BIOQUIMICA DE LA VISION

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3.2 Desactivación de la cascada de la fototransducción
A la luz, los niveles bajos de cGMP cierran los canales de Na + y Ca2 +, reduciendo el Na +
y Ca2 + intracelulares. Durante la recuperación (adaptación a la oscuridad), los niveles
bajos de Ca2 + inducen la recuperación (terminación de la cascada de fototransducción), de la
siguiente manera:
El Ca2 + intracelular bajo hace que el Ca-GCAP (proteína activadora de Ca-gunilato ciclasa)
intracelular se disocie en Ca2 + y GCAP. El GCAP liberado finalmente restaura los niveles
de cGMP agotados, lo que vuelve a abrir los canales de cationes activados por cGMP
(restaurando la corriente oscura).
El Ca2 + intracelular bajo hace que el Ca-GAP (proteína aceleradora de Ca-GTPasa)
intracelular se disocie en Ca2 + y GAP (también conocido como RGS, o reguladores de la
señalización de la proteína G). El GAP liberado desactiva la transducina activada, terminando
la cascada de fototransducción (restaurando la corriente oscura).
El Ca2 + intracelular bajo hace que el Ca-recoveryin-RK intracelular se disocie en Ca2 + y
recoveryin y RK . La RK liberada luego fosforila la Metarrodopsina II, reduciendo su
afinidad de unión por la transducina . Arrestin luego desactiva completamente la
metarrodopsina II fosforilada, terminando la cascada de fototransducción (restaurando la
corriente oscura).
El Ca2 + intracelular bajo hace que el complejo Ca2 + / Calmodulina dentro de los canales
catiónicos activados por cGMP sea más sensible a los niveles bajos de cGMP (por lo tanto,
manteniendo abierto el canal catiónico activado por cGMP incluso a niveles bajos de cGMP,
restaurando la corriente oscura) [4]
Con más detalle:
La proteína aceleradora de GTPasa (GAP) de RGS (reguladores de la señalización de la
proteína G) interactúa con la subunidad alfa de la transducina y hace que hidrolice su GTP
unido a GDP y, por lo tanto, detiene la acción de la fosfodiesterasa, deteniendo la
transformación de cGMP en GMP. Se encontró que este paso de desactivación de la cascada
de fototransducción (la desactivación del transductor de proteína G) era el paso limitante de
la velocidad en la desactivación de la cascada de fototransducción. [5]
En otras palabras: la proteína activadora de guanilato ciclasa (GCAP) es una proteína que se
une al calcio y, a medida que los niveles de calcio en la célula han disminuido, el GCAP se
disocia de sus iones de calcio unidos e interactúa con la guanilato ciclasa, activándola. La
guanilato ciclasa luego procede a transformar GTP en cGMP, reponiendo los niveles de
cGMP de la célula y reabriendo así los canales de sodio que estaban cerrados durante la
fototransducción.
Finalmente, se desactiva la Metarrodopsina II. La recoverina, otra proteína de unión al calcio,
normalmente se une a la rodopsina quinasa cuando hay calcio presente. Cuando los niveles de
calcio caen durante la fototransducción, el calcio se disocia de la recoveryina y se libera la
rodopsina quinasa, cuando ( ¿qué? ) Procede a fosforilar la metarrodopsina II , lo que
disminuye su afinidad por la transducina. Finalmente, la arrestina, otra proteína, se une a la
metarrodopsina II fosforilada, desactivándola por completo. Así, finalmente, se desactiva la
fototransducción y se restaura la corriente oscura y la liberación de glutamato. Es esta vía,
donde la Metarrodopsina II se fosforila y se une a la arrestina y, por lo tanto, se desactiva, la
que se cree que es responsable del componente S2 de la adaptación a la oscuridad. El
componente S2 representa una sección lineal de la función de adaptación a la oscuridad
presente al comienzo de la adaptación a la oscuridad para todas las intensidades de
blanqueo.
All- trans retinal es transportado a las células epiteliales del pigmento que ser reducido a
todo- trans retinol, el precursor de 11- cis retinal. Esto luego se transporta de regreso a las
varillas. Los seres humanos no pueden sintetizar la retina totalmente trans y debe ser aportada
por la vitamina A en la dieta. La deficiencia de la retina totalmente trans puede provocar
ceguera nocturna. Esto es parte del proceso de blanqueo y reciclaje de los retinoides en los
fotorreceptores y el epitelio pigmentario de la retina.
3.3 Mecanismo de adaptación del sistema visual
En los mecanismos de adaptación visual, podemos distinguir la adaptación a la oscuridad
y la adaptación a la luz. Para comprender estos mecanismos, primero determinamos los
diferentes rangos de iluminancia que encontramos en nuestro entorno, así como los
rangos de luminancia correspondientes.
Escotópico: la luminancia varía de 10-6 a 0,01 cd/m2. Cubre condiciones de muy poca luz,
como por la noche. Aquí, los bastones están completamente activos, muy sensibles a la
luz, y los conos están en reposo. La visión es acromática (1).
Mesópico: la luminancia varía de 0,01 a 10 cd/m2. Corresponde a la actual luz tenue en la
vía urbana o la luz artificial en el espacio interior. Aquí podemos ver la actividad de los
bastones y los conos, estando los primeros casi saturados y los segundos comenzando a
activarse a medida que nos acercamos al límite superior de luminancia (1).
Fotópico: la luminancia varía de 10 a 108 cd/m2. Corresponde a las luces de circulación
diurna. Aquí los conos están completamente activos, ya que son menos sensibles a la luz
y los bastones están saturados. Gracias a los conos, en estos niveles tenemos visión de
color, también llamada cromática (1).
3.1 Adaptación a la oscuridad: El período de adaptación a la oscuridad es el tiempo
necesario para recuperar la sensibilidad retiniana completa después de que cesa la
emisión de estímulos luminosos. La adaptación a la oscuridad no se produce de forma
instantánea, se necesitan un mínimo de 30 minutos para que los fotopigmentos de todos
los fotorreceptores se regeneren.
3.2 Adaptación a la luz: Los niveles de luz en nuestro entorno varían, por lo que nuestros
ojos deben adaptarse constantemente a estos cambios para evitar, por ejemplo, el
deslumbramiento en condiciones de luz intensa o para mantener una alta sensibilidad en
condiciones de poca luz. La adaptación a la luz se puede clasificar por la naturaleza de los
cambios fisiológicos que provoca o por la rapidez de su acción. Según la forma en que
afectan la respuesta visual, se pueden clasificar en:
a. Los mecanismos de multiplicación actúan sobre la ganancia del sistema visual
corrigiendo la luminancia percibida, evitando así la saturación (principalmente
bastones) y sin dejar cambios en la sensibilidad. Estos mecanismos incluyen:
- Variación del diámetro de la pupila: al variar su diámetro de 7 mm a 2 mm, conseguimos
incluir una unidad logarítmica de nivel de iluminación. El cambio que hace es muy
pequeño, por lo que no será suficiente si funciona solo (1).
- Control de luminancia: funciona en base al cambio de luminancia. No funciona igual para
los conos que para los bastones, y también depende de nuestro rango de iluminación (1).
- Aclaramiento y repigmentación: este es un proceso lento pero el que más contribuye al
proceso de adaptación. Con la excitación de la luz, las moléculas de fotopigmento disponibles
se agotan (un proceso conocido como blanqueamiento). La tasa de blanqueo es más alta que
la tasa de regeneración, por lo que el proceso es lento. Sin embargo, permite que el rango
de respuesta de los fotorreceptores sea de hasta 8 órdenes de magnitud (1).
b. En los mecanismos de adaptación a la luz también encontramos mecanismos
sustractivos, que reducen el nivel de actividad del sistema visual tras una exposición
constante al fondo, consiguiendo así recuperar la sensibilidad a la luz, pudiendo producirse
nuevos cambios. Estos mecanismos varían con la iluminación, el tamaño y la duración de la
exposición al estímulo (1).
c. Finalmente, mecanismos adaptativos de contraste puramente dichos, donde se incluye la
ganancia de contraste. Según la velocidad de adaptación, hablamos de adaptación de
contraste si el proceso es lento (10 segundos), o de ganancia de contraste, si es rápido (200
milisegundos).
CAPÍTULOIV: Fisiopatología de la visión
ASTIGMATISMO
Se trata de la curvatura de la córnea, que en lugar de ser redonda tiene una forma ligeramente
ovalada. Esto impide un enfoque claro en objetos cercanos y lejanos. Inicialmente se corrigía
con gafas y/o lentes de contacto. Otra opción es la cirugía, que se puede realizar con láser o
con una lente intraocular dependiendo de las características de la córnea. Son cirugías que
duran entre 8 y 15 minutos, y el paciente suele dejar de depender de las gafas al día siguiente
(2).
CATARATA
Es la pérdida de transparencia del cristalino (lente que se encuentra detrás de la pupila que
tiene la capacidad de enfocar el objeto claramente). La mejor manera de corregir las cataratas
es a través de la cirugía. Es una cirugía ambulatoria de bajo riesgo que dura 15 minutos con
anestesia en gota con lente intraocular, ya sea para miopía, hipermetropía, astigmatismo o
presbicia, luego de lo cual el paciente es independiente de los anteojos.
DESPRENDIMIENTO DE RETINA
En el desprendimiento de retina, esta se separa de la coroides subyacente por una fina capa de
vasos sanguíneos que transportan oxígeno y nutrientes a la retina. Este es un tratamiento
médico de emergencia que requiere tratamiento quirúrgico inmediato para mantener la visión.
La cirugía consiste en "cerrar" el orificio o liberar la tracción que está moviendo la retina (2).
https://institutodelavision.com/patologias/errores-refractivos
GLAUCOMA
El glaucoma es conocido como el "Ladrón Silencioso de la Visión" porque no presenta
síntomas perceptibles hasta que la enfermedad está muy avanzada. Esto ocurre cuando la
presión intraocular se eleva por encima de lo normal y el nervio óptico se atrofia. El
diagnóstico precoz de la presión intraocular alta es muy importante ya que suele detenerse
con tratamiento, generalmente colirios. En ocasiones es necesario realizar láser o cirugía. Las
familias con glaucoma tienen un mayor riesgo de desarrollar glaucoma y deben someterse a
exámenes de detección anualmente.
HIPERMETRIOPIA
A diferencia de los pacientes emétropes (sin graduación), la imagen se enfoca detrás de la
retina, no directamente sobre esta. Este fenómeno se debe o bien a que los ojos de un paciente
con hipermetropía son más cortos de lo normal, o a que la potencia lumínica de su cristalino
y/o córnea es inferior a lo normal. Primero se corrige con gafas y/o lentes de contacto. Otra
opción es la cirugía que se puede realizar con láser o con una lente intraocular, dependiendo
del estado de la córnea. Son cirugías que duran de 8 a 15 minutos y, generalmente, el paciente
suele dejar las gafas al día siguiente.
MIOPIA
Error de refracción o anomalía del foco visual. La imagen se enfoca frente a la retina en lugar
de sobre la retina, lo que dificulta la visión lejana. En general, los ojos miopes son más largos
que los ojos emétropes y son más propensos al desprendimiento de retina. Primero se corrige
con gafas y/o lentes de contacto. Otra opción es la cirugía que se puede realizar con láser o
con una lente intraocular, dependiendo del estado de la córnea. Son cirugías que duran de 8 a
15 minutos y, dependiendo del estado del paciente, este suele dejar de usar las gafas al día
siguiente.
OJO SECO
Si la producción de lágrimas es baja o la composición no es la idónea, el film lagrimal (la
delicada membrana que recubre la superficie externa del ojo) se deteriora y no lubrica la
córnea como debería, con molestias y picor (2).
Referencias
1.García Güémez. Mecanismos de adaptación visual: ganancia al contraste. [Online].; 2019 [cited
2022. Available from: file:///C:/Users/Hp/Downloads/TFG-G3642.pdf.
2. Idlv. Patologías Oculares. [Online]. [cited 2022. Available from:
https://institutodelavision.com/patologias.
https://institutodelavision.com/patologias