La chimica di visione umana - il ciclo Retinoid

Il ciclo retinoid, anche chiamato il ciclo visivo, è un sistema complesso che riempie i composti che sono necessari affinchè l'indicatore luminoso attivino i ricevitori nell'occhio. Questo ciclo in primo luogo è stato descritto dettagliatamente da George Wald, per cui ha estratto il premio Nobel nella fisiologia o nella medicina nel 1967.

Anatomia e fisiologia

Ci sono tre fotoricettori importanti trovati nella retina nella parte posteriore dell'occhio. I due tipi principali sono i bastoncelli e le celle di cono. I bastoncelli sono coinvolgere nella visione della scarsa visibilità e sono trovati intorno alle barriere della retina, quindi sono egualmente importanti nella visione periferica.

Rod e celle di cono. La disposizione delle celle retiniche è indicata in una sezione trasversale. Credito di immagine: Designua/Shutterstock
Rod e celle di cono. La disposizione delle celle retiniche è indicata in una sezione trasversale. Credito di immagine: Designua/Shutterstock

Le celle di cono pricipalmente sono trovate nel centro della retina e mediano la rilevazione dei colori differenti. Ci sono 3 tipi di celle di cono, che sono attivati dalle lunghezze d'onda differenti di indicatore luminoso visibile. Quando una determinata combinazione di questi 3 tipi di celle di cono è attivata, questa uguaglia ad un colore particolare che il cervello può interpretare.

Sia i bastoncelli che le celle di cono contengono un tipo di opsins chiamati proteina, che sono sensibili alla luce e sono necessari per il phototransduction - di dove l'indicatore luminoso che colpisce la retina si trasforma in un segnale elettrico tramite nervo ottico verso il cervello. Opsins è ricevitori G-proteina-accoppiati, in modo da una volta attivati, attivano una cascata di altre reazioni che piombo alla produzione dei segnali elettrici al cervello.

Le molecole di Opsin si combinano con il cromoforo 11-cis-retinal per formare il rhodopsin, che è il pigmento principale trovato in bastoncelli. 11-cis-retinal è convertito in tutto trasporto retinico quando l'indicatore luminoso stimola i fotoricettori ed è rilasciato dal opsin. In modo che le celle da stimolare ancora e per più segnali inviati al cervello, necessità tutto trasporto retiniche di essere riciclato nuovamente dentro 11-cis-retinal.

La maggior parte di questo che ricicla si presenta in sezione della retina chiamata l'epitelio retinico del pigmento, o celle di RPE. Il RPE è un livello di celle situate nel livello esterno della retina e fissate al coroidico, dove i vasi sanguigni sono individuati.

Punti Retinoid del ciclo

Il ciclo comincia dopo che l'indicatore luminoso colpisce la retina e stimola un fotoricettore, produrre tutto trasporto retinica.

  1. Tutto trasporto retinico è pompato dai fotoricettori dal trasportatore ABCA4 ed è diminuito in tutto trasporto retinolo dalle deidrogenasi RDH8 e RDH12 del retinolo.
  2. il Tutto trasporto retinolo si diffonde nelle celle di RPE legando alla proteina dell'retinoid-associazione di interphotoreceptor (IRBP).
  3. Il acyltransferase del retinolo della lecitina (LCAT) esterifica il tutto trasporto retinolo negli esteri di retinyl.
  4. Questi esteri di retinyl sono memorizzati nei retinosomes che sono organismi del lipido nelle celle di RPE usate per stoccaggio dei metaboliti.
  5. Gli esteri di retinyl possono poi essere modificati ancora da RPE65 in 11-cis-retinol
  6. Per concludere, RDH5 ossida 11-cis-retinol in 11-cis-retinal.
  7. 11-cis-retinal poi si diffonde si ritira della cella di RPE nel fotoricettore con l'aiuto di IRBP, dove ricombina con il opsin pronto per stimolo.

Malattie associate

Questo ciclo è molto importante nel permettere il phototransduction continuo nella retina. Senza questo ciclo, l'occhio non potrebbe funzionare.

Con molte degli enzimi e di altre proteine in questione nel ciclo retinoid, c'è una possibilità dei cambiamenti (o delle mutazioni) che possono causare varie malattie. Per esempio, una mutazione in ABCA4 o in un RDH può provocare la degenerazione maculare senile relativa all'età (AMD), o il amaurosis congenito di Leber (LCA) che sono entrambe le malattie che causano una perdita di visione. Altre malattie possibili includono la cecità notturna e le retinite pigmentose (CSNB) stazionarie congenite.

11-cis-retinal e tutto trasporto retinici sono tipi di vitamine A. Ciò significa che il ciclo retinoid può essere influenzato dalla carenza della vitamina A. Ciò è un problema grave, particolarmente in bambini, con 250 milione bambini prescolari stimati ha pregiudicato universalmente.

Sorgenti

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Last Updated: Jun 16, 2019

Written by

Jack Davis

Jack is a freelance scientific writer with research experience in molecular biology, genetics, human anatomy and physiology, and advanced analytical chemistry. He is also highly knowledgeable about DNA technology, drug analysis, human disease, and biotechnology.

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