Achromatopsie - Achromatopsia
tento článek může být pro většinu čtenářů příliš technická na to, aby je pochopili. Prosím pomozte to vylepšit na aby to bylo srozumitelné pro neodborníky, aniž by byly odstraněny technické podrobnosti. (Červen 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
Achromatopsie | |
---|---|
Známý jako | Celková barevná slepota |
Specialita | Oftalmologie |
Příznaky | Denní slepota, nedobrovolný pohyb očí, líné oko, fotofobie |
Příčiny |
|
Frekvence | 1/30,000 × 100% = 0.00333333333333% |
Achromatopsie, také známý jako celková barevná slepota, je lékařský syndrom, který vykazuje příznaky týkající se nejméně pěti stavů. Termín může odkazovat na získané podmínky, jako je mozková achromatopsie, ale obvykle odkazuje na autozomálně recesivní kongenitální stav barevného vidění, neschopnost vnímat barva a dosáhnout uspokojivé zrakové ostrosti při vysokých úrovních světla, obvykle externího denního světla. Syndrom je také přítomen v neúplné formě, která je vhodněji definována jako dyschromatopsie. Odhaduje se, že postihuje 1 z 30 000 živě narozených dětí na celém světě.
Diskutuje se o tom, zda achromaty vidí barvu nebo ne. Jak je znázorněno v Ostrov Colorblind podle Oliver Sacks, některé achromaty nevidí barvu, pouze černou, bílou a odstíny šedé. S pěti různými geny, o nichž je v současné době známo, že způsobují podobné příznaky, je možné, že některé z nich vidí okrajové úrovně barevné diferenciace kvůli různým charakteristikám genů. S tak malou velikostí vzorku a nízkou mírou odezvy je obtížné přesně diagnostikovat „typické achromatické podmínky“. Pokud je úroveň světla během testování pro ně optimalizována, mohou dosáhnout korigované zrakové ostrosti 20/100 až 20/150 při nižších úrovních světla, bez ohledu na absenci barvy.
Jedna společná vlastnost je hemeralopie nebo slepota na plném slunci. U pacientů s achromatopsií byla kuželový systém a vlákna nesoucí informace o barvě zůstávají nedotčena. To naznačuje, že mechanismus použitý k vytvoření barev je vadný.
Příznaky a symptomy
Syndrom je často pozorován nejprve u dětí ve věku kolem šesti měsíců podle jejich fotofobní aktivity nebo jejich nystagmus. Nystagmus je s věkem méně patrný, ale další příznaky syndromu se stávají relevantnějšími, jak se blíží školní věk. Zraková ostrost a stabilita pohybů očí se obecně zlepšují během prvních šesti až sedmi let života - zůstávají však blízko 20/200. Vrozené formy stavu jsou považovány za stacionární a s věkem se nezhoršují.[Citace je zapotřebí ]
Pět příznaků spojených s achromatopsií nebo dyschromatopsií je:
- Achromatopsie
- Amblyopia - snížená zraková ostrost
- Hemeralopia - u subjektu vykazujícího fotofobii
- Nystagmus
- Duhovka provozní abnormality
Syndrom achromatopsie nebo dyschromatopsie je v současných lékařských a neuro-oftalmologických textech popsán špatně. Po vydání knihy neurologa Olivera Sackse se stal běžným pojmem, Ostrov Colorblind, v roce 1997. Do té doby byla většina barvoslepých subjektů popisována jako achromaty nebo achromatopy. Ti, kteří mají nižší stupeň abnormality vnímání barev, byli popsáni jako protanopy, deuteranopy nebo tetartanopy - historicky tritanopy. Achromatopsii se také říká rod jednobarevnost a celková vrozená barevná slepota. Jednotlivci s kongenitální forma této podmínky vykazuje úplnou absenci kuželová buňka aktivita prostřednictvím elektroretinografie při vysokých úrovních světla. Jsou nejméně čtyři genetické příčiny vrozené achromatopsie, z nichž dvě zahrnují iontové kanály řízené cyklickými nukleotidy (ACHM2, ACHM3 ), třetí zahrnuje kužel fotoreceptor transducin (GNAT2, ACHM4) a poslední zůstává neznámý.[Citace je zapotřebí ]
Kompletní achromatopsie
Kromě úplné neschopnosti vidět barvu mají jedinci s úplnou achromatopsií řadu dalších oftalmologické aberace. Mezi ně patří optické aberace jsou výrazně sníženy zraková ostrost (<0,1 nebo 20 za denního světla, hemeralopie, nystagmus a těžké fotofobie. The fundus oka se zdá zcela normální.[Citace je zapotřebí ]
Neúplná achromatopsie
Obecně jsou příznaky neúplné achromatopsie (dyschromatopsie) podobné příznakům úplné achromatopsie, s výjimkou snížené formy. Jedinci s neúplnou achromatopsií mají sníženou zrakovou ostrost s nystagmem nebo fotofobií nebo bez ní. Kromě toho tito jedinci vykazují pouze částečné poškození funkce kuželkových buněk, ale opět si zachovali funkci tyčinkových buněk.[Citace je zapotřebí ]
Způsobit
Získané
Získaná achromatopsie nebo dyschromatopsie je stav spojený s poškozením diencephalonu - především thalamus středního mozku - nebo mozková kůra —Nový mozek — konkrétně čtvrtá oblast vizuální asociace, V4, která přijímá informace z parvocelulární dráhy zapojené do zpracování barev.[Citace je zapotřebí ]
Thalamická achromatopsie nebo dyschromatopsie je způsobena poškozením thalamu; je to nejčastěji způsobeno růstem nádoru, protože thalamus je dobře chráněn před vnějším poškozením.Mozková achromatopsie je forma získaného barvoslepost způsobené poškozením mozková kůra mozku, spíše než abnormality v buňkách oka sítnice. Je to nejčastěji způsobeno fyzickým traumatem, krvácením nebo růstem nádorové tkáně.[Citace je zapotřebí ]
Kongenitální
Známé příčiny vrozených forem achromatopsie jsou způsobeny poruchou funkce retinální fototransdukční dráha. Konkrétně se zdá, že tato forma achromatopsie vyplývá z neschopnosti kuželové buňky správně reagovat na vstup světla pomocí hyperpolarizující. Známými genetickými příčinami jsou mutace v kuželové buňce iontové kanály řízené cyklickými nukleotidy CNGA3 (ACHM2) a CNGB3 (ACHM3), jakož i kuželová buňka transducin GNAT2 (ACHM4). Čtvrtá genetická příčina (ACHM5, OMIM 613093) byla objevena v roce 2009.[1] Jedná se o mutaci genu PDE6C, který se nachází na lokusu chromozomu 10, 10q24. Odhaduje se, že mutace tohoto genu způsobují méně než dvě procenta achromatopsií.[Citace je zapotřebí ]
Patofyziologie
Hemeralopický aspekt achromatopsie lze diagnostikovat neinvazivně pomocí elektroretinografie. Odezva při nízké (skotopické) a střední (mezotopické) úrovni světla bude normální, ale odezva za podmínek vysoké hladiny (fotopické) bude nepřítomná. Mezotopická hladina je přibližně stokrát nižší než klinická hladina použitá pro typický elektroretinogram vysoké úrovně. Pokud je popsáno, stav je způsoben saturací v nervové části sítnice a nikoli kvůli absenci fotoreceptorů jako takových.[Citace je zapotřebí ]
Obecně je molekulární patomechanismus achromatopsie buď neschopnost správně kontrolovat nebo reagovat na změněné hladiny cGMP; zvláště důležité v Vizuální vnímání protože jeho úroveň řídí otevření iontové kanály řízené cyklickými nukleotidy (CNG). Snížení koncentrace cGMP vede k uzavření CNG a následnému hyperpolarizace a ukončení glutamát uvolnění Nativní retinální CNG se skládají ze 2 α- a 2 β-podjednotek, které jsou CNGA3, respektive CNGB3, v kuželové buňky. Pokud je vyjádřen samostatně, CNGB3 nemůže produkovat funkční kanály, zatímco u CNGA3 tomu tak není. Společné sestavení CNGA3 a CNGB3 produkuje kanály se změněnou membránovou expresí, propustností iontů (Na+ vs. K.+ a Ca.2+ ), relativní účinnost aktivace cAMP / cGMP, směrem ven klesla náprava, blikání proudu a citlivost k blokování L-cis-diltiazem.[Citace je zapotřebí ]
Mutace mají tendenci vést ke ztrátě funkce CNGB3 nebo k získání funkce - často zvýšené afinitě k cGMP - CNGA3. Úrovně cGMP jsou řízeny aktivitou kuželová buňka transducin GNAT2. Mutace v GNAT2 mají tendenci vést ke zkrácenému a pravděpodobně nefunkčnímu proteinu, čímž zabraňují změně hladin cGMP fotony. Existuje pozitivní korelace mezi závažností mutací v těchto proteinech a úplností achromatopsie fenotyp.[Citace je zapotřebí ]
Molekulární diagnóza může být stanovena identifikací bialelických variant v kauzálních genech. Metody molekulárního genetického testování používané v achromatopsii mohou zahrnovat cílenou analýzu pro běžnou variantu CNGB3 c.1148delC (p.Thr383IlefsTer13), použití vícegeneračního panelu nebo komplexní genomické testování.[Citace je zapotřebí ]
ACHM2
Zatímco některé mutace v CNGA3 vedou ke zkráceným a pravděpodobně nefunkčním kanálům, není tomu tak z velké části. I když několik mutací obdrželo hloubkovou studii, alespoň jedna mutace má za následek funkční kanály. Je zajímavé, že tato mutace, T369S, produkuje hluboké změny, když je vyjádřena bez CNGB3. Jednou z takových změn je snížená afinita k Cyklický guanosinmonofosfát. Mezi další patří zavedení sub-vodivosti, změněná kinetika jednokanálového hradlování a zvýšená vápník propustnost.[Citace je zapotřebí ]
Když se mutantní kanály T369S sdružují s CNGB3, jedinou zbývající aberací je zvýšená propustnost vápníku.[2] I když není okamžitě jasné, jak toto zvýšení Ca2+ vede k achromatopsii, existuje jedna hypotéza, že tento zvýšený proud snižuje poměr signálu k šumu. Další charakterizované mutace, jako je Y181C a další mutace oblasti S1, vedou ke snížení hustoty proudu v důsledku neschopnosti kanálu přenášet na povrch.[3] Taková ztráta funkce nepochybně vyvrátí kuželová buňka Schopnost reagovat na vizuální vstup a produkovat achromatopsii. Alespoň jedna další missense mutace mimo oblast S1, T224R, také vede ke ztrátě funkce.[2]
ACHM3
I když bylo charakterizováno velmi málo mutací v CNGB3, naprostá většina z nich vede ke zkráceným kanálům, které jsou pravděpodobně nefunkční. To bude do značné míry mít za následek haploinsufficiency, i když v některých případech mohou být zkrácené proteiny schopné spojit se s kanály divokého typu v a dominantní negativní móda. Nejčastější mutace ACHM3, T383IfsX12, vede k nefunkčnímu zkrácenému proteinu, který správně nepřenáší do buněčná membrána.[4][5]
Tři missense mutace, které získaly další studii, ukazují řadu neobvyklých vlastností s jedním základním tématem. Mutace R403Q, která leží v oblasti pórů kanálu, má za následek zvýšení korekce vnějšího proudu ve srovnání s převážně lineárním vztahem proudu a napětí kanálů divokého typu, současně se zvýšením afinity cGMP.[5] Ostatní mutace vykazují buď zvýšenou (S435F) nebo sníženou (F525N) povrchovou expresi, ale také se zvýšenou afinitou k cAMP a cGMP.[4][5] Je to zvýšená afinita k cGMP a cAMP u těchto mutantů, která je pravděpodobně změnou způsobující poruchy. Taková zvýšená afinita bude mít za následek kanály, které jsou necitlivé na mírné změny koncentrace cGMP v důsledku vstupu světla do sítnice.[Citace je zapotřebí ]
ACHM4
Při aktivaci světlem kuželový opsin způsobuje výměnu GDP za GTP v proteinu vázajícím guanin nukleotid (G-protein ) α-transducing polypeptid aktivity 2 (GNAT2). To způsobí uvolnění aktivované α-podjednotky z inhibičních β / γ-podjednotek. Tato α-podjednotka poté aktivuje a fosfodiesteráza který katalyzuje přeměnu cGMP na GMP, čímž snižuje proud přes kanály CNG3. Protože tento proces je naprosto nezbytný pro správné zpracování barev, není divu, že mutace v GNAT2 vedou k achromatopsii. Známé mutace v tomto genu vedou ke zkráceným proteinům. Pravděpodobně jsou tedy tyto proteiny nefunkční a v důsledku toho kónický opsin, který byl aktivován světlem, nevede ke změně hladiny cGMP nebo fotoreceptor hyperpolarizace membrány.[Citace je zapotřebí ]
Řízení
Léčba achromatopsie obecně neexistuje. Tmavě červené nebo švestkové filtry jsou však velmi užitečné při řízení citlivosti na světlo.[6] Od roku 2003 existuje kybernetické zařízení s názvem eyeborg který umožňuje lidem vnímat barvu prostřednictvím zvukových vln.[7] Achromatopsický umělec Neil Harbisson byl první, kdo takové zařízení použil počátkem roku 2004, mu eyeborg umožnil začít malovat barevně zapamatováním zvuku každé barvy.[8] Kromě toho existuje nějaký výzkum týkající se genové terapie u zvířat s achromatopsií, s pozitivními výsledky u myší a mladých psů, ale s menší účinností u starších psů. Na lidech však nebyly provedeny žádné experimenty. Vedení má mnoho výzev genová terapie pro barevnou slepotu na lidech.[Citace je zapotřebí ]
Epidemiologie
Achromatopsie je relativně neobvyklá porucha s prevalencí 1 z 30 000 lidí.[9]
Nicméně na malé Mikronéské atol Pingelap, je postiženo přibližně pět procent z 3 000 obyvatel atolu.[10][11] To je výsledek a zúžení populace způsobený tajfunem a následným hladomorem v 70. letech 20. století, při kterém zahynulo téměř dvacet ostrovanů, včetně jednoho, který byl heterozygotní pro achromatopsii.
Lidé v této oblasti nazývají achromatopsia „maskun“, což v doslovném překladu znamená „nevidět“ Pingelapese.[12] Tato neobvyklá populace přitahovala neurologa Oliver Sacks na ostrov, pro který napsal svou knihu z roku 1997, Ostrov Colorblind.[Citace je zapotřebí ]
Terminologie
Příbuzný
Reference
Poznámky pod čarou
- ^ Thiadens 2009, s. 240–247.
- ^ A b Tränkner 2004, str. 138–147.
- ^ Patel 2005, str. 2282–2290.
- ^ A b Peng 2003, str. 34533–34540.
- ^ A b C Jasný 2005, str. 1141–1150.
- ^ Kukuřice 2010, str. 233.
- ^ Ronchi 2009, str. 319.
- ^ Pearlman 2015, str. 84–90.
- ^ Thiadens 2011, str. 59.
- ^ Brody 1970, str. 1253–1257.
- ^ Hussels 1972, str. 304–309.
- ^ Morton 1972, str. 277–289.
- ^ Duke-Elder 1976.
Zdroje
- Bright, S. R .; et al. (2005). "Mutace spojené s chorobou v CNGB3 způsobují zesílení funkčních změn v kónických kanálech s cyklickými nukleotidy". Mol. Vis. 11: 1141–1150. PMID 16379026.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Brody, J. A .; et al. (1970). „Dědičná slepota mezi lidmi z Pingelapese na ostrovech Východní Karolíny“. Lanceta. 295 (7659): 1253–1257. doi:10.1016 / s0140-6736 (70) 91740-x. PMID 4192495.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Corn, A. N .; et al. (2010). Základy slabozrakého: klinické a funkční perspektivy. Arlington: AFB Stiskněte. ISBN 9780891288831.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Duke-Elder, S.; et al. (1976). Oční motilita a strabismus. Systém oftalmologie. 6. Londýn: Kimpton. ISBN 9780853137764.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hussels, I.E .; et al. (1972). „Pingelap a Mokil Atolls: achromatopsia“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 24 (3): 304–309. PMC 1762260. PMID 4555088.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Morton, N.E .; et al. (1972). „Atoly Pingelap a Mokil: historická genetika“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 24 (3): 277–289. PMC 1762283. PMID 4537352.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Patel, K. A .; et al. (2005). „Transmembránové mutace S1 v CNGA3 od pacientů s achromatopsií 2 způsobují ztrátu funkce a narušení buněčného přenosu kuželového kanálu CNG“. Investig. Oftalmol. Vis. Sci. 46 (7): 2282–2290. doi:10.1167 / iovs.05-0179. PMID 15980212.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Pearlman, E. (2015). „Já, Cyborgu“. PAJ. 37 (2): 84–90. doi:10.1162 / PAJJ_a_00264. S2CID 57562971.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Peng, C .; et al. (2003). „Mutace spojená s achromatopsií v fotokonceptoru lidského kuželu cyklický nukleotidem řízený kanál CNGB3 podjednotka mění citlivost ligandu a vlastnosti pórů heteromerních kanálů“. J. Biol. Chem. 278 (36): 34533–34540. doi:10,1074 / jbc.M305102200. PMID 12815043.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Ronchi, A. M. (2009). eCulture: kulturní obsah v digitálním věku. Berlín: Springer. ISBN 9783540752738.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Thiadens, A. A. H. J .; et al. (2009). „Mapování homozygotnosti odhaluje mutace PDE6C u pacientů s poruchami fotoreceptorů kužele s časným nástupem“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 85 (2): 240–247. doi:10.1016 / j.ajhg.2009.06.016. PMC 2725240. PMID 19615668.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Thiadens, A. A. H. J. (2011). Genetická etiologie a klinické důsledky poruch kužele. Erasmus University Rotterdam. ISBN 9789461690579.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Tränkner, D .; et al. (2004). „Molekulární základ zděděné formy neúplné achromatopsie“. J. Neurosci. 24 (1): 138–147. doi:10.1523 / JNEUROSCI.3883-03.2004. PMC 6729583. PMID 14715947.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
externí odkazy
Klasifikace | |
---|---|
Externí zdroje |