Achromatopsia

Achromatopsia (ACHM), também conhecida como cegueira de cor total, é uma síndrome médica que apresenta sintomas relacionados a pelo menos cinco condições. O termo pode referir-se a condições adquiridas, como a achromatopsia cerebral, também conhecida como agnosia de cor, mas geralmente se refere a uma condição de visão de cor congênita autossômica recessiva, a incapacidade de perceber a cor e alcançar uma acuidade visual satisfatória em níveis de luz elevados (tipicamente luz do dia exterior ). A síndrome também está presente de forma incompleta, que é mais corretamente definida como a disquromatopsia. Estima-se que afeta 1 em 40.000 nascidos vivos em todo o mundo.

Existe alguma discussão sobre se os achromats podem ver a cor ou não. Conforme ilustrado em The Island of the Colorblind de Oliver Sacks, alguns achromats não podem ver cor, apenas preto, branco e tons de cinza. Com cinco genes diferentes atualmente conhecidos por causar sintomas semelhantes, pode ser que alguns vejam níveis marginais de diferenciação de cores devido a diferentes características genéticas. Com tão pequenos tamanhos de amostra e baixas taxas de resposta, é difícil diagnosticar com precisão as “condições acromáticas típicas”. Se o nível de luz durante o teste for otimizado para eles, eles podem obter acuidade visual corrigida de 20/100 a 20/150 em níveis de luz mais baixos, independentemente da ausência de cor. Uma característica comum é hemeralopia ou cegueira em pleno sol. Em pacientes com achromatopsia, o sistema de cone e as fibras que transportam informações de cores permanecem intactos. Isso indica que o mecanismo usado para construir cores é defeituoso.

Terminologia
A cegueira de cor total pode ser classificada como:

Acromatopsia adquirida (Acromatopsia cerebral)
Acromatopsia congênita / hereditária
Completa achromatopsia típica
Acromatopsia atípica incompleta ou disquromatopsia atípica incompleta
Termos relacionados:

Achromatopsia: a falta completa de percepção de cor em um assunto, visto apenas em preto, branco e tons de cinza.
Amblyopia – Definido conceitualmente por Duke-Elder (1973) como um déficit de acuidade monocular que não é devido a erros refractivos ou a qualquer anormalidade orgânica. Uma condição neural. Pobre desempenho espacial do servomecanismo óptico de precisão dos olhos em níveis nominais de iluminação sem qualquer causa morfológica. Uma forma de olho preguiçoso.
Hemeralopia – Capacidade visual reduzida em luz brilhante. Coloquialmente, dia-cegueira.
Nistagmo – Este termo é usado de forma variada para descrever condições normais e patológicas relacionadas ao sistema oculomotor. No contexto atual, é uma condição patológica envolvendo um movimento oscilatório não controlado dos olhos durante o qual a amplitude de oscilação é bastante perceptível e a freqüência da oscilação tende a ser bastante baixa.
Fotofobia – Evitar a luz brilhante por aqueles que sofrem de hemeralopia.
sinais e sintomas
A síndrome é freqüentemente percebida primeiro em crianças de cerca de seis meses de idade por sua atividade fotofóbica e / ou seu nistagmo. O nistagmo torna-se menos perceptível com a idade, mas os outros sintomas da síndrome tornam-se mais relevantes à medida que a idade escolar se aproxima. A acuidade visual e a estabilidade dos movimentos oculares geralmente melhoram durante os primeiros 6-7 anos de vida (mas permanecem perto de 20/200). As formas congênitas da condição são consideradas estacionárias e não pioram com a idade.

Os cinco sintomas associados à acromatopsia / discromatopsia são:

Achromatopsia
Ambtilopia (diminuição da acuidade visual)
Hemeralopia (com o assunto exibindo fotofobia)
Nistagmo
Anormalidades operacionais de íris
A síndrome de acromatopsia / discromatopsia é mal descrita nos atuais textos médicos e neuro-oftalmológicos. Tornou-se um termo comum que seguiu o livro popular do neurocientista Oliver Sacks, “The Island of the Colorblind” em 1997. Até então, a maioria dos indivíduos cegos a cores foram descritos como achromats ou achromatopes. Aqueles com menor grau de anomalia de percepção de cor foram descritos como protanopes, deuteranopes ou tetartanopes (historicamente tritanopes).

Achromatopsia também foi chamado de monocromática de haste e cegueira de cor congênita total. Os indivíduos com a forma congênita desta condição mostram a ausência completa de atividade celular cone por eletroretinografia em níveis elevados de luz. Há pelo menos quatro causas genéticas de ACHM congênita, duas das quais envolvem canais de íons cíclicos nucleotídicos (ACHM2 / ACHM3), um terceiro envolve o transdutor de fotoreceptor de cone (GNAT2, ACHM4) e o último permanece desconhecido.

Acromatopsia completa
Além de uma incapacidade total de ver cor, indivíduos com achromatopsia completa possuem várias outras aberrações oftalmológicas. Incluídas entre essas aberrações, há uma diminuição da acuidade visual (<0,1 ou 20/200) na luz do dia, Hemeralopia, nistagmo e fotofobia grave. O fundo do olho parece completamente normal. Veja Pingelap também. Acromatopsia incompleta (dischromatopsia) Em geral, os sintomas de achromatopsia incompleta são semelhantes aos da achromatopsia completa, exceto em forma diminuída. Indivíduos com achromatopsia incompleta reduziram a acuidade visual com ou sem nistagmo ou fotofobia. Além disso, esses indivíduos mostram apenas deficiências parciais da função celular cônica, mas novamente têm função de célula de haste retida. Causa Adquirido Acromatopsia / discromatopsia adquirida é uma condição associada ao dano ao diencefalo (principalmente o tálamo do cérebro médio) ou ao córtex cerebral (o cérebro novo), especificamente a quarta área de associação visual, V4 que recebe informação da via parvocelular envolvida na cor em processamento. A acromatopsia / discromatopsia talalâmica é causada por dano ao tálamo; é mais freqüentemente causada pelo crescimento do tumor, uma vez que o tálamo está bem protegido contra danos externos. A acromatopsia cerebral é uma forma de cegueira de cor adquirida que é causada por dano ao córtex cerebral do cérebro, em vez de anormalidades nas células da retina do olho. É mais freqüentemente causada por trauma físico, hemorragia ou crescimento do tecido tumoral. Congênita As causas conhecidas das formas congênitas de acromatopsia são todas devido ao mau funcionamento da via de fototransdução da retina. Especificamente, essa forma de ACHM parece resultar da incapacidade das células de cone de responder adequadamente à entrada de luz pela hiperpolarização. As causas genéticas conhecidas são mutações nos canais de iões cíclicos côncus de átomos nucleicos CNGA3 (ACHM2) e CNGB3 (ACHM3), bem como a transducina da célula cone, GNAT2 (ACHM4). Uma quarta causa genética (ACHM5, OMIM 613093) foi descoberta em 2009. É uma mutação do gene PDE6C, localizada no locus cromossômico 10, 10q24. Estima-se que menos de 2% dos achromatopsias são causados ​​por uma mutação neste gene. Fisiopatologia O aspecto hemeralópico da ACHM pode ser diagnosticado de forma não invasiva usando eletroretinografia. A resposta em níveis de luz baixa (escotópica) e mediana (mesotópica) será normal, mas a resposta em condições de alto nível de luz (fotópica) estará ausente. O nível mesotópico é aproximadamente 100 vezes menor do que o nível clínico utilizado para o eletroretinograma típico de alto nível. Quando, como descrito, a condição é devida a uma saturação na porção neural da retina e não devido à ausência dos fotorreceptores per se. Em geral, o mecanismo patogênico molecular da ACHM é a incapacidade de controlar ou responder adequadamente a níveis alterados de cGMP. O cGMP é particularmente importante na percepção visual, pois seu nível controla a abertura de canais de íons cíclicos nucleotídicos (GNC). Diminuindo a concentração de GMPc no fechamento de GNC e hiperpolarização resultante e cessação da liberação de glutamato. Os GNC na retina nativa são compostos por 2 subunidades α e 2 β, que são CNGA3 e CNGB3, respectivamente, em células de cone. Quando expressa sozinha, o CNGB3 não pode produzir canais funcionais, enquanto isso não é o caso da CNGA3. A coassembly do CNGA3 e do CNGB3 produz canais com expressão alterada da membrana, permeabilidade iónica (Na + vs. K + e Ca2 +), eficácia relativa da ativação cAMP / cGMP, diminuição da rectificação externa, cintilação atual e sensibilidade ao bloqueio por L-cis-diltiazem. As mutações tendem a resultar na perda da função CNGB3 ou no ganho de função (muitas vezes maior afinidade para cGMP) da CNGA3. Os níveis de cGMP são controlados pela atividade da transducina da célula cone, GNAT2. As mutações no GNAT2 tendem a resultar em uma proteína truncada e, presumivelmente, não funcional, impedindo assim a alteração dos níveis de cGMP por fótons. Existe uma correlação positiva entre a gravidade das mutações nessas proteínas e a completude do fenótipo de acromatopsia. ACHM2 Enquanto algumas mutações no CNGA3 resultam em canais truncados e, presumivelmente, não funcionais, este não é o caso em grande parte. Embora poucas mutações tenham recebido estudo aprofundado, veja a tabela 1, pelo menos uma mutação resulta em canais funcionais. Curiosamente, essa mutação, T369S, produz alterações profundas quando expressa sem CNGB3. Uma dessas alterações é a afinidade diminuída para guanosina monofosfato cíclico. Outros incluem a introdução de uma sub-condutância, cinética de gating de canal único alterada e aumento da permeabilidade ao cálcio. Quando os canais mutantes T369S coassemblam com o CNGB3, no entanto, a única aberração restante é o aumento da permeabilidade ao cálcio. Embora não seja imediatamente claro como esse aumento no Ca2 + leva ao ACHM, uma hipótese é que essa corrente aumentada diminui a relação sinal-ruído. Outras mutações caracterizadas, como Y181C e as outras mutações da região S1, resultam em diminuição da densidade de corrente devido a uma incapacidade do canal para o tráfego para a superfície. Essa perda de função, sem dúvida, negará a capacidade da célula cone de responder à entrada visual e produzir acromatopsia. Pelo menos uma outra mutação missense fora da região S1, T224R, também leva à perda de função. ACHM3 Embora tenham sido caracterizadas poucas mutações no CNGB3, a grande maioria deles resulta em canais truncados que são presumivelmente não funcionais, tabela 2. Isso resultará em grande parte em haploinsuficiência, embora, em alguns casos, as proteínas truncadas possam coassemblear com animais selvagens - canais tipográficos de uma forma dominante negativa. A mutação ACHM3 mais prevalente, T383IfsX12, resulta em uma proteína truncada não funcional que não circula adequadamente para a membrana celular. As três mutações missense que receberam estudos adicionais mostram uma série de propriedades aberrantes, com um tema subjacente. A mutação R403Q, que se encontra na região dos poros do canal, resulta em um aumento da retificação da corrente para o exterior, em comparação com a relação tensão-tensão em grande parte linear de canais de tipo selvagem, concomitante com um aumento na afinidade do cGMP. As outras mutações mostram aumento (S435F) ou diminuição da expressão da superfície (F525N), mas também com maior afinidade por cAMP e cGMP. É a afinidade aumentada para cGMP e cAMP nestes mutantes que é provavelmente a mudança causadora de desordem. Essa afinidade aumentada resultará em canais que são insensíveis às pequenas mudanças de concentração de cGMP devido à entrada de luz na retina. ACHM4 Após a ativação por luz, a roodose faz com que a troca de GDP para GTP no polipéptido 2 da atividade de transdução α (G-protein) da proteína de ligação a nucleotídeos guanina (GNAT2). Isso causa a liberação da subunidade α ativada das subunidades β / γ inibitórias. Esta subunidade α então ativa uma fosfodiesterase que catalisa a conversão de cGMP em GMP, reduzindo assim a corrente através de canais de CNG3. Como este processo é absolutamente vital para o processamento adequado de cores, não é surpreendente que as mutações no GNAT2 levem à acromatopsia. As mutações conhecidas neste gene, tabela 3, resultam em proteínas truncadas. Presumivelmente, então, essas proteínas não são funcionais e, conseqüentemente, a roodose que foi ativada pela luz não leva a níveis de cGMP alterados ou a hiperpolarização da membrana fotorreceptora. Gestão Geralmente não há tratamento para curar a achromatopsia. No entanto, os filtros de cor vermelha escura ou de ameixa são muito úteis no controle da sensibilidade à luz. Desde 2003, há um dispositivo cibernético chamado eyeborg que permite que as pessoas percebam a cor através de ondas sonoras. O artista de Achromatopsic Neil Harbisson foi o primeiro a usar esse dispositivo no início de 2004, o eyeborg permitiu que ele começasse a pintar em cores memorizando o som de cada cor. Além disso, há algumas pesquisas sobre terapia genética para animais com achromatopsia, com resultados positivos em ratos e cachorros jovens, mas com menor eficácia em cães mais velhos. No entanto, não foram realizadas experiências em seres humanos. Há muitos desafios para a realização de terapia genética em seres humanos. Consulte Terapia de genes para cegueira de cor para obter mais detalhes sobre isso. Epidemiologia Achromatopsia é um transtorno relativamente incomum, com uma prevalência de 1 em 30.000 pessoas (0.0033%). No entanto, no pequeno atol de Micronésia de Pingelap, cerca de 5% dos 3000 habitantes do atol são aflitos. Este é o resultado de um gargalo de população causado por um tufão e a fome que se seguiu na década de 1770, que matou todos, exceto cerca de vinte ilhéus, incluindo aquele que era heterocigoto para a acromatopsia. O povo desta região chamou de "maskun" de achromatopsia, que literalmente significa "não ver" em Pingelapese. Esta população incomum atraiu o neurologista Oliver Sacks para a ilha para a qual ele escreveu seu livro de 1997, The Island of the Colorblind.