Achromatopsia - Achromatopsia
| Achromatopsia | |
|---|---|
Kendt som |
Total farveblindhed |
| Specialitet |
Oftalmologi 
|
| Symptomer | Dagblindhed , ufrivillig øjenbevægelse , dovent øje , fotofobi |
| Årsager | |
| Frekvens | 1/30.000 × 100% = 0,00333333333333% |
Achromatopsia , også kendt som total farveblindhed , er et medicinsk syndrom, der udviser symptomer relateret til mindst fem tilstande. Udtrykket kan referere til erhvervede tilstande såsom cerebral achromatopsia , men det refererer typisk til en autosomal recessiv medfødt farvesynstilstand , manglende evne til at opfatte farve og opnå tilfredsstillende synsskarphed ved høje lysniveauer, typisk udvendigt dagslys. Syndromet er også til stede i en ufuldstændig form, der mere korrekt defineres som dyschromatopsi. Det anslås at påvirke 1 ud af 30.000 levendefødte verden over.
Der er en vis diskussion om, hvorvidt achromater kan se farve eller ej. Som illustreret i Øen i Colorblind af Oliver Sacks , kan nogle akromater ikke se farve, kun sort, hvid og nuancer af grå. Med fem forskellige gener, der i øjeblikket vides at forårsage lignende symptomer, kan det være, at nogle ser marginale niveauer af farvedifferentiering på grund af forskellige genkarakteristika. Med så små stikprøver og lave responsfrekvenser er det svært at præcist diagnosticere de 'typiske akromatiske tilstande'. Hvis lysniveauet under test er optimeret til dem, kan de opnå en korrigeret synsstyrke på 20/100 til 20/150 ved lavere lysniveauer, uanset fravær af farve.
Et fælles træk er hæmeralopi eller blindhed i fuldt sollys. Hos patienter med achromatopsia, den kegle systemet og fibre, der bærer farve information forbliver intakte. Dette indikerer, at den mekanisme, der bruges til at konstruere farver, er defekt.
tegn og symptomer
Syndromet ses ofte først hos børn omkring seks måneders alder på grund af deres fotofobiske aktivitet eller deres nystagmus . Nystagmus bliver mindre mærkbar med alderen, men de andre symptomer på syndromet bliver mere relevante, når skolealderen nærmer sig. Synsstyrke og stabilitet i øjenbevægelserne forbedres generelt i løbet af de første seks til syv år af livet - men forbliver nær 20/200. Tilstandens medfødte former betragtes som stationære og forværres ikke med alderen.
De fem symptomer forbundet med achromatopsi eller dyschromatopsi er:
- Achromatopsia
- Amblyopi - nedsat synsstyrke
- Hemeralopi - med emnet udviser fotofobi
- Nystagmus
- Iris fungerer abnormiteter
Syndromet ved achromatopsi eller dyschromatopsi er dårligt beskrevet i nuværende medicinske og neuro-oftalmologiske tekster. Det blev et almindeligt begreb efter udgivelsen af neurovidenskabsmand Oliver Sacks 'bog, The Colorblind Island , i 1997. Indtil da blev de fleste farveblinde emner beskrevet som achromater eller achromatoper. Dem med en mindre grad af farveopfattelsesabnormalitet blev beskrevet som enten protanoper, deuteranoper eller tetartanoper - historisk tritanoper. Achromatopsia er også blevet kaldt stangemonokromati og total medfødt farveblindhed. Personer med den medfødte form af denne tilstand viser fuldstændigt fravær af keglecelleaktivitet via elektroretinografi ved høje lysniveauer. Der er mindst fire genetiske årsager til medfødt achromatopsi, hvoraf to involverer cykliske nukleotid-gatede ionkanaler ( ACHM2 , ACHM3 ), en tredje involverer kegle- fotoreceptortransducin (GNAT2, ACHM4), og den sidste er ukendt.
Komplet achromatopsi
Bortset fra en fuldstændig manglende evne til at se farve, har personer med komplet achromatopsi en række andre oftalmologiske afvigelser. Inkluderet blandt disse optiske afvigelser er stærkt nedsat synsstyrke (<0,1 eller 20 i dagslys, hæmeralopi , nystagmus og alvorlig fotofobi ). Den fundus i øjet forekommer helt normalt.
Ufuldstændig achromatopsi
Generelt ligner symptomer på ufuldstændig achromatopsi (dyschromatopsia) dem ved komplet achromatopsi undtagen i formindsket form. Personer med ufuldstændig achromatopsi har nedsat synsstyrke med eller uden nystagmus eller fotofobi. Desuden viser disse individer kun delvis svækkelse af keglecellefunktion, men har igen bevaret stangcellefunktion.
årsag
Erhvervet
Erhvervet achromatopsi eller dyschromatopsi er en tilstand forbundet med skade på diencephalon - primært thalamus i midten af hjernen - eller hjernebarken - den nye hjerne - specifikt det fjerde visuelle associeringsområde, V4, der modtager information fra den parvocellulære vej, der er involveret i farvebehandling .
Thalamisk achromatopsi eller dyschromatopsi skyldes skader på thalamus; det er oftest forårsaget af tumorvækst, da thalamus er godt beskyttet mod ydre skader. Cerebral achromatopsia er en form for erhvervet farveblindhed, der er forårsaget af skader på hjernens cortex i stedet for abnormiteter i cellerne i øjets nethinde . Det er oftest forårsaget af fysisk traume, blødning eller tumorvævsvækst.
Medfødt
De kendte årsager til de medfødte former for achromatopsi skyldes funktionsfejl i retinal fototransduktion . Specifikt denne form for achromatopsia synes at skyldes den manglende evne hos kegle celler til korrekt reagere på lys input ved hyperpolarisering . Kendte genetiske årsager til dette omfatter mutationer i keglen celle cyklisk nucleotid ionkanaler CNGA3 (ACHM2) og CNGB3 (ACHM3), keglen celle transducin , GNAT2 (ACHM4), underenheder af kegle phosphodiesterase PDE6C (ACHM5, OMIM 613.093) og PDEH (ACHM6, OMIM 610024) og ATF6 (ACHM7, OMIM 616517).
Patofysiologi
Det hæmeralopiske aspekt af achromatopsi kan diagnosticeres ikke-invasivt ved hjælp af elektroretinografi. Responsen ved lave (scotopic) og mediane (mesotopiske) lysniveauer vil være normal, men responsen under høje lysniveau (fotopiske) forhold vil være fraværende. Det mesotopiske niveau er cirka hundrede gange lavere end det kliniske niveau, der bruges til det typiske elektroretinogram på højt niveau. Når det som beskrevet skyldes tilstanden en mætning i den neurale del af nethinden og ikke på grund af fraværet af fotoreceptorerne i sig selv.
Generelt er achromatopsias molekylære patomekanisme enten manglende evne til korrekt at kontrollere eller reagere på ændrede cGMP -niveauer ; især vigtig i visuel opfattelse, da dens niveau styrer åbningen af cykliske nukleotid-gatede ionkanaler (CNG'er). Reducere koncentrationen af cGMP resulterer i lukning af CNGs og resulterende hyperpolarisering og ophør af glutamat frigivelse .Native retinale CNGs er sammensat af 2 α- og 2 p-underenheder, som er CNGA3 og CNGB3 i henholdsvis kegle celler . Når det udtrykkes alene, kan CNGB3 ikke producere funktionelle kanaler, hvorimod dette ikke er tilfældet for CNGA3. Samling af CNGA3 og CNGB3 producerer kanaler med ændret membranekspression, ionpermeabilitet ( Na + vs. K + og Ca 2+ ), relativ effekt af cAMP/cGMP-aktivering, nedsat udadrettet korrektion , strømflimmer og følsomhed for blokering af L-cis -diltiazem .
Mutationer har en tendens til at resultere i tab af CNGB3 -funktion eller funktionsforøgelse - ofte øget affinitet for cGMP - for CNGA3. cGMP-niveauer styres af aktiviteten af kegle celle transducin , GNAT2. Mutationer i GNAT2 har en tendens til at resultere i et afkortet og formodentlig ikke-funktionelt protein og derved forhindre ændring af cGMP-niveauer af fotoner . Der er en positiv sammenhæng mellem sværhedsgraden af mutationer i disse proteiner og fuldstændigheden af achromatopsia -fænotypen .
Molekylær diagnose kan etableres ved identifikation af bialleliske varianter i de forårsagende gener. Molekylær genetiske testmetoder, der anvendes i achromatopsi, kan omfatte målrettet analyse for den almindelige CNGB3 -variant c.1148delC (p.Thr383IlefsTer13), brug af et multigenerationelt panel eller omfattende genomisk test.
ACHM2
Selvom nogle mutationer i CNGA3 resulterer i afkortede og formodentlig ikke-funktionelle kanaler, er dette stort set ikke tilfældet. Selvom få mutationer har modtaget en dybdegående undersøgelse, resulterer mindst én mutation i funktionelle kanaler. Mærkeligt nok producerer denne mutation, T369S, dybtgående ændringer, når den udtrykkes uden CNGB3. En sådan ændring er nedsat affinitet for cyklisk guanosinmonophosphat . Andre omfatter indførelse af en sub-konduktans, ændret enkeltkanals portekinetik og øget calciumpermeabilitet .
Når mutante T369S -kanaler samles med CNGB3, er den eneste tilbageværende aberration imidlertid øget calciumpermeabilitet. Selvom det ikke umiddelbart er klart, hvordan denne stigning i Ca 2+ fører til achromatopsi, er en hypotese, at denne øgede strøm reducerer signal-støj-forholdet. Andre karakteriserede mutationer, såsom Y181C og de andre mutationer i S1 -regionen, resulterer i nedsat strømtæthed på grund af manglende evne til kanalen til trafik til overfladen. Et sådant tab af funktion vil uden tvivl negere keglecellens evne til at reagere på visuelt input og producere achromatopsi. Mindst en anden missense -mutation uden for S1 -regionen, T224R, fører også til tab af funktion.
ACHM3
Selvom meget få mutationer i CNGB3 er blevet karakteriseret, resulterer langt størstedelen af dem i afkortede kanaler, der formodentlig er ikke-funktionelle. Dette vil stort set resultere i haploinsufficiens , selvom de afkortede proteiner i nogle tilfælde muligvis kan samles med vildtype-kanaler på en dominerende negativ måde. Den mest udbredte ACHM3-mutation, T383IfsX12, resulterer i et ikke-funktionelt afkortet protein, der ikke trafikerer korrekt til cellemembranen .
De tre missense -mutationer, der har modtaget yderligere undersøgelser, viser en række afvigende egenskaber med et underliggende tema. R403Q-mutationen, der ligger i kanalens poreregion, resulterer i en stigning i udadgående strømudbedring i forhold til det stort set lineære strøm-spændingsforhold mellem vildtype-kanaler, samtidig med en stigning i cGMP-affinitet. De andre mutationer viser enten øget (S435F) eller nedsat (F525N) overfladeekspression, men også med øget affinitet for cAMP og cGMP. Det er den øgede affinitet for cGMP og cAMP i disse mutanter, der sandsynligvis er den lidelsesfremkaldende ændring. En sådan øget affinitet vil resultere i kanaler, der er ufølsomme over for de små koncentrationsændringer af cGMP på grund af lysindgang i nethinden.
ACHM4
Ved aktivering af lys forårsager kegle opsin udveksling af BNP for GTP i guanin-nukleotidbindende protein ( G-protein ) α- transducerende aktivitet polypeptid 2 (GNAT2). Dette bevirker frigivelse af den aktiverede α-underenhed fra de hæmmende β/γ-underenheder. Denne α-underenhed aktiverer derefter en phosphodiesterase, der katalyserer omdannelsen af cGMP til GMP, hvorved strømmen reduceres gennem CNG3-kanaler. Da denne proces er helt afgørende for korrekt farvebehandling, er det ikke overraskende, at mutationer i GNAT2 fører til achromatopsi. De kendte mutationer i dette gen resulterer alle i afkortede proteiner. Formentlig derefter, disse proteiner er ikke-funktionelle og følgelig kegle opsin som er blevet aktiveret af lys ikke fører til ændrede cGMP-niveauer eller fotoreceptor membranhyperpolarisering .
Ledelse
Der er generelt ingen behandling for at helbrede achromatopsi. Imidlertid er mørkerøde eller blommefarvede filtre meget nyttige til at kontrollere lysfølsomheden. Siden 2003 er der en kybernetisk enhed kaldet eyeborg, der gør det muligt for mennesker at opfatte farve gennem lydbølger. Akromatopsisk kunstner Neil Harbisson var den første til at bruge en sådan enhed i begyndelsen af 2004, øjenborgen tillod ham at begynde at male i farve ved at huske lyden af hver farve. Desuden er der noget forskning om genterapi til dyr med achromatopsi, med positive resultater på mus og unge hunde, men mindre effektivitet på ældre hunde. Der er dog ikke foretaget forsøg på mennesker. Der er mange udfordringer ved at udføre genterapi for farveblindhed på mennesker.
Epidemiologi
Achromatopsia er en relativt ualmindelig lidelse med en forekomst på 1 ud af 30.000 mennesker.
På den lille mikronesiske atol i Pingelap rammes imidlertid cirka fem procent af atollens 3.000 indbyggere. Dette er resultatet af en befolkningsflaskehals forårsaget af en tyfon og deraf følgende hungersnød i 1770'erne, som dræbte alle på nær omkring tyve øboere, heriblandt en, der var heterozygot for achromatopsia.
Befolkningen i denne region har betegnet achromatopsia "maskun", som bogstaveligt betyder "ikke se" på pingelapese . Denne usædvanlige befolkning trak neurolog Oliver Sacks til den ø, som han skrev sin bog fra 1997 om, farveblindes ø .
Terminologi
Relaterede
Referencer
Fodnoter
Kilder
- Bright, SR; et al. (2005). "Sygdomsassocierede mutationer i CNGB3 frembringer gevinst ved funktionsændringer i koniske cykliske nukleotid-gatede kanaler". Mol. Vis. 11 : 1141–1150. PMID 16379026 .
- Brody, JA; et al. (1970). "Arvelig blindhed blandt pingelapesere på Eastern Caroline Islands". Lancet . 295 (7659): 1253–1257. doi : 10.1016/s0140-6736 (70) 91740-x . PMID 4192495 .
- Majs, AN; et al. (2010). Fundamenter for dårligt syn: kliniske og funktionelle perspektiver . Arlington: AFB Press . ISBN 9780891288831.
- Hertug-ældste, S .; et al. (1976). Okulær motilitet og strabismus . System for oftalmologi. 6 . London: Kimpton. ISBN 9780853137764.
- Hussels, IE; et al. (1972). "Pingelap og Mokil Atolls: achromatopsia" . Er. J. Hum. Genet. 24 (3): 304–309. PMC 1762260 . PMID 4555088 .
- Morton, NE; et al. (1972). "Pingelap og Mokil Atolls: historisk genetik" . Er. J. Hum. Genet. 24 (3): 277–289. PMC 1762283 . PMID 4537352 .
- Patel, KA; et al. (2005). "Transmembrane S1 -mutationer i CNGA3 fra achromatopsia 2 -patienter forårsager funktionstab og nedsat mobilhandel med kegle -CNG -kanalen" . Undersøg. Oftalmol. Vis. Sci. 46 (7): 2282–2290. doi : 10.1167/iovs.05-0179 . PMID 15980212 .
- Pearlman, E. (2015). "Jeg, Cyborg". PAJ . 37 (2): 84–90. doi : 10.1162/PAJJ_a_00264 . S2CID 57562971 .
- Peng, C .; et al. (2003). "Achromatopsia-associeret mutation i den humane kegle-fotoreceptors cykliske nukleotid-gatede kanal CNGB3-underenhed ændrer ligandfølsomheden og poreegenskaberne af heteromere kanaler" . J. Biol. Chem. 278 (36): 34533–34540. doi : 10.1074/jbc.M305102200 . PMID 12815043 .
- Ronchi, AM (2009). eCulture: kulturelt indhold i den digitale tidsalder . Berlin: Springer . ISBN 9783540752738.
- Thiadens, AAHJ; et al. (2009). "Homozygositetskortlægning afslører PDE6C-mutationer hos patienter med tidlig kegle-fotoreceptorsygdomme" . Er. J. Hum. Genet. 85 (2): 240–247. doi : 10.1016/j.ajhg.2009.06.016 . PMC 2725240 . PMID 19615668 .
- Thiadens, AAHJ (2011). Genetisk ætiologi og kliniske konsekvenser af kegleforstyrrelser . Erasmus University Rotterdam . ISBN 9789461690579.
- Tränkner, D .; et al. (2004). "Molekylært grundlag for en arvelig form for ufuldstændig achromatopsi" . J. Neurosci. 24 (1): 138–147. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3883-03.2004 . PMC 6729583 . PMID 14715947 .
eksterne links
- Achromatopsia hos MedicineNet
- Achromatopsia hos Merriam-Webster
- Achromatopsia ved NCBI
- Achromatopsia -netværket - et arkiv med oplysninger om Achromatopsia og råd om håndtering af tilstanden.
| Klassifikation | |
|---|---|
| Eksterne ressourcer |
|