La retina (visiva).
Costituita da catene di neuroni adattati, neuroni con segmento distale diverso da quelli normali, questo segmento è responsabile della codifica del segnale luminoso, è in base alla forma che prende il nome di cono oppure di bastoncello. Il corno neuronale e il segmento prossimale sono simili ad un neurone normale, quest'ultimo fa sinpasi con un neurone bipolare e poi con un neurone gangliare. Le immagini sono analizzate nella sezione calcarida, poi collegata all'area del broca (proprietà di linguaggio).
La retina è intesa come estroflessione del nostro SNC.
Contiene fotorecettori (coni e bastoncelli) associati a interneuroni e neuroni sensoriali. Ci sono 3 bastoncelli che innervano solo un neurone bipolare, dai bastoncelli arriva la stimolazione semplificata, alla corteccia arriva solo un impulso da più bastoncelli; invece da ogni singolo cono arriva un'informazione alla corteccia. Stimolando i bastoncelli l'informazione visiva è più semplificata, stimolando i coni l'informazione visiva è più definita, inoltre i coni forniscono anche un'informazione di tipo cromatico. I bastoncelli hanno un potenziale d'attivazione più basso rispetto ai coni.
Bastoncelli:
• segmento esterno a bastone
• 10 alla nona cellule su tutta la retina (visione periferica)
• buona sensibilità
• visione monocromatica
• molti bastoncelli per un neurone bipolare (3)
• bassa acuità = bassa risoluzione
Coni:
• segmento esterno a cono
• 10 alla sesta cellule principalmente concentrate nella folea (visione centrale)
• bassa sensibilità
• tre tipi (R, G, B) per visione a colori
• un cono per una cellula bipolare
• buona acuità = alta risoluzione
Il segnale visivo è il processo tramite il quale la luce innesca il segnale nervoso.
Struttura del bastoncello.
La rivelazione della luce avviene sui dischi di membrana, questi contengono migliaia di molecole di rodopsina. La rodopsina è costituita da opsina (proteina di membrana, GCPR) e retinale (gruppo prostetico legato all'opsina). Il retinale deriva dalla proteina A ed esiste in 2 forme, cis e trans.
Luce → da cis il retinale diventa trans.
In assenza di luce il retinale è in conformazione cis, quando il retinale assorbe la luce isomerizza in conformazione trans causando un cambiamento conformazionale dell'opsina. La reazione inversa invece necessita di più tempo. La rigenerazione della rodopsina è un processo ATP-dipendente.
Bleaghing della rodopsina nei bastoncelli → alterata permeabilità ad alcuni ioni sodio → impulso visivo → nervo sensitivo, nervo ottico.
L'attivazione della rodopsina influenza lo stato di apertura dei canali del sodio.
Rodopsina + retinale cis → sodio channels open
Rodopsina + retinale trans → sodio channels close
Segnali integrati GCPR CNGN.
Sono attivati dal legame di C-GMP (o C-AMP). I nucleotidi ciclici sono prodotti da enzimi come adenilato ciclasi o guanilato ciclasi e distrutti dalle fosfodiesterasi. In assenza di luce alti livelli di C-GMP e canali del sodio aperti. Con la luce la rodopsina è attivata, le proteine G attivano le fosfodiesterasi, poco c-GMP e sodio channels chiusi, cellula iperpolarizzata. Ogni molecole di rodopsina eccitata attiva 500 molecole di proteine G. Ogni fosfodiesterasi idrolizza 4200 molecole di C-GMP al secondo. Legame C- GMP e canale ionico è cooperativo.
Fase di recupero e adattamento.
Attività GTP-asica delle subunità della trasducina.
La proteina inibitrice della PDE (fosfodiesterasi) si riassoci all'enzima. I livelli di calcio regolano la velocità con cui il sistema viene riportato allo stato iniziale: attivazion delle guanil-ciclasi e attivazione della rodopsina chinasi. Fase di eccitazione (recupero dalle slide le immagini).
In assenza di luce.
La sinapsi con la cellula bipolare è inibitoria e il bastoncello blocca alcuni impulsi verso la cellula gangliare.
La visione cromatica.
La visione cromatica della luce si ha grazie alle cellule a cono che coinvolgono una via di trasduzione del segnale essenzialmente. Tre proteine fotorecettrici diverse (opsine con alcuni aa di differenza) una sensibile al rosso, una al verde e una al blu. Ogni cellula a cono esprime un solo tipo di recettore opsina capace di assorbire la luce in una regione dello spettro.
10% coni per il rosso 45% coni per il verde 45% coni per il blu
L'uomo distingue colori e sfumature integrando i segnali che provengono dai tre tipi di colore. Nella visione cromatica la luce stimola i tre tipi di colori in modo diverso luce rossa > rosso luce gialla > rosso e verde luce azzurra > blu e verde luce bianca > rosso, verde e blu. È limitata alle immagini che ricadono nella folea: immagini ad alta definizione e cromatiche. Gli oggetti alla periferia del campo visivo perdono in definizione e carattere cromatico. Pigmenti del rosso e del verde sono sul cromosoma X umano, infatti il daltonismo è tipicamente una disfunzione maschile ed è ereditabile dovuto alla ricombinazione omologa.
GCPR e patologie.
Diabete insipido nefrogenico: V2 vasopressin-receptors (no G-proteine interaction, no A-C activation).
Pubertà precoce: LH-receptors (G-protein costitutivamente attiva nelle cellule LeyDIG).
Mc Cunne- Albricht Syndrome (ipercortisonismo prim. Pseudo pubertà precoce).
Sarcoma di Kaposi (associato all'HIV). Il virus codifica per una GCPR virale e responsabile della trasformazione cellulare.
Virus Enrty: HIV/CCRA-R, JCV/SHT2-R.
Ipertiroidismo gestazionale famigliare: recettore del TSH mutato sensibile alla HGC (gonadotropina corionica).
Retinite pigmentosa: cecità notturna congenita.
Alterazione rodopsina (no C-GMP-ase e canali del sodio open).