Денситометрия и фотопигменты колбочек

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Йодопсин (версия Миг)

Денситометрия при измерении цвета фотопигментов колбочек — метод измерения в молекулярной биологии при электрофизиологическом тестировании клеток сетчатки ЭРГ, который способен определить фотопигмент фоторецепторов как йодопсин (версия Миг) — общее название зрительных пигментов колбочек сетчатки, участвующих в механизме цветного зрения.[1]

История[править]

Впервые существование колбочкого пигмента (косвенным образом) было обнаружено Уолдом, который и дал ему название йодопсин..[2] В 1967 г. за эти работы ему была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Работа Уолда.[3] Применение интенсивного адаптирующего жёлтого, пурпурного и синего фона, позволило Уолду получить три разные пороговые кривые. С учётом поправок на поглощение в передних средах глаза (хрусталик и жёлтый макулярный пигмент), Уолд фиксирует максимумы трёх «приёмников» (хотя реально он обнаружил не приёмники, а только максимумы поглощения тканями сетчатки) 430, 540 и 575 нм.,[4] где как оказалось впоследствии, максимум 430нм — показатель длины волны синей колбочки, которую, обнаружили учёные Лаборатории Р. Е. Марка, например, Доктор Kalloniatis теперь Роберт г. Leitl профессор Оптометрии кафедры Оптометрии и Видение Науки, университет Auckland[5] (См. Визуальное цветное зрение (версия Миг)).

Первые попытки найти три пигмента и, как предполагалось три типа колбочек проводились Раштоном,[6] который довёл до совершенства методику Денситометрии для прижизненного измерения коэффициентов поглощения света с различной длиной волны — в слое фоторецепторов сетчатки. Было показано, что у цветоаномалов отсутствует один из пигментов, имеющихся у людей с нормальным зрением: «эритролаб» (максимум около 585 нм.) у протанопа и «хлоролаб» (максимум около 540 нм.) — у дейтеранопа.

Современные методы исследований фотопигментов колбочек[править]

Денситометрия клеток сетчатки глаза[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Денситометрия (версия Миг)
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Йодопсин (версия Миг)
С помощью Вестерн-блот антитело, которое признает модифицированные белки с липоевой кислотой.[7]

Например, в медицине в общей и дифференциальной диагностике, при патологии и лечении различных заболеваний зрительной системы, используются разнообразные электрофизиологические методы исследования — ЭРГ. Выбор метода определяется происхождением биоэлектрической активности в пигментном эпителии, тех или иных слоях и нейронах сетчатки, центральном отделе зрительного анализатора зрительной коры.

С помощью Вестерн-блот антитело признает модифицированные белки с липоевой кислотой.

Из условия возможностей в молекулярной биологии методом western blot (иногда называемый белок иммуноблот), который является широко принятым аналитическим методом и используется для определения специфических белков при денситометрии. Этим методом определяют количество и качество белка, обнаруженного в данной группе ткани.[8]

В настоящее время, используя метод western blot, денситометрия находит применение в медицине в области цветного зрения. Известно, что фотопигменты опсина — йодопсина — фотопигменты колбочек состоят из G-белков (англ. G proteins). Это семейство белков, относящихся к ГТФазам и функционирующих в качестве вторичных посредников во внутриклеточных сигнальных системах. G-белки названы так, потому что в своём сигнальном механизме они используют замену GDP на GTP в качестве молекулярного функционального «выключателя» для регулировки клеточных процессов. (См. G-белки).

Откуда определение состояния сетчатки и клеток колбочек или палочек проводят электрофизиологическое (ЭОГ, dc ЭРГ, с-волна) тестирование методом денситометрии.

Виды анализа сетчатки глаза с помощью денситометрии ЭОГ, dc ЭРГ, с-волна могут быть следующими:

  • Пигментный эпителий сетчатки (ЭОГ, dc ЭРГ, с-волна);
  • Наружный сегмент фоторецепторов (мембраны колбочек, палочек)(ранний, рецепторный потенциал — денситометрия), определение способности выделять сфокусированные лучи предметной точки колбочками и палочками (КЗС),
    • рецепторный слой (а-волна в общей ЭРГ),
    • колбочковая система (фотопическая ЭРГ, тесты на цветовое зрение, мелькающая ЭРГ),
    • палочковая система (палочковая изолированная ЭРГ на слабый голубой или белый стимул ниже колбочкового порога, тесты на темновую адаптацию),
  • средние слои сетчатки, клетки Мюллера (b-волна общей ЭРГ), *амакриновые и биполярные клетки (осцилляторные потенциалы, Р50-компонент паттерн-ЭРГ, порог негативного ответа);
  • слой ганглиозных клеток сетчатки (паттерн ЭРГ), макулярная область (локальная, макулярная ЭРГ);
  • зрительный тракт (зрительные вызванные корковые потенциалы).[9]

Откуда денситометрия — важный метод исследований в области живых клеток сетчатки колбочек и палочек в определении фотопигментов.

Если первые попытки найти три пигмента и, как предполагалось три типа колбочек проводились Раштоном,[10] который довёл до совершенства методику Денситометрии для измерения коэффициентов поглощения света с различной длиной волны — в слое фоторецепторов сетчатки и было показано, что у цветоаномалов отсутствует один из пигментов, имеющихся у людей с нормальным зрением: «эритролаб» (максимум около 585 нм.) у протанопа и «хлоролаб» (максимум около 540 нм.) — у дейтеранопа, то сейчас при помощи специальных методов динстометрии с применением современных денситометров учёным удаётся определить работу колбочек и палочек в состоянии нормальной деятельности и диагностике их заболеваний.[11]

Нахождение синих колбочек-S у приматов[править]

В последние десятилетия при исследованиях фотопигментов фоторецепторов особенно колбочек приматов удалось доказать о наличии синих колбочек-S, которые содержат синий пигмент, то есть предполагаемый цианолаб. (См. Особенность работы S-колбочек (версия Миг)) Важно открытие синих колбочек-S, а сам пигмент с названием цианолаб будет также открыт.

  • С точки зрения принципа трихроматизма получена:
  1. Идентификация спектральной чувствительности двух пигментов конуса относящейся к сетчатке глаза денситометрией Руштона (Руштон, 1963).
  2. Идентификация трех пигментов конуса микроспектрометрией (Марки, Dobelle и MacNichol, 1964).
  3. Идентификация генетического кода для красных колбочек — L, зелёных колбочек — М. и синих колбочек — S (Nathans и другие, 1986a, b).
  4. Цвет (синий, зелёный, красный), соответствующий функциям.
  5. Изоляция фоторецепторов и измерение их физиологического repsonses как функция длины волны (Baylor и другие, 1984).
  6. Определены спектральные размеры чувствительности (Wald-Marre — фунуционирование спектральной чувствительности и функционирование «\(~\pi\dots\) Турникетов» механизмов).
Рис.1. Спектральная чувствительность S-колбочек (c синим предполагаемым фотопигментом цианолабом), М-колбочек и L-колбочек. Комбинированные результаты от разных авторов, используя различные способы, в том числе сетчатки денситометрия от Раштон (т и Ñ), microspectrometry от Коричневого и Вальд (n и ") и прирост порог производству искусственного monochromasy от Brinley (D и s) и прирост порог измерений от Wald (5) (От Моисея, р. а., Харт, в. м. (Ред.), Адлер " Физиология Глаза, Клиническое Применение. Сент-Луис: C. V. Мосби Компании, 1987 [12]
Рис. 19 Мозаика колбочек в ямке, где S-волны или синие колбочки очевидны по размеру и плотности различия [1].
Рис. S. Распределение рецепторов в сетчатке бабуина . Синие колбочки-S были распределены регулярно в периферии, красные и зеленые колбочки были распределены беспорядочно всюду. Плотность распределения зелёных колбочек больше, чем красных, больше чем синих. Наличие синих колбочек-S говорит о наличии в ней фотопигмента синего цвета (но ещё не открытого) у колбочек в составе остальных фотопигментов йодопсина — так называемого цианолаба.[13]

Если согласно теориий трихроматизма (trichomatic) ранее было не в состоянии составлять четыре уникальных цвета: красный, зеленый, желтый и синий, и также не в состоянии объяснить, почему dichromats (двухроматы) могут чувствовать белый и желтый, то в настоящее время на базе Трихроматизма с открытием третьего фоторецептора ганглиозного слоя сетчатки ipRGC с фотопигментом синего цвета меланопсином, и с расшифровкой изменчивости опсинов, которые входят в мембраны клеток фоторецепторов палочек и колбочек в виде разновидностей опсина как родопсин (версия Миг) (палочки), йодопсин (версия Миг)(колбочки) и др., видно, что колбочки дифференциацированно воспринимают нормализованные спектральные зоны лучей S,M,L (синих, зелёных, красных) при дневном освещении, участвуя в оппонентном отборе более ярких сигналов КЗС.

Вообще, уже вопрос многокомпонентной модели цветного зрения как трихромаик, четырехроматик и т. д. решён и не подлежит рассмотрению. (См. Цветное зрение у птиц (версия Миг)Лаборатория Р.Е.Марка (версия Миг), Ретиномоторная реакция фоторецепторов (версия Миг), Фоточувствительные клетки сетчатки ipRGC (версия Миг), Опсины (версия Миг) и др.).

Рис.3.Букет цветов, отснятых днём, где видны основные цвета КЗС

Полученные снимки колбочек (см.рис.19,S), цветные графики трёх колбочек (см.рис.1), воспринимающих основные лучи КЗС — S,M,L, на которых видны графика точек синих лучей S колбочки-S, которые она выделяет, видны сами синие колбочки при исследованиях на живых клетках сетчатки как на срезах, снятые в плане фокальной поверхности сетчатки. Т.е вопрос не открытого третьего фотопигмента йодопсина цианолаба не означает, что нет синей колбочки. И разновидности фотопигментов колбочек опсинайодопсин (версия Миг), соcтоящий из двух открытых фотопигментов красного и зелёного цвета, и синего цвета — ЦИАНОЛАБА (ещё не открытого). Но фотопигмент цианолаб находится в колбочках-S (синих), открытых на полученных графиках и снимках при исследовании фоторецепторов колбочек сетчатки глаза. Если в настоящее время цианолаб ещё не открыт, (это дело будушего), но он в колбочках присутствует и мы хорошо визуально в условиях дневного освещения благодаря колбочкам наслаждаемся синими цветами (см. рис.3).

Таким образом, при цветном зрении в условиях дневного освещения работают колбочки (с пигментами открытыми красного, зелёного, и не открытым — синего цвета), оппонентно выделяющие сигналы лучей спектра света КЗС, посылаемые в мозг. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов (версия Миг), Лаборатория Р.Е.Марка (версия Миг)).

См. также[править]

Примечания[править]

  1. http://glazamed.ru/iss/5.1.5.php
  2. Wald G., The photochemistry of vision, Doc. Ophthalmol., 3, 94 (1949)
  3. Wald G. 1964. Science, 144 : 1007.
  4. АН СССР, объединённый научный совет «физиология человека и животных», Физиология сенсорных систем. Ч. 1. Физиология зрения. 1971 г., Издательство «Наука», Ленинградское отделение. Гл. 11, Цветовое зрение, Стр. 246—258
  5. http://webvision.med.utah.edu/book/part-viii-gabac-receptors/color-perception/
  6. Rushton W. A. H. 1958. In: Visual problems of colour. N. P. L. Sump. No 8, 1, Teddington : 73.
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Western_blot
  8. http://en.wikipedia.org/wiki/Western_blot
  9. http://glazamed.ru/iss/5.1.5.php
  10. Rushton W. A. H. 1958. In: Visual problems of colour. N. P. L. Sump. No 8, 1, Teddington : 73.
  11. http://glazamed.ru/iss/5.1.5.php
  12. http://webvision.med.utah.edu/book/part-viii-gabac-receptors/colo perception/
  13. "Seeing in color". Prometheus. Retrieved 8 сентября, 2012‎.  Check date values in: |accessdate= (help)