Physiologie du signal visuel rétinien : photorécepteurs, phototransduction, cycle visuel et rôle de la mélanopsine - 07/06/23
Physiology of the retinal visual signal: photoreceptors, phototransduction, visual cycle and role of melanopsin
Résumé |
Dans la rétine, les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) servent à l'absorption de la lumière et à la transmission de ce signal aux autres cellules nerveuses de ce tissu qui l'acheminent ensuite au cerveau. Ce sont les pigments visuels des bâtonnets et des cônes qui permettent l'absorption de la lumière, ce qui résulte en l'isomérisation de leur chromophore, un dérivé de la vitamine A. Les bâtonnets servent à la vision en lumière atténuée alors les cônes permettent la vision des couleurs et des détails. Les bâtonnets sont donc beaucoup plus sensibles que les cônes mais l'évolution temporelle de la photoréponse des cônes est environ dix fois plus rapide que celle des bâtonnets. L'architecture de la rétine est optimisée pour que les cônes accomplissent cette fonction. La cascade de phototransduction amplifie le signal de l'absorption de la lumière par les pigments visuels, ce qui résulte en l'hyperpolarisation des photorécepteurs et l'arrêt de la sécrétion du glutamate dans leur terminaison synaptique. La phototransduction des cônes et des bâtonnets se distingue par des différences d'amplification et de terminaison du signal qui sont cohérentes avec leur fonction respective. Le chromophore des pigments visuels est régénéré par le cycle visuel de type « classique » dans l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) pour les bâtonnets et de type « photique » pour les cônes qui se déroule à la fois dans l'EPR et les cellules gliales de Müller. Les cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC) contiennent le pigment visuel appelé « mélanopsine ». Les ipRGC sont responsables de diverses fonctions non visuelles. Des mutations d'une portion très importante des protéines impliquées dans la phototransduction visuelle et le cycle visuel des rétinoïdes sont à l'origine de maladies héréditaires menant à la dégénérescence des photorécepteurs. La thérapie génique suscite toutefois beaucoup d'espoir de traitement.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Abstract |
In the retina, photoreceptors (cones and rods) are used to absorb light and transmit this signal to other nerve cells in this tissue, which then send it to the brain. It is the visual pigments of the rods and cones that allow the absorption of light, which results in the isomerization of their chromophore, a vitamin A derivative. The rods are used for the vision in attenuated light whereas the cones allow the vision of the colors and the details. The rods are thus much more sensitive than the cones but the temporal evolution of the photoresponse of the cones is approximately ten times faster than that of the rods. The architecture of the retina is optimized for cones to perform this function. The phototransduction cascade amplifies the signal from light absorption by visual pigments, resulting in hyperpolarization of photoreceptors and cessation of glutamate secretion at their synaptic terminals. Cone and rod phototransduction are distinguished by differences in signal amplification and termination that are consistent with their respective functions. The chromophore of visual pigments is regenerated by the “classical” type of visual cycle in the retinal pigment epithelium (RPE) for rods and the “photic” type for cones that takes place in both the RPE and Müller glia. Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs) contain the visual pigment called “melanopsin”. The ipRGCs are responsible for various non-visual functions. Mutations in a very important portion of the proteins involved in visual phototransduction and visual retinoid cycling cause inherited diseases leading to photoreceptor degeneration. However, gene therapy offers great hope for treatment.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Mots-clés : Rétine, Photorécepteurs, Épithélium pigmentaire rétinien, Phototransduction visuelle, Cycle visuel, Pigment visuel, Mélanopsine, ipRGC
Keywords : Retina, Photoreceptors, Retinal pigment epithelium, Visual phototransduction, Visual cycle, Visual pigment, Melanopsin, ipRGC
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