Akromatopsia

Akromatopsia ehk värvipimedus ehk täielik värvipimedus ehk värvipimesus ehk totaalne värvuspimedus (ladina keeles achromatopsia; lühend ACHM) ehk akromaasia on patoloogiline seisund, mis seisneb värvuste nägemise puudumises. Klassifikaatoris RHK-10 on see alamjaotises H53.5.

Tavaliselt on akromatopsia korral tegu autosoomse retsessiivse kaasasündinud värvuste nägemise häirega. Kolvikesed ei registreeri valgust. Kaasasündinud akromatopsiat on seostatud vähemalt nelja erineva geneetilise defektiga: kahel juhul on muteerunud tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad ioonikanalid (ACHM2, ACHM3), ühel juhul kolvikese fotoretseptori transdutsiin (GNAT2, ACHM4). Neljandal juhul on põhjus teadmata.  

Akromatopsia võib olla ka omandatud (tserebraalne akromatopsia). 

Klassifikatsioon
Akromatopsia liigitatakse kaasasündinud akromatopsiaks ehk pärilikuks akromatopsiaks ehk kepikesemonokromaasiaks ehk kaasasündinud akromaasiaks ning omandatud akromatopsiaks ehk tserebraalseks akromatopsiaks.

Kaasasündinud akromatopsia liigitatakse omakorda täielikuks akromatopsiaks ehk tüüpiliseks akromatopsiaks ja mittetäielikuks akromatopsiaks ehk ebatüüpiliseks akromatopsiaks.

Sümptomid
Akromatopsiaga inimene näeb maailma sadades halli varjundites. 

Kaasasündinud akromatopsia
Peale selle on akromatopsiahaigetel tavaliselt väike nägemisteravus (umbes 10% normaalsest) ja väga suur valgustundlikkus. 

Täielik akromatopsia
Täieliku akromatopsia korral esinevad peale täieliku võimetuse värve eristada muu hulgas veel väike nägemisteravus (alla 20%), silmatõmblus ja raske valguskartus. 

Silmapõhi on täiesti normaalne, kuid puudub päevanägemine. Kepikesed töötavad normaalselt.

Mittetäielik akromatopsia
Mittetäieliku akromatopsia sümptomid sarnanevad täieliku akromatopsia omadega, kuid avalduvad vähemal määral. Nägemisteravus on vähenenud. Silmatõmblus ja valguskartus võivad esineda, kuid võivad ka mitte esineda. Kolvikeste funktsioon on kahjustunud ainult osaliselt. 

Nägemisteravus ja -stabiilsus esimese kuue-seitsme eluaasta jooksul paraneb.

Põhjused
Kaasasündinud akromatopsia
Akromatopsia kaasasündinud vormide teadaolevad põhjused on kõik seotud fotoretseptorrakus toimuva fototransduktsiooni häirega. Nimelt on tegu kolvikeste võimetusega reageerida valgusele hüperpolarisatsiooniga. Selle teadaolevad põhjused on mutatsioonid kolvikese tsükliliste nukleotiidide poolt avatavates ioonikanalites CNGA3 (ACHM2) ja CNGB3 (ACHM3) ning kolvikese transdutsiinis GNAT2 (ACHM4).

Patofüsioloogia
Akromatopsia molekulaarne patomehhanism on üldiselt võimetus õigesti juhtida guanosiinmonofosfaadi (cGMP) taseme muutusi või neile õigesti reageerida. cGMP on eriti tähtis nägemise jaoks, sest selle tase kontrollib tsükliliste nukleotiidide poolt avatavate ioonikanalite (CNG-de) avanemist. cGMP kontsentratsiooni kahanemine toob kaasa nende ioonikanalite sulgumise, mis viib hüperpolarisatsioonini ning neurotransmitter glutamaadi väljutamise lakkamiseni. Võrkkesta CNG-del on kaks α- ja kaks β-alaühikut (kolvikestes on vastavalt CNGA3 ja CNGB3). CNGB3 üksinda ei saa funktsionaalseid kanaleid tekitada (CNGA3 kohta see ei kehti). CNGA3 ja CNGB3 koos tekitavad kanaleid, millele on omane muutunud membraaniekspressioon, ioonipermeaablus (Na+ vs K+ ja Ca2+), aktivatsiooni suhteline cAMP/cGMP aktivatsiooni suhteline tõhusus, vähenenud väline rektifikatsioon, jooksev vilkumine ning tundlikkus L-cis-diltiaseemi tekitatud blokeeringu suhtes.  

Mutatsioonide tagajärjel kipub kaduma CNGB3 funktsioon või suurenema CNGA3 funktsioon (sageli suureneb afiinsus cGMP-le). cGMP tasemeid kontrollib kolvikese transdutsiini GNAT2 aktiivsus. GNAT2 mutatsioonide tagajärjeks kipub olema kärbitud ja enamasti mittefunktsionaalne valk, mis teeb võimatuks cGMP tasemete muutmise footonite poolt. On positiivne korrelatsioon nende valkude mutatsioonide tugevuse ja akromatopsia fenotüübi täielikkuse vahel.

ACHM2 
Mõned CNGA3 mutatsioonid kärbivad kanaleid, muutes need enamasti mittefunktsionaalseteks, aga paljudel seda toimet ei ole. Sügavuti on uuritud väheseid mutatsioone (vt Tabel 1), aga on teada üks funktsioon, mis tekitab funktsionaalseid kanaleid. See mutatsioon (T369S) tekitab aga ilma CNGB3-ta ekspresseerumise korral sügavaid muutusi. Üks nendest on vähenenud afiinsus tsüklilisele guanosiinmonofosfaadile. Teiste muutuste seas on alajuhtivus, ühekanalilise kineetika muutus ja suurenenud kaltsiumiläbilaskvus. Kui aga mutatsiooniga T369S kanalid töötavad koos CNGB3-ga, siis jääb ainsaks kõrvalekaldeks suurenenud kaltsiumiläbilaskvus. Pole küll otseselt selge, kuidas see Ca2+ voolu suurenemine tekitab akromatopsiat, kuid ühe hüpoteesi järgi vähendab see signaali ja müra suhet. 

Teised iseloomustatud mutatsioonid, sealhulgas Y181C ja teised S1-piirkonna mutatsioonid, põhjustavad voolutiheduse vähenemist kanali võimetuse tõttu tagada transporti pinnani. Säärane funktsioonikaotus jätab kaheldamatult kolvikese ilma võimest reageerida nägemisstiimulile, kutsudes esile akromatopsia. 

Veel vähemalt üks missense-mutatsioon väljaspool S1-piirkonda (T224R) viib samuti funktsioonikaotuseni.

+Tabel 1. Kokkuvõte akromatopsiahaigetel leitud CNGA3 mutatsioonidest Mutatsioon Piirkond Funktsionaalne?(teadaolev või ennustatud) Tagajärg ViitedNukleotiidAminohapec.C67Tp.R23XN-ots Ei?  c.148insGp.I50DfsX59N-ots Ei c.A485Tp.D162VN-otsc.C488Tp.P163LN-ots, c.A542Gp.Y181CS1 Ei Ei transpordi õigesti endoplasmaatilisest retiikulumist välja,c.A544Tp.N182YS1 Ei Ei transpordi õigesti endoplasmaatilisest retiikulumist välja,c.C556Tp.L186FS1 Ei Ei transpordi õigesti endoplasmaatilisest retiikulumist välja,c.G572Ap.C191YS1-2 Ei Ei transpordi õigesti endoplasmaatilisest retiikulumist välja,c.G580Ap.E194KS1-2 Ei Ei transpordi õigesti endoplasmaatilisest retiikulumist väljac.C586Tp.G196XS1-2 Ei?c.C661Tp.R221XS2 Ei?c.C667Tp.R223WS2-3,c.C671Gp.T224RS2-3 Ei No current,c.G778Ap.D260NS3c.G800Ap.G267DS3-4c.C829Tp.R277CS4c.G830Ap.R277HS4c.C847Tp.R283QS4, c.G848Ap.R283WS4, c.C872Gp.T291RS4, c.934_936delp.312delIS5c.G947Ap.W316XS5 Ei?c.T1021Cp.S341PPoorc.C1106Gp.T369Spoor Jah Suurenenud kaltsiumi sissevool, c.C1114Tp.P372SPoorc.T1139Cp.F380SPoorc.T1217Cp.M406TS6c.C1228Tp.R410WC-ots, c.C1279Tp.R427CC-otsc.C1306Tp.R436WC-ots, c.G1320Ap.W440XC-ots Ei?c.1350insGp.V451GfsX453C-ots Ei?c.A1412Gp.N471SC-otsc.1443insCp.I482HfsX5C-ots Ei?c.A1454Tp.D485VC-otsc.G1529Cp.C510ScNMPc.G1538Ap.G513EcNMPc.G1547Ap.G516EcNMPc.T1565Cp.I522TcNMPc.G1574Ap.G525DcNMPc.G1585Ap.V529McNMP, c.C1609Tp.Q537XcNMP Ei?, c.C1641Ap.F547LcNMP, c.G1642Ap.G548RcNMPc.G1669Ap.G557RcNMP, c.G1688Ap.R563HcNMPc.C1694Tp.T565McNMPc.G1706Ap.R569HcNMP, c.A1718Gp.Y573CcNMPc.G1777Ap.E593KcNMPc.C1963Tp.Q655XC-ots Lühendid: SX, transmembraanne segment number X; SX-Y, linker-regioon transmembraansete segmentide X ja Y vahel; cNMP, tsüklilise nukleotiidi (cAMP või cGMP) sidumispiirkond.

ACHM3
CNGB3 mutatsioone on iseloomustatud väga vähe, kuid valdav enamik neist tekitab kärbitud kanalid, mis on enamasti mittefunktsionaalsed. Enamasti on tagajärjeks haplopuudulikkus, mõnikord aga toimib lõigatud valk antimorfselt. Levinuim ACHM3 põhjustav mutatsioon T383IfsX12 tekitab mittefunktsionaalse lõigatud valgu, mis ei transpordi õigesti rakumembraanini.

Omandatud akromatopsia
Omandatud akromatopsia on omandatud värvipimeduse vorm, mida põhjustab peaaju koore kahjustus. Silmapõhja rakud on normaalsed. 

Toimetulek
Akromatopsiahaiged elavad abivahendeid kasutades tavaliselt iseseisvat ja täisväärtuslikku elu. Et päikesevalgus neid ei pimestaks, kannavad nad tihti tumedaid prille ja enamasti ka värvilisi kontaktläätsi.   

Levik
Akromatopsia esineb ühel inimesel 30 000-st. USA-s esineb see ühel inimesel 33 000-st. 

Väikesel Mikroneesia atollil Pingelapil kannatab akromatopsia all 3000 elanikust umbes 5%. 

Akromatopsia Pingelapil
Umbes 1775 laastas Pingelapi atolli Mikroneesias taifuun Lengkieki. Tormist ja sellele järgnenud näljahädast pääses eluga umbes kakskümmend inimest, kellest ühel oli akromatopsia heterosügootsus. 

Neli põlvkonda pärast seda esines pudelikaela efekti tõttu akromatopsia 5% rahvastikust, kusjuures geenikandjaid oli veel 30%. 

Kohalikud elanikud nimetavad akromatopsiat maksun (pingelapi keeles 'mitte näha'). 

Oliver Sacks uuris Pingelapi akromatopsiahaigeid kohapeal ning kirjutas nendest raamatu "The Island of the Colour-blind" (Picador 1997, ISBN 0330358871).

Uurimislugu
Akromatopsiahaigete elamusi on uurinud Oliver Sacks ja Knut Nordby (viimasel oli endal akromatopsia).

Vaata ka
monokromaasia
värvipimedus

Viited

Välislingid
The Achromatopsia Network
The Achromatopsia Network (peegelsait)
The Achromatopsia Group
Achromatopsia and the underlying bioelectrochemistry
"Värvipime kunstnik õppis helide abil värve eristama2, elu24, 26. veebruar 2008

Kategooria:Haigused
Kategooria:Nägemine