем мире.

Существует некоторое обсуждение того, могут ли ахроматы видеть цвета или нет. Как показано в Остров дальтоников к Оливер Сакс некоторые ахроматы не видят цвета, только черный, белый и оттенки серого. Поскольку в настоящее время известно, что пять разных генов вызывают похожие симптомы, возможно, некоторые действительно видят маргинальные уровни цветовой дифференциации из-за различных характеристик генов. При таком небольшом размере выборки и низкой скорости отклика трудно точно диагностировать «типичные ахроматические условия». Если уровень освещенности во время тестирования оптимизирован для них, они могут достичь скорректированной остроты зрения от 20/100 до 20/150 при более низких уровнях освещенности, независимо от отсутствия цвета.

Одна общая черта - гемералопия или слепота на полном солнце. У пациентов с ахроматопсией коническая система и волокна, несущие информацию о цвете, остаются нетронутыми. Это указывает на то, что механизм, используемый для построения цветов, неисправен.

Признаки и симптомы

Синдром часто впервые замечается у детей в возрасте около шести месяцев по их фотофобной активности или нистагм. С возрастом нистагм становится менее заметным, но другие симптомы синдрома становятся более актуальными по мере приближения школьного возраста. Острота зрения и стабильность движений глаз обычно улучшаются в течение первых шести-семи лет жизни, но остаются на уровне 20/200. Врожденные формы состояния считаются стационарными и не ухудшаются с возрастом.^{[нужна цитата ]}

Пять симптомов, связанных с ахроматопсией или дисхроматопсией:

1. Ахроматопсия
2. Амблиопия - снижение остроты зрения
3. Гемералопия - с субъектом, проявляющим светобоязнь
4. Нистагм
5. Ирис отклонения от нормы

Синдром ахроматопсии или дисхроматопсии плохо описан в современных медицинских и нейроофтальмологических текстах. Это стало общепринятым термином после выхода в свет книги нейробиолога Оливера Сакса: Остров дальтоников, в 1997 году. До этого времени большинство дальтоников описывалось как ахроматы или ахроматопы. Людей с меньшей степенью нарушения цветового восприятия описывали как протанопы, дейтеранопы или тетартанопы - исторически сложившиеся тританопы. монохромность и полная врожденная дальтонизм. Лица с врожденный форма этого условия показывает полное отсутствие конусная ячейка активность через электроретинография при высоком уровне освещенности. Есть как минимум четыре генетические причины врожденной ахроматопсии, два из которых включают циклические нуклеотидные ионные каналы (ACHM2, ACHM3 ), третья - конус фоторецептор трансдуцин (GNAT2, ACHM4), а последний остается неизвестным.^{[нужна цитата ]}

Полная ахроматопсия

Помимо полной неспособности видеть цвета, люди с полной ахроматопсией имеют ряд других офтальмологический аберрации. Входит в число этих оптические аберрации сильно уменьшились Острота зрения (<0,1 или 20 при дневном свете, гемералопия, нистагм, и суровый светобоязнь. В глазное дно глаза кажется совершенно нормальным.^{[нужна цитата ]}

Неполная ахроматопсия

В целом симптомы неполной ахроматопсии (дисхроматопсии) аналогичны симптомам полной ахроматопсии, за исключением уменьшенной формы. У лиц с неполной ахроматопсией снижена острота зрения с нистагмом или светобоязнью или без них. Более того, у этих людей наблюдается только частичное нарушение функции колбочек, но снова сохраняется функция палочковых клеток.^{[нужна цитата ]}

Причина

Приобретенный

Приобретенная ахроматопсия или дисхроматопсия - это состояние, связанное с повреждением промежуточного мозга, в первую очередь таламус среднего мозга - или кора головного мозга - новый мозг - в частности, четвертая область визуальных ассоциаций, V4, которая получает информацию от парвоцеллюлярного пути, участвующего в обработке цвета.^{[нужна цитата ]}

Таламическая ахроматопсия или дисхроматопсия вызывается повреждением таламуса; чаще всего это вызвано ростом опухоли, так как таламус хорошо защищен от внешних повреждений.Церебральная ахроматопсия это форма приобретенного дальтонизм что вызвано повреждением кора головного мозга мозга, а не аномалии в клетках глаза сетчатка. Чаще всего это вызвано физической травмой, кровотечением или ростом опухолевой ткани.^{[нужна цитата ]}

Врожденный

Все известные причины врожденных форм ахроматопсии связаны с неисправностью путь фототрансдукции сетчатки. В частности, эта форма ахроматопсии, по-видимому, является результатом неспособности конические клетки правильно реагировать на световой ввод гиперполяризующий. Известные генетические причины этого - мутации в клетке колбочек. циклические нуклеотидные ионные каналы CNGA3 (ACHM2) и CNGB3 (ACHM3), а также конусная ячейка трансдуцин, GNAT2 (ACHM4). Четвертая генетическая причина (ACHM5, OMIM 613093) была обнаружена в 2009 году.^[1] Это мутация гена PDE6C, расположенного в 10-м локусе хромосомы, 10q24. Считается, что менее двух процентов ахроматопсий вызваны мутацией в этом гене.^{[нужна цитата ]}

Патофизиология

Гемералопический аспект ахроматопсии можно диагностировать неинвазивно с помощью электроретинографии. Отклик при низком (скотопическом) и среднем (мезотопическом) уровнях освещения будет нормальным, но отклик в условиях высокого уровня освещенности (фотопический) будет отсутствовать. Мезотопный уровень примерно в сто раз ниже, чем клинический уровень, используемый для типичной электроретинограммы высокого уровня. В соответствии с описанием, это состояние связано с насыщением нервной части сетчатки, а не с отсутствием фоторецепторов как таковых.^{[нужна цитата ]}

В общем, молекулярный патомеханизм ахроматопсии заключается в неспособности должным образом контролировать или реагировать на измененные уровни cGMP; особенно важно в визуальное восприятие поскольку его уровень контролирует открытие циклические нуклеотидные ионные каналы (КПГ). Снижение концентрации цГМФ приводит к закрытию СПГ и в результате гиперполяризация и прекращение глутамат релиз Нативные CNG сетчатки состоят из 2 α- и 2 β-субъединиц, которые представляют собой CNGA3 и CNGB3, соответственно, в конические клетки. Когда он выражен сам по себе, CNGB3 не может создавать функциональные каналы, в то время как CNGA3 не работает. Совместная сборка CNGA3 и CNGB3 создает каналы с измененной мембранной экспрессией, ионной проницаемостью (Na⁺ против. K⁺ и Ca²⁺ ), относительная эффективность активации цАМФ / цГМФ снижалась наружу исправление, текущее мерцание и чувствительность к блокировке L-цис-дилтиазем.^{[нужна цитата ]}

Мутации, как правило, приводят к потере функции CNGB3 или усилению функции - часто к увеличению сродства к cGMP - CNGA3. Уровни цГМФ контролируются активностью конусная ячейка трансдуцин, GNAT2. Мутации в GNAT2, как правило, приводят к усеченному и, предположительно, нефункциональному белку, тем самым предотвращая изменение уровней цГМФ за счет фотоны. Существует положительная корреляция между тяжестью мутаций в этих белках и полнотой ахроматопсии. фенотип.^{[нужна цитата ]}

Молекулярный диагноз может быть установлен путем идентификации двуаллельных вариантов в генах, вызывающих заболевание. Подходы молекулярно-генетического тестирования, используемые при ахроматопсии, могут включать целевой анализ распространенного варианта CNGB3 c.1148delC (p.Thr383IlefsTer13), использование панели для разных поколений или комплексное геномное тестирование.^{[нужна цитата ]}

ACHM2

Хотя некоторые мутации в CNGA3 приводят к укороченным и, по-видимому, нефункциональным каналам, это в основном не так. Хотя несколько мутаций подверглись углубленному изучению, по крайней мере одна мутация действительно приводит к функциональным каналам. Любопытно, что эта мутация, T369S, вызывает глубокие изменения при экспрессии без CNGB3. Одно из таких изменений - снижение сродства к Циклический гуанозинмонофосфат. Другие включают введение субпроводимости, изменение кинетики одноканального стробирования и увеличение кальций проницаемость.^{[нужна цитата ]}

Однако когда мутантные каналы T369S объединяются с CNGB3, единственной остающейся аберрацией является повышенная проницаемость для кальция.^[2] Пока не сразу понятно, как это повышение Ca²⁺ приводит к ахроматопсии, одна из гипотез состоит в том, что этот увеличенный ток снижает отношение сигнал / шум. Другие описанные мутации, такие как Y181C и другие мутации области S1, приводят к снижению плотности тока из-за неспособности канала выходить на поверхность.^[3] Такая потеря функции, несомненно, сведет на нет конусная ячейка способность реагировать на визуальный ввод и производить ахроматопсию. По крайней мере, еще одна миссенс-мутация за пределами области S1, T224R, также приводит к потере функции.^[2]

ACHM3

Хотя было охарактеризовано очень мало мутаций в CNGB3, подавляющее большинство из них приводит к усечению каналов, которые предположительно нефункциональны. Это в значительной степени приведет к гаплонедостаточность, хотя в некоторых случаях усеченные белки могут объединяться с каналами дикого типа в доминирующий отрицательный мода. Наиболее распространенная мутация ACHM3, T383IfsX12, приводит к нефункциональному усеченному белку, который не передает должным образом клеточная мембрана.^[4][5]

Три миссенс-мутации, которые стали предметом дальнейшего изучения, демонстрируют ряд аномальных свойств с одной основной темой. Мутация R403Q, которая находится в поровой области канала, приводит к увеличению выпрямления внешнего тока по сравнению с в значительной степени линейной зависимостью тока от напряжения каналов дикого типа, что сопровождается увеличением сродства к цГМФ.^[5] Другие мутации показывают либо повышенную (S435F), либо пониженную (F525N) поверхностную экспрессию, но также повышенную аффинность к цАМФ и цГМФ.^[4][5] Вероятно, причиной нарушения является повышенное сродство к цГМФ и цАМФ у этих мутантов. Такое повышенное сродство приведет к образованию каналов, нечувствительных к незначительным изменениям концентрации цГМФ из-за попадания света в сетчатку.^{[нужна цитата ]}

ACHM4

После активации светом конус опсин вызывает обмен GDP на GTP в белке, связывающем гуанин-нуклеотид (G-белок ) α-преобразование активность полипептида 2 (GNAT2). Это вызывает высвобождение активированной α-субъединицы из ингибирующих β / γ-субъединиц. Затем эта α-субъединица активирует фосфодиэстераза который катализирует превращение цГМФ в GMP, тем самым уменьшая ток через каналы CNG3. Поскольку этот процесс абсолютно необходим для правильной обработки цвета, неудивительно, что мутации в GNAT2 приводят к ахроматопсии. Все известные мутации в этом гене приводят к усечению белков. По-видимому, эти белки нефункциональны, и, следовательно, опсин колбочки, активированный светом, не приводит к изменению уровней цГМФ или фоторецептор гиперполяризация мембраны.^{[нужна цитата ]}

Управление

Обычно не существует лечения ахроматопсии. Однако фильтры темно-красного или сливового цвета очень помогают контролировать светочувствительность.^[6] С 2003 года существует кибернетическое устройство под названием глазборг что позволяет людям воспринимать цвет через звуковые волны.^[7] Художник по ахроматопсии Нил Харбиссон был первым, кто использовал такое устройство в начале 2004 года, глазборг позволил ему начать рисовать в цвете, запоминая звук каждого цвета.^[8] Более того, есть некоторые исследования генной терапии животных с ахроматопсией, которые дали положительные результаты на мышах и молодых собаках, но менее эффективны для старых собак. Однако экспериментов на людях не проводилось. Есть много проблем с проведением генная терапия дальтонизма на людях.^{[нужна цитата ]}

Эпидемиология

Ахроматопсия - относительно редкое заболевание, встречающееся у 1 из 30 000 человек.^[9]

Однако на небольшом Микронезийский атолл Пингелап, около пяти процентов из 3000 жителей атолла страдают.^[10][11] Это результат узкое место населения вызванный тайфуном и последовавшим за ним голодом в 1770-х годах, в результате которого погибли все, кроме двадцати островитян, включая одного, который был гетерозиготным по ахроматопсии.

Жители этого региона назвали ахроматопсию «маскун», что буквально означает «не видеть» в Пингелапский.^[12] Это необычное население привлекло невролог Оливер Сакс на остров, для которого он написал свою книгу 1997 года, Остров дальтоников.^{[нужна цитата ]}

Терминология

Связанный

Рекомендации

Сноски

Источники

внешняя ссылка

• Ахроматопсия в MedicineNet
• Ахроматопсия в Мерриам-Вебстер
• Ахроматопсия в NCBI