Achromatopsia

La acromatopsia (ACHM), también conocida como daltonismo total, es un síndrome médico que presenta síntomas relacionados con al menos cinco afecciones. El término puede referirse a condiciones adquiridas tales como acromatopsia cerebral, también conocida como agnosia del color, pero típicamente se refiere a una enfermedad de visión congénita autosómica recesiva, incapacidad para percibir el color y para lograr una agudeza visual satisfactoria a altos niveles de luz (típicamente luz diurna exterior) ) El síndrome también está presente en una forma incompleta que se define más adecuadamente como discromatopsia. Se estima que afecta a 1 de cada 40,000 nacimientos vivos en todo el mundo.

Existe una discusión sobre si los acromatos pueden ver el color o no. Como se ilustra en The Island of the Colorblind por Oliver Sacks, algunos acromados no pueden ver el color, solo negro, blanco y tonos de gris. Con cinco genes diferentes actualmente conocidos por causar síntomas similares, es posible que algunos vean niveles marginales de diferenciación de color debido a las diferentes características genéticas. Con tamaños de muestra tan pequeños y bajas tasas de respuesta, es difícil diagnosticar con precisión las «condiciones acromáticas típicas». Si el nivel de luz durante la prueba se optimiza para ellos, pueden lograr una agudeza visual corregida de 20/100 a 20/150 a niveles de luz más bajos, independientemente de la ausencia de color. Un rasgo común es la hemeralopia o la ceguera a pleno sol. En pacientes con acromatopsia, el sistema de conos y las fibras que llevan información de color permanecen intactos. Esto indica que el mecanismo utilizado para construir colores es defectuoso.

Terminología
El daltonismo total se puede clasificar como:

Acromatopsia adquirida (acromatopsia cerebral)
Acromatopsia congénita / hereditaria
Completa acromatopsia típica
Acromatopsia atípica incompleta o discromatopsia atípica incompleta
Términos relacionados:

Acromatopsia: la falta total de percepción del color en un sujeto, que solo se ve en negro, blanco y en tonos de gris.
Definición de ambliopía conceptualmente por Duke-Elder (1973) como un déficit de agudeza monocular que no se debe a un error de refracción ni a ninguna anormalidad orgánica. Una condición neuronal. Pobre rendimiento espacial del servomecanismo óptico de precisión de los ojos a niveles de iluminación nominales sin causa morfológica. Una forma de ojo vago.
Hemeralopia: capacidad visual reducida en luz brillante. Coloquialmente, ceguera de día.
Nistagmo: este término se usa de diversas formas para describir las condiciones normales y patológicas relacionadas con el sistema motor ocular. En el contexto actual, es una condición patológica que implica un movimiento oscilatorio incontrolado de los ojos durante el cual la amplitud de oscilación es bastante notable y la frecuencia de la oscilación tiende a ser bastante baja.
Fotofobia: la evitación de la luz brillante por aquellos que sufren de hemeralopia.
Signos y síntomas
El síndrome se observa con frecuencia primero en niños alrededor de los seis meses de edad por su actividad fotofóbica y / o su nistagmo. El nistagmo se vuelve menos notorio con la edad, pero los otros síntomas del síndrome se vuelven más relevantes a medida que se acerca la edad escolar. La agudeza visual y la estabilidad de los movimientos oculares generalmente mejoran durante los primeros 6-7 años de vida (pero permanecen cerca de 20/200). Las formas congénitas de la condición se consideran estacionarias y no empeoran con la edad.

Los cinco síntomas asociados con la acromatopsia / discromatopsia son:

Achromatopsia
Ambliopía (agudeza visual reducida)
Hemeralopia (con el sujeto que muestra fotofobia)
Nistagmo
Iris anormalidades de funcionamiento
El síndrome de acromatopsia / discromatopsia está poco descrito en textos médicos y neurooftalmológicos actuales. Se convirtió en un término común siguiendo el popular libro del neurocientífico Oliver Sacks, «La isla del daltónico» en 1997. Hasta ese momento, la mayoría de los sujetos daltónicos se describían como acromas o acromatopas. Aquellos con un menor grado de anormalidad en la percepción del color se describieron como protanopes, deuteranopes o tetartanopes (históricamente tritanopes).

La acromatopsia también se ha llamado monocromía de varilla y daltonismo congénito total. Las personas con la forma congénita de esta condición muestran ausencia completa de actividad de células cónicas a través de la electrorretinografía a niveles de luz altos. Hay al menos cuatro causas genéticas de ACHM congénito, dos de las cuales involucran canales iónicos controlados por nucleótidos cíclicos (ACHM2 / ACHM3), una tercera implica la transducina del fotorreceptor de cono (GNAT2, ACHM4), y la última permanece desconocida.

Acromatopsia completa
Además de una incapacidad total para ver el color, las personas con acromatopsia completa tienen otras aberraciones oftalmológicas. Entre estas aberraciones se incluyen una agudeza visual muy disminuida (<0.1 o 20/200) a la luz del día, Hemeralopia, nistagmo y fotofobia severa. El fondo del ojo parece completamente normal. También vea Pingelap. Acromatopsia incompleta (discromatopsia) En general, los síntomas de acromatopsia incompleta son similares a los de la acromatopsia completa, excepto en una forma disminuida. Las personas con acromatopsia incompleta tienen una agudeza visual reducida con o sin nistagmo o fotofobia. Además, estos individuos muestran solo una alteración parcial de la función de la célula cónica, pero nuevamente han retenido la función de la varilla. Porque Adquirido La acromatopsia / discromatopsia adquirida es una afección asociada al daño del diencéfalo (principalmente el tálamo del cerebro medio) o la corteza cerebral (el nuevo cerebro), específicamente el cuarto área de asociación visual, V4 que recibe información de la vía parvocelular involucrada en el color tratamiento. La acromatopsia / discromatopsia talámica es causada por daño al tálamo; con mayor frecuencia es causado por el crecimiento del tumor ya que el tálamo está bien protegido del daño externo. La acromatopsia cerebral es una forma de daltonismo adquirido que es causada por daño a la corteza cerebral del cerebro, en lugar de anomalías en las células de la retina del ojo. Con mayor frecuencia es causada por trauma físico, hemorragia o crecimiento de tejido tumoral. Congénito Las causas conocidas de las formas congénitas de acromatopsia se deben todas al mal funcionamiento de la vía de fototransducción retinal. Específicamente, esta forma de ACHM parece ser el resultado de la incapacidad de las células del cono para responder adecuadamente a la entrada de luz por hiperpolarización. Las causas genéticas conocidas de esto son mutaciones en los canales iónicos de CNC3 (ACHM2) y CNGB3 (ACHM3), así como en la transducina de células cónicas, CNAT3 (ACHM4). En 2009 se descubrió una cuarta causa genética (ACHM5, OMIM 613093). Se trata de una mutación del gen PDE6C, ubicado en el locus cromosómico 10, 10q24. Se estima que menos del 2% de las acromatopsias son causadas por una mutación en este gen. Fisiopatología El aspecto hemeropópico de ACHM se puede diagnosticar de forma no invasiva mediante electrorretinografía. La respuesta a bajos niveles de luz (escotópica) y mediana (mesotópica) será normal, pero la respuesta bajo condiciones de nivel de luz alta (fotópica) estará ausente. El nivel mesotópico es aproximadamente 100 veces más bajo que el nivel clínico utilizado para el típico electrorretinograma de alto nivel. Cuando se describe, la condición se debe a una saturación en la porción neural de la retina y no a la ausencia de los fotorreceptores per se. En general, el pathomechanism molecular de ACHM es la inhabilidad de controlar o de responder correctamente a los niveles alterados de cGMP. El cGMP es particularmente importante en la percepción visual ya que su nivel controla la apertura de canales iónicos (GNC) controlados por nucleótidos cíclicos. La disminución de la concentración de cGMP da como resultado el cierre de los GNC y la consiguiente hiperpolarización y el cese de la liberación de glutamato. Los GNC retinianos nativos están compuestos por 2 subunidades α y 2 β, que son CNGA3 y CNGB3, respectivamente, en células de cono. Cuando se expresa solo, CNGB3 no puede producir canales funcionales, mientras que este no es el caso de CNGA3. El ensamblaje de CNGA3 y CNGB3 produce canales con expresión de membrana alterada, permeabilidad iónica (Na + frente a K + y Ca2 +), eficacia relativa de la activación cAMP / cGMP, disminución de la rectificación hacia afuera, parpadeo actual y sensibilidad al bloqueo por L-cis-diltiazem. Las mutaciones tienden a dar como resultado la pérdida de la función CNGB3 o la ganancia de función (a menudo una mayor afinidad por cGMP) de CNGA3. Los niveles de cGMP están controlados por la actividad de la transducina de la célula de cono, GNAT2. Las mutaciones en GNAT2 tienden a dar como resultado una proteína truncada y, presumiblemente, no funcional, lo que impide la alteración de los niveles de cGMP por los fotones. Existe una correlación positiva entre la severidad de las mutaciones en estas proteínas y la integridad del fenotipo de acromatopsia. ACHM2 Mientras que algunas mutaciones en CNGA3 resultan en canales truncados y, presumiblemente, no funcionales, este no es el caso en gran medida. Aunque pocas mutaciones han recibido un estudio en profundidad, ver tabla 1, al menos una mutación da como resultado canales funcionales. Curiosamente, esta mutación, T369S, produce alteraciones profundas cuando se expresa sin CNGB3. Una de estas alteraciones es la disminución de la afinidad por el monofosfato de guanosina cíclico. Otros incluyen la introducción de una sub-conductancia, una cinética de activación de un canal alterada y una mayor permeabilidad al calcio. Sin embargo, cuando los canales T369S mutantes se ensamblan con CNGB3, la única aberración restante es la permeabilidad aumentada del calcio. Si bien no está claro de inmediato cómo este aumento de Ca2 + conduce a ACHM, una hipótesis es que este aumento de la corriente disminuye la relación señal / ruido. Otras mutaciones caracterizadas, como Y181C y las otras mutaciones de la región S1, dan como resultado una densidad de corriente disminuida debido a la incapacidad del canal para traficar a la superficie. Dicha pérdida de función, sin duda, negará la capacidad de las células de cono para responder a la entrada visual y producir acromatopsia. Al menos otra mutación sin sentido fuera de la región S1, T224R, también conduce a la pérdida de la función. ACHM3 Aunque se han caracterizado muy pocas mutaciones en CNGB3, la gran mayoría de ellas da como resultado canales truncados que presuntamente no son funcionales, tabla 2. Esto dará lugar en gran medida a la haploinsuficiencia, aunque en algunos casos las proteínas truncadas pueden ser capaces de ensamblarse con elementos silvestres. tipo de canales en una forma negativa dominante. La mutación ACHM3 más prevalente, T383IfsX12, da como resultado una proteína truncada no funcional que no trafica correctamente a la membrana celular. Las tres mutaciones de sentido erróneo que han recibido más estudios muestran una serie de propiedades aberrantes, con un tema subyacente. La mutación R403Q, que se encuentra en la región de poro del canal, da como resultado un aumento en la rectificación de la corriente externa, frente a la relación de corriente lineal en gran medida lineal de los canales de tipo salvaje, concomitante con un aumento en la afinidad de cGMP. Las otras mutaciones muestran una expresión de superficie aumentada (S435F) o disminuida (F525N) pero también una mayor afinidad por cAMP y cGMP. Es la afinidad incrementada por cGMP y cAMP en estos mutantes lo que probablemente sea el cambio causante del trastorno. Tal afinidad aumentada dará como resultado canales que son insensibles a los ligeros cambios de concentración de cGMP debido a la entrada de luz en la retina. ACHM4 Tras la activación por la luz, la rodopsina causa el intercambio de GDP por GTP en el polipéptido 2 de la actividad de transducción α de la proteína de unión a guanina (proteína G) (GNAT2). Esto provoca la liberación de la subunidad α activada de las subunidades β / γ inhibidoras. Esta subunidad α luego activa una fosfodiesterasa que cataliza la conversión de cGMP a GMP, reduciendo así la corriente a través de los canales de CNG3. Como este proceso es absolutamente vital para el procesamiento del color adecuado, no es sorprendente que las mutaciones en GNAT2 conduzcan a la acromatopsia. Las mutaciones conocidas en este gen, tabla 3, dan como resultado proteínas truncadas. Presumiblemente, entonces, estas proteínas no son funcionales y, en consecuencia, la rodopsina que ha sido activada por la luz no conduce a niveles alterados de GMPc o hiperpolarización de la membrana de los fotorreceptores. administración Generalmente no hay tratamiento para curar la acromatopsia. Sin embargo, los filtros de color rojo oscuro o ciruela son muy útiles para controlar la sensibilidad a la luz. Desde 2003, existe un dispositivo cibernético llamado eyeborg que permite a las personas percibir el color a través de ondas de sonido. El artista de Achromatopsic Neil Harbisson fue el primero en utilizar un dispositivo de este tipo a principios de 2004, el eyeborg le permitió comenzar a pintar en color al memorizar el sonido de cada color. Además, hay algunas investigaciones sobre la terapia genética para animales con acromatopsia, con resultados positivos en ratones y perros jóvenes, pero con menos efectividad en perros más viejos. Sin embargo, no se han realizado experimentos en humanos. Hay muchos desafíos para llevar a cabo la terapia genética en humanos. Consulte la terapia génica para daltonismo para obtener más detalles al respecto. Epidemiología La acromatopsia es un trastorno relativamente poco común, con una prevalencia de 1 en 30,000 personas (0.0033%). Sin embargo, en el pequeño atolón de Pingelap en Micronesia, aproximadamente el 5% de los 3.000 habitantes del atolón están afligidos. Este es el resultado de un cuello de botella de la población causado por un tifón y la consiguiente hambruna en la década de 1770, que mató a todos menos a unos veinte isleños, incluido uno que era heterocigoto para la acromatopsia. La gente de esta región ha llamado acromatopsia "maskun", que literalmente significa "no ver" en Pingelapese. Esta población inusual atrajo al neurólogo Oliver Sacks a la isla para la que escribió su libro de 1997, La isla de los daltónicos.