Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ахроматопсия
Известный как
Полная дальтонизм
СпециальностьОфтальмология Отредактируйте это в Викиданных
СимптомыДневная слепота , непроизвольное движение глаз , ленивый глаз , светобоязнь
Причины
Частота1/30 000 × 100% = 0,00333333333333%

Ахроматопсия , также известная как полная дальтонизм , - это медицинский синдром, который проявляется симптомами, относящимися как минимум к пяти состояниям. Этот термин может относиться к приобретенным состояниям, таким как церебральная ахроматопсия , но обычно он относится к аутосомно-рецессивному врожденному состоянию цветового зрения , неспособности воспринимать цвет и достигать удовлетворительной остроты зрения при высоких уровнях освещения, обычно при дневном свете. Синдром также присутствует в неполной форме, которую более правильно определить как дисхроматопсия. По оценкам, им страдает 1 из 30 000 живорождений во всем мире.

Существует некоторое обсуждение того, могут ли ахроматы видеть цвета или нет. Как показано в «Острове дальтоников » Оливера Сакса , некоторые ахроматы не могут видеть цвет, 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 из общих черт - гемералопия или слепота при ярком солнечном свете. У пациентов с ахроматопсией система колбочек и волокна, несущие информацию о цвете, остаются неизменными. Это указывает на то, что механизм, используемый для построения цветов, неисправен.

Признаки и симптомы [ править ]

Синдром часто впервые замечается у детей в возрасте около шести месяцев по их фотофобной активности или нистагму . 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. [ необходима цитата ]

Пять симптомов, связанных с ахроматопсией или дисхроматопсией: [ необходима цитата ]

  1. Ахроматопсия
  2. Амблиопия - снижение остроты зрения
  3. Гемералопия - у субъекта проявляется светобоязнь.
  4. Нистагм
  5. Нарушения работы диафрагмы

Синдром ахроматопсии или дисхроматопсии плохо описан в современных медицинских и нейроофтальмологических текстах. Это стало общепринятым термином после выхода в свет книги невролога Оливера Сакса « Остров дальтоников» в 1997 году. До того времени большинство дальтоников называли ахроматами или ахроматопами. Люди с меньшей степенью нарушения восприятия цвета описывались как протанопы, дейтеранопы или тетартанопы - исторически тританопы. Ахроматопсию также называют палочковой монохромностью и полной врожденной дальтонизмом. Лица с врожденной формой этого состояния показывают полное отсутствие активности колбочек с помощью электроретинографии.при высоком уровне освещенности. Существует как минимум четыре генетических причины врожденной ахроматопсии, две из которых связаны с циклическими нуклеотид-управляемыми ионными каналами ( ACHM2 , ACHM3 ), третья связана с трансдуцином фоторецептора колбочки (GNAT2, ACHM4), а последняя остается неизвестной. [ необходима цитата ]

Полная ахроматопсия [ править ]

Помимо полной неспособности видеть цвет, люди с полной ахроматопсией имеют ряд других офтальмологических аберраций. К числу этих оптических аберраций относятся значительное снижение остроты зрения (<0,1 или 20 при дневном свете, гемералопия , нистагм и сильная светобоязнь . Глазное дно выглядит совершенно нормальным. [ Ссылка ]

Неполная ахроматопсия [ править ]

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. [ необходима цитата ]

Причина [ править ]

Получено [ править ]

Приобретенная ахроматопсия или дисхроматопсия - это состояние, связанное с повреждением промежуточного мозга, в первую очередь таламуса среднего мозга, или коры головного мозга, нового мозга, в частности, четвертой области визуальных ассоциаций, V4, которая получает информацию от парвоцеллюлярного пути, участвующего в обработке цвета. . [ необходима 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 приобретенной дальтонизма, которая вызвана повреждением коры головного мозга, а не аномалиями в клетках сетчатки глаза . Чаще всего это вызвано физической травмой, кровотечением или ростом опухолевой ткани. [ необходима цитата ]

Врожденный [ править ]

Все известные причины врожденных форм ахроматопсии связаны с нарушением работы пути фототрансдукции сетчатки . В частности, эта форма ахроматопсии, по-видимому, является результатом неспособности колбочек правильно реагировать на световой поток гиперполяризацией . Известными генетическими причинами этого являются мутации в циклических нуклеотид-управляемых ионных каналах колбочковых клеток CNGA3 (ACHM2) и CNGB3 (ACHM3), а также трансдуцине колбочковых клеток , GNAT2 (ACHM4). Четвертой генетической причиной (ACHM5, OMIM 613093) была открыт 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. [ необходима цитата ]

Патофизиология [ править ]

Гемералопический аспект ахроматопсии можно диагностировать неинвазивно с помощью электроретинографии. Отклик при низком (скотопическом) и среднем (мезотопическом) уровнях освещенности 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. [ необходима цитата ]

В общем, молекулярный патомеханизм ахроматопсии - это либо неспособность должным образом контролировать или реагировать на измененные уровни цГМФ ; особенно важен для зрительного восприятия, поскольку его уровень контролирует открытие циклических нуклеотидных ионных каналов (CNG). Снижение концентрации цГМФ приводит к закрытию CNG и, как следствие, гиперполяризации и прекращению высвобождения глутамата. Нативные CNG сетчатки состоят из 2 α- и 2 β-субъединиц, которые являются CNGA3 и CNGB3, соответственно, в колбочковых клетках.. 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 экспрессией мембраны, ионной проницаемостью ( Na + по сравнению с K + и Ca 2+ ), относительной эффективностью активации цАМФ / цГМФ, уменьшением выпрямления наружу , мерцанием тока и чувствительностью к блокированию L-цис -дилтиазем . [ необходима цитата ]

Мутации, как правило, приводят к потере функции CNGB3 или усилению функции - часто к увеличению сродства к cGMP - CNGA3. Уровни цГМФ контролируются активностью трансдуцина конусных клеток , GNAT2. Мутации в GNAT2 имеют тенденцию приводить к усеченному и, предположительно, нефункциональному белку, тем самым предотвращая изменение уровней цГМФ фотонами . Существует положительная корреляция между тяжестью мутаций в этих белках и полнотой фенотипа ахроматопсии . [ необходима 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. [ необходима цитата ]

ACHM2 [ править ]

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. Одним из таких изменений является снижение сродства к циклическому гуанозинмонофосфату . Другие включают введение субпроводимости, измененную кинетику одноканального стробирования и повышенную проницаемость для кальция . [ необходима цитата ]

Однако когда мутантные каналы T369S объединяются с CNGB3, единственной остающейся аберрацией является повышенная проницаемость для кальция. [2] Хотя не сразу понятно, как это увеличение Ca 2+ 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 перемещаться на поверхность. [3] Такая потеря функции, несомненно, сводит на нет способность колбочек реагировать на визуальный сигнал и вызывать ахроматопсию. По крайней мере, еще одна миссенс-мутация за пределами области S1, T224R, также приводит к потере функции. [2]

ACHM3 [ править ]

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 гаплонедостаточности , хотя в некоторых случаях усеченные белки могут быть способны объединяться с каналами дикого типа доминирующим негативным образом. Наиболее распространенная мутация ACHM3, T383IfsX12, приводит к появлению нефункционального усеченного белка, который не поступает должным образом на клеточную мембрану . [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) экспрессию на поверхности, но также с повышенным сродством к цАМФ и цГМФ. [4] [5] Именно повышенное сродство к цГМФ и цАМФ у этих мутантов, вероятно, является причиной нарушения. Такое повышенное сродство приведет к образованию каналов, нечувствительных к незначительным изменениям концентрации цГМФ из-за попадания света в сетчатку.[ необходима цитата ]

ACHM4 [ править ]

После активации светом колбочкообразный опсин вызывает замену GDP на GTP в полипептиде 2 (GNAT2) α- трансдуцирующей активности белка, связывающего гуанин-нуклеотид ( G-белок ). Это вызывает высвобождение активированной α-субъединицы из ингибирующих β / γ-субъединиц. Затем эта α-субъединица активирует фосфодиэстеразу.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. Предположительно, эти белки нефункциональны, и, следовательно, колбочковый опсин, активированный светом, не приводит к изменению уровней цГМФ или гиперполяризации фоторецепторной мембраны . [ необходима цитата ]

Управление [ править ]

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 eyeborg, которое позволяет людям воспринимать цвет через звуковые волны. [7] Художник по ахроматопсии Нил Харбиссон был первым, кто использовал такое устройство в начале 2004 года. Eyeborg позволил ему начать рисовать в цвете, запоминая звук каждого цвета. [8] Кроме того, есть некоторые исследования генной терапии животных с ахроматопсией, которые дали положительные результаты на мышах и молодых собаках, но меньшую эффективность на старых собаках. Однако экспериментов на людях не проводилось. Есть много проблем с проведениемгенная терапия дальтонизма на людях. [ необходима цитата ]

Эпидемиология [ править ]

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

Однако на небольшом микронезийском атолле Пингелап страдают примерно пять процентов из 3000 жителей атолла. [10] [11] Это результат нехватки населения, вызванной тайфуном и последовавшим за ним голодом в 1770-х годах, в результате которого погибли все, кроме примерно двадцати островитян, включая одного, который был гетерозиготным по ахроматопсии. [ необходима цитата ]

Жители этого региона называют ахроматопсию «маскун», что буквально означает «не видеть» на пингелапском языке . [12] Это необычное население привлекло на остров невролога Оливера Сакса, для которого он написал в 1997 году свою книгу «Остров дальтоников» . [ необходима цитата ]

Терминология [ править ]

Приобретенная ахроматопсия
Церебральная ахроматопсия
Врожденная или наследственная ахроматопсия
1. Полная типичная ахроматопсия.
2. Неполная атипичная ахроматопсия или неполная атипичная дисхроматопсия.

Связанные [ править ]

Ахроматопсия
Полное отсутствие восприятия цвета у предмета, видение только черного, белого и оттенков серого. Это отличается от цветовой агнозии, при которой человек может воспринимать цвет, измеренный с помощью соответствующей задачи, но не может распознавать разные цвета.
Амблиопия
Концептуально определен сэром Стюартом Дьюк-Элдером в 1973 году как дефицит остроты зрения монокуляра, который не является следствием аномалии рефракции или каких-либо органических аномалий. [13] Плохая пространственная характеристика прецизионного оптического сервомеханизма глаза при номинальном уровне освещенности без какой-либо морфологической причины. Одна из форм ленивого глаза .
Гемералопия
Снижение зрительной способности при ярком свете, то есть дневная слепота.
Нистагм
Термин для описания нормальных и патологических состояний, связанных с глазодвигательной системой. В текущем контексте это патологическое состояние, связанное с неконтролируемым колебательным движением глаз, во время которого амплитуда колебаний весьма заметна, а частота колебаний имеет тенденцию быть довольно низкой.
Светобоязнь
Избегание яркого света больными гемералопией .

Ссылки [ править ]

Сноски [ править ]

  1. ^ Тиаденс 2009 , стр. 240-247.
  2. ^ a b Tränkner 2004 , стр. 138–147.
  3. ^ Patel 2005 , стр. 2282-2290.
  4. ^ а б Пэн 2003 , стр. 34533–34540.
  5. ^ a b c Bright 2005 , стр. 1141–1150.
  6. ^ Кукуруза 2010 , стр. 233.
  7. ^ Ронки 2009 , стр. 319.
  8. ^ Перлман 2015 , стр. 84-90.
  9. ^ Тиаденс 2011 , стр. 59.
  10. Перейти ↑ Brody 1970 , pp. 1253–1257.
  11. ^ Hussels 1972 , стр. 304-309.
  12. ^ Morton 1972 , стр. 277-289.
  13. ↑ Герцог-старший, 1976 .

Источники [ править ]

  • Яркий, SR; и другие. (2005). «Связанные с заболеванием мутации в CNGB3 вызывают усиление функциональных изменений в конусных циклических нуклеотид-управляемых каналах». Мол. Vis. 11 : 1141–1150. PMID  16379026 .
  • Brody, JA; и другие. (1970). «Наследственная слепота среди пингелапов Восточных Каролинских островов». Ланцет . 295 (7659): 1253–1257. DOI : 10.1016 / s0140-6736 (70) 91740-X . PMID  4192495 .
  • Кукуруза, AN; и другие. (2010). Основы слабовидения: клинические и функциональные перспективы . Арлингтон: AFB Press . ISBN 9780891288831.
  • Герцог-старший, С .; и другие. (1976). Подвижность глаз и косоглазие . Система офтальмологии. 6 . Лондон: Кимптон. ISBN 9780853137764.
  • Hussels, IE; и другие. (1972). «Атоллы Пингелап и Мокил: ахроматопсия» . Являюсь. J. Hum. Genet. 24 (3): 304–309. PMC  1762260 . PMID  4555088 .
  • Мортон, штат Невада; и другие. (1972). «Атоллы Пингелап и Мокил: историческая генетика» . Являюсь. J. Hum. Genet. 24 (3): 277–289. PMC  1762283 . PMID  4537352 .
  • Патель, К.А.; и другие. (2005). «Трансмембранные мутации S1 в CNGA3 у пациентов с ахроматопсией 2 вызывают потерю функции и нарушение клеточного переноса конусного канала CNG» . Расследование. Офтальмол. Vis. Sci. 46 (7): 2282–2290. DOI : 10.1167 / iovs.05-0179 . PMID  15980212 .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Перлман, Э. (2015). «Я, Киборг». PAJ . 37 (2): 84–90. DOI : 10.1162 / PAJJ_a_00264 . S2CID  57562971 .
  • Peng, C .; и другие. (2003). «Мутация, связанная с ахроматопсией, в субъединице CNGB3 человеческого колбочки фоторецептора, управляемой циклическими нуклеотидами, изменяет чувствительность лиганда и поровые свойства гетеромерных каналов» . J. Biol. Chem. 278 (36): 34533–34540. DOI : 10.1074 / jbc.M305102200 . PMID  12815043 .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Рончи, AM (2009). Электронная культура: культурный контент в эпоху цифровых технологий . Берлин: Springer . ISBN 9783540752738.
  • Thiadens, AAHJ; и другие. (2009). «Картирование гомозиготности выявляет мутации PDE6C у пациентов с ранним началом расстройств фоторецепторов колбочек» . Являюсь. J. Hum. Genet. 85 (2): 240–247. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2009.06.016 . PMC  2725240 . PMID  19615668 .
  • Тиаденс, AAHJ (2011). Генетическая этиология и клинические последствия заболеваний колбочек . Университет Эразма в Роттердаме . ISBN 9789461690579.
  • Tränkner, D .; и другие. (2004). «Молекулярные основы наследственной формы неполной ахроматопсии» . J. Neurosci. 24 (1): 138–147. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.3883-03.2004 . PMC  6729583 . PMID  14715947 .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Ахроматопсия в MedicineNet
  • Ахроматопсия в Merriam-Webster
  • Ахроматопсия в NCBI
Классификация
D
  • МКБ - 10 : H53.5
  • МКБ - 9-СМ : 368,54
  • OMIM : 216900
  • MeSH : D003117
  • ЗаболеванияDB : 83
Внешние ресурсы
  • MedlinePlus : 001002
  • GeneReviews : NBK1418
  • САД : ACHM
  • Сиротка : 49382