Функции биполярных клеток сетчатки

Реакции on-и off-биполяров на освещение сетчатки пятном света, попадающего в центр рецептивного поля

Коллагены — это род белков, которые в общей сложности являються найболее распространенным белком
в организме, и находятся в разнообразных соединительных тканях.
Каждая составляющая этого рода называется римской цифрой, и при ее мутации или отсутсвии может
привести к проблемам с тканями, в которых обнаружен этот конкретный коллаген.
Синдром Альпорта появляется в результате мутаций коллагена IV типа, что особенно
важно для клубочков в почке, глаза и улитки уха; по этому
синдром Альпорта специфичен в тех тканях.
Коллаген IV типа — это листообразная структура, находящаяся в базальных мембранах, служащая
в качестве поддержки клеток и формирования защиты.
Три шара базальной мембраны — светлая пластинка, плотная пластинка (в ней содержится коллаген
IV типа) и ретикулярная пластинка.
В самих почках находятся клубочки, которые отфильтровывают кровь и, вместе с
трубочкой, формируют нефрон.
Эти клубочки содержат базальную мембрану, так званую клубочковую базальную
мембрану, или КБМ. Эта КБМ вместе с фенестрированным, то есть содержащим поры, капилляром
эндотелия и щелевой диафрагмой подоцита формируют селективный фильтр; это означает, что вода
и некоторые другие компоненты плазмы могут вытекать из капилляров, формируя фильтрат, который
становится мочей, но красные кровяные тельца и большинство белков остаются в клубочковом капилляре.
При синдроме Альпорта функционирование почек нормально на протяжении раннего детства, но со временем
отсутствующий или нефункциональный коллаген IV типа приводит к тому, что КБМ становится тонкой и чрезмерно пористой.
Это позволяет красным кровяным тельцам проходить через капиллярный фильтрат
к мочевому, приводя к микрогематурии, при которой красные кровяные тельца видны
в моче под микроскопом, а это может привести к макрогематурии, при которой
красные кровяные тельца видны невооруженным глазом.
Со временем чрезмерное количество белков начинает проникать сквозь фильтр, приводя к протеинурии,
или же белкам в моче.
И наконец эта чрезмерная потеря белка, а также другие факторы вызывают склероз КБМ.
По скольку клубочков становиться все меньше и меньше, у человека с синдромом Альпорта может развится
почечная недостаточность, что также может привести к вазоренальной гипертензии.
Гематурия, почечная недостаточность и гипертензия вместе содействуют котегоризации
синдрома Альпорта как гломерулонефрита.
Еще одна причина гломерулонефрита называется синдром Гудпасчера и вызывается аутоантителами
против базальной мембраны в клубочках и альвеолах.
Таким образом несмотря на то что отклонение в базальной мембране имеет другую причину, похожий результат
наблюдается при двух синдромах.
Еще одна часть тела, которую затрагивает синдром Альпорта — это ухо, что может привести к потере
слуха и обычно отсутствует при рождении, но начинается в детстве или подростковом возрасте,
а точный механизм не ясен.
Предполагаемый механизм задействует структуру улитки уха и внутреннего уха, которое содержит
кортиев орган, где находятся очень маленькие, но высокоспециализированные волосковые клетки,
прикрепленные к базальной мембране.
Отклонения в коллагене IV типа могут помешать тем волосковым клеткам производить нормальные нервные сигналы
в ответ на вибрации звука.
По скольку проблема во внутреннем ухе, она является видом нейросенсорной тугоухости,
в отличии от проблем среднего и наружного уха, которые бы привели к кондуктивной тугоухости.
У некоторых пациентов с синдромом Альпорта обнаруживают проблемы с глазами, что также нетипично
при рождении.
Они включают передний конусовидный хрусталик, при котором центральная часть хрусталика начинает надавливать
на переднюю часть камеры глазного яблока, потому что у передней капсулы хрусталика нет способности поддерживать
форму хрусталика.
В результате также могут появится миопия, или близорукость, и помутнение хрусталика.
Другие изменения в глазе при синдроме Альпорта включают наличие белых или желтых точек вокруг «слепого пятна»,
что является центральной частью сетчатки, а также проблемы с роговицией, например,
периодические эрозии.
Коллаген IV типа является гетеротримером, то есть создан из трех разных полипептидных
субъединиц, каждая из которых состоит из α-цепочки, и вместе создают тройную спираль.
Каждая α-цепочка содержит очень длинную повторяющуюся последовательность аминокислот, где за глицином следуют
две переменные постоянно повторяющиеся аминкислоты.
Но помните, что повторяются именно аминокилоты, а не триплет ДНК.
Теперь глицин — найменьшая аминокислота, позволяющая плотно вместиться в тройную спираль
коллагена, если из-за мутации большая аминокислота начнет заменять глицин,
тогда эта обычная спираль не сможет так плотно вмещаться и может разрушиться.
Теперь можно выбирать из шести похожих цепочек аминокислот при строении тримера коллагена IV типа,
который кодируется шестью генами и чье название начинается с COL4 для коллагена IV типа, а
дальше идет A, по скольку кодируются α-цепочки, и цифры 1-6 для обозначения самой α-
цепочки.
Одна версия коллагена IV типа комбинирует цепочки α-3, α-4 и α-5; другая
комбинирует две α-1 с α-2; а третья версия содержит α-5 и
α-6.
Коллаген IV типа α-1/α-1/α-2 присутствует в базальных мембранах с рождения, но
в детстве заменяется коллагеном IV типа α-3/α-4/α-5, особенно в клубочках,
внутреннем ухе и глазах.
Наличие мутации в генах COL4A3, COL4A4 или COL4A5 влияет на
гетеротример α-3/α-4/α-5 и этим приводит к синдрому Альпорта.
COL4A5 находится в Х-хромосоме, и мутации в ней могут привести к синдрому Альпорта, сцепленному с Х-хромосомой,
что выражается рано и является наиболее рапространенной формой синдрома Альпорта.
COL4A3 и A4 — в аутосомах, то есть неполовых аутосомах, и их мутации в этом случае
будут либо аутосомным синдромом Альпорта по рецессивному типу, что является также ранней стадией начала болезни, либо аутосомным синдромом
Альпорта по доминантному типу, из-за которого болезнь начинается позже.
Также небольшие мутации COL4A3 и A4 могут привести к нефропатии тонкой базальной мембраны,
при которой единственным симптомом является микрогематурия.
При подозрении на синдром Альпорта обычно проводится диагностика, если наличествуют такие клинические признаки как
макрогематурия, или есть проблемы со зрением или слухом, или же микрогематурия
без каких-либо очевидных причин.
Наследственная история заболевания синдромом Альпорта — тоже хороший ключ к разгадке, но это также может отсутствовать в
случаях синдрома Альпорта по рецессивному типу или новых спонтанных мутациях.
Для подтвежрждения диагноза часто проводится иммуногистохимический анализ биопсии почки или кожи,
то есть меченое антитело применяется на образце биопсии на предметном стекле.
По скольку неправильно свёрнутый коллаген имеет тенденцию разрушаться, отсутсвие окрашивания коллагеновой α-цепочки
говорит о синдроме Альпорта.
Биопсию кожи проводить легче, и несмотря на то что в ней содержаться формы коллагена IV типа
α-5/α-5/α-6, в ней нет никаких цепочек α-3 и α-4, и ее можно только
использовать для определения мутаций цепочки α-5.
В качестве альтернативы на биопсию можно взглянуть через электронный микроскоп, который при ранней стадии
болезни покажет утончение КБМ, а более позняя стадия болезни покажет КБМ как с тоникими, так и
с толстыми отклоняющимися от нормы сегментами, а плотная пластинка будет казаться расколотой, с нитями
похожими на плетеную корзину.
Наконец некоторые люди могут провести генетическое тестирование на гены COL4A.
Лечение синдрома Альпорта обычно концентрируется на его симптомах.
Протеинурия лечится ингибиторами ангиотензин-конвертирующего фермента и/или блокаторами ангиотензиновых
рецепторов, так как существуют доказательства, что это предотвращает прогрессию почечной недостаточности.
Передний лентинокус может лечится заменой хрусталика, а почечная недостаточность требует
диализа или даже транплантации почки.
Ну хорошо, теперь подытожим: синдром Альпорта появляется из-за мутации генов COL4A 3, 4 и
5, которые кодируют субъединицы α-3, 4 и 5 коллагена IV типа, а это причиняет такие проблемы с почками как
гематурия и в конце концов гломерулонефрит, проблемы внутреннего уха как нейросенсорная
тугоухость и глазные проблемы как передний лентиконус.
Спасибо за просмотр, также вы можете поддержать нас, пожертвовав на patreon или подписавшись
на наш канал, или же рассказав друзьям про наши социальные медиа.

1. ↑ Школьник-Яррос Е. Г. , Калинина А. В. Нейроны сетчатки. — М.: Наука, 1986. — 208 с.
2. ↑ 1 2 Костюк П. Г., Гродзинский Д. М., Зима В. Л. и др. Биофизика. — Киев: Высшая школа, 1988—248 с.
3. ↑ Елисеев В. Г., Афанасьев Ю. И., Юрьина Н. А. Гистология. — М.: Медицина, 1983. — 592 с.