6ª Postagem - Transdução Sensorial da Visão

A detecção da visão e de outros sentidos é fundamentalmente semelhante as transduções de sinais já vistas nesse blog. O sinal é  amplificado por processos que envolvam canais iônios ou segundos mensageiros. 

No olho humano, um feixe de luz chega a um grupo de neurônios especializados, que podem ser de dois tipos:

1. Bastonetes - ajudam a discriminar quando a pouca luz, mas não é sensível a cores;
2. Cones - e sensível as cores. 

Ambos são formados em duas partes, um segmento externo que possui a proteína rodpsina. E um segmento interno que contém o núcleo e as mitocôndrias. Esses neurônios, como os demais outros, possuem um potencial elétrico transmembrana, que é possível graças a atividade ATPase Na+ e Ca2+, além dos canais iônicos dependentes de cGMP. 

De modo geral, a processo da visão ocorre porque a luz induz a diminuição de cGMP, fazendo com que o canal iônico se feche. Logo, a membrana irá se torna hiperpolarizada devido a atividade da ATPase Na+ e K+. 

Mas como a luz consegue diminuir as taxas de cGMP?

A resposta está na rodpsina, que é uma proteína com 7 α-hélice que atravessam a membrana. (imagem). Veja em detalhes o que acontece: 

1. A luz ativa a rodpsina;
2. A rodpsina interage com uma segunda proteína, transducina(T), que é análoga a proteína G, catalisando a transformação de GTP em GDP e a separação das subunidades T (α, β, γ). Assim como na proteína G, a subunidade Tα se separa da subunidade Tβγ. 
3. Tα-GTP ativa a PDE, que é a enzima cGMP fosfodiesterase(PDE), responsável pela transformação de cGMP em 5'-GMP, o que a inativa. 
4. A inativação de cGMP bloqueia os cânais iôniocos de Na+ e Ca2+, suprepolarizando a membrana.(Veja a imagem abaixo com mais detalhes) 

Esse processo acarenta em grande amplificação, devido a cascata enzimática. Uma única molécula de rodpsina excitada ativa 500 moléculas de transducina, que ativa logo após uma PDE, que por fim, hidrolisa 4200 moléculas de cGMP. 

Vale ressaltar que a rodpsina abosorve comprimento de onda verde azulado e adquire portanto uma cor avermelhada, para outros comprimentos de ondas existem outras opsinas, que estão presentes nos cones, por isso eles são especialistas em distinguir as cores. Essas outras opsinas são:

1. Fotopsina I - absorve o espectro amarelo;
2. Fotopsina II - absorve o verde;
3. Fotopsina III - absorve o violeta.

RELAÇÃO CLÍNICA

Como uma pessoa com cegueira noturna enxerga

A rodpsina é formada de uma parte proteica e uma não-proteica, essa última é chamada de 11-cis-retinal e é derivada da vitamina A. Assim, a deficiência de retinol faz com que corpo não produza rodpsinas adequadamente, o que causa a Cegueira Noturna - uma patologia em que o indivíduo sente dificuldade em enxergar na penumbra. Nesse caso a doença pode ser tratada através de suplementação oral de vitamina A.  

Fontes: 

Bioquímica médica básica de Marks / Colleen Smith, Allan D. Marks, Michel Lieberman ; tradução Ângela de Mattos Dutra ... [et al.] – 2.ed. – Porto Alegre : Artmed, 2007.

NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger – Princípios de Bioquímica. 3ed. São Paulo: Sarvier, 2002

http://drauziovarella.com.br/letras/d/deficiencia-de-vitamina-a-xeroftalmia/

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1413-81232010000700008&script=sci_arttext