Descripción

La Bioquímica de la visión es un campo de una enorme fascinación e interés científico. La comprensión de las bases moleculares del mecanismo presenta un enorme interés para su aplicación en la mejora de la salud y el bienestar humano. El fuerte impacto social que suponen los estados patológicos relacionados con la visión hace que los esfuerzos científicos realizados en el esclarecimiento de su mecanismo molecular sean de una gran magnitud, habiéndose realizado en los últimos años unos avances importantísimos. Sin embargo no se dispone de una adecuada revisión que pueda servir de base de estudio y que contemple los diferentes aspectos implicados en la bioquímica de la visión.

Es por ello que esta revisión está dirigida hacia los estudiantes de los últimos cursos de las licenciaturas en Bioquímica, Química, Biología, Farmacia, Veterinaria y Medicina, y presenta de un modo actualizado las bases moleculares del sentido de la visión, implicando los diferentes aspectos químicos y biológicos que la definen.

En esta revisión se aborda inicialmente la descripción de las características estructurales de las células fotorreceptoras de la retina y el análisis de su comportamiento electró-fisiológico frente a la luz; se analizan los fenómenos como la adaptación a la luz de fondo o hechos tan curiosos como la ceguera momentánea que se sufre cuando se pasa de ambientes fuertemente iluminados a ambientes débilmente iluminados. Posteriormente, se describen las características funcionales de las citadas células fotorreceptoras, que son posteriormente estudiadas desde un punto de vista molecular, describiendo el sistema de comunicación intracelular para la transmisión de la recepción del estímulo luminoso y su regulación.

Este sistema de comunicación intracelular está englobado dentro de los mecanismos de activación de procesos bioquímicos mediados por Proteínas G (i.e., sentido del olfato, acción hormonal, etc.), que ejercen un riguroso papel en la transducción de las señales extracelulares (luminosa, olorosa, hormonal, etc.) en señales químicas intracelulares. La importancia de estos sistemas ha motivado la concesión del Premio Nobel de Medicina y Fisiología 1994 a los Profesores A. Gilman y M. Rodbell por su labor investigadora sobre las Proteínas G y su implicación en los mecanismos de la comunicación celular.

Índice de contenidos

1. El órgano de la visión

2. Características de los fotorreceptores

3. Los fenómenos de hiperpolarización y fotocorriente

4. Mecanismo molecular de activación de la fototransducción

4.1. Etapa I. Activación de la Rodopsina

4.1.1. Características estructurales de la Rodopsina

4.1.2. Metabolismo del grupo prostético 11-cis-retinal

4.1.3. Absorción de luz por la Rodopsina

4.1.4. Fotoexcitación de la Rodopsina

4.2.- Etapa II. Activación de la Transduccina

4.2.1. Propiedades moleculares de la Transduccina

4.2.2. Activación de Transduccina por la Metarrodopsina II

4.3. Etapa III. Activación de la GMPc Fosfodiesterasa

4.3.1. Propiedades moleculares de la GMPc Fosfodiesterasa

4.3.2. Activación de la GMPc fosfodiesterasa por la Transduccina

4.3.3. Amplificación de la cascada de la fototransducción

4.4. Etapa IV. Los canales de iones

4.4.1. Propiedades moleculares de los canales de iones

4.4.2. Mecanismo molecular de apertura-cierre de los canales de iones

5. Mecanismo molecular de desactivación de la cascada de la fototransducción

5.1. Nivel I: Desactivación y recambio de la Metarrodopsina II

5.1.1. Mecanismo de desactivación de la Metarrodopsina II

5.1.2. Mecanismo de reconstitución de la Rodopsina

5.2. Nivel II: Desactivación de la Transduccina y de la GMPc Fosfodiesterasa

5.3. Nivel III. Síntesis del GMPc

6. Mecanismo molecular de adaptación a la luz de fondo

6.1. Papel del Ca²⁺

6.2. Estructura y función de Recoverina

7. Patología molecular de la visión

8.  Perspectivas futuras

9. Resumen

10. Bibliografía