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Physiologie du signal visuel rétinien : de la phototransduction jusqu’au cycle visuel - 31/03/17

Doi : 10.1016/j.jfo.2016.12.006 
C. Salesse
 Département d’ophtalmologie, centre de recherche, hôpital du Saint-Sacrement, centre-universitaire d’ophtalmologie–recherche, CHU de Québec, faculté de médecine, université Laval, bureau K2-02, 1050, chemin Sainte-Foy, G1S 4L8 Québec, QC, Canada 

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Résumé

L’absorption de la lumière par les photorécepteurs de la rétine (bâtonnets et cônes) mène à la transmission de ce signal aux autres cellules nerveuses rétiniennes qui l’acheminent ensuite au cerveau. Un isomère particulier d’un dérivé de la vitamine A sert de chromophore pour les pigments visuels des bâtonnets et des cônes. L’absorption de la lumière par les pigments visuels des bâtonnets et des cônes résulte en l’isomérisation de leur chromophore et en une cascade de phototransduction qui mène à l’hyperpolarisation des photorécepteurs et l’arrêt de la sécrétion du glutamate au niveau de leur terminaison synaptique. La phototransduction des cônes et des bâtonnets se distingue par des différences d’amplification et de terminaison du signal. 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 ∼10 fois plus rapide que celle des bâtonnets. L’architecture de la rétine est optimisée pour que les cônes accomplissent cette fonction. Le chromophore des pigments visuels est régénéré par le cycle visuel. Ce processus se déroule en majorité dans l’épithélium pigmentaire rétinien pour les bâtonnets et dans les cellules gliales de Müller pour les cônes. Des mutations 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.

Summary

The retinal photoreceptors (rods and cones) are responsible for light absorption and transduction of the signal, which is transmitted to the other retinal nerve cells and then to the brain. The chromophore of visual pigments of rods and cones is a particular isomer of a vitamin A derivative. Light absorption by this chromophore leads to its isomerization and to a phototransduction cascade, which results in photoreceptor hyperpolarization and cessation of glutamate secretion at their synaptic terminals. Phototransduction of cones and rods differs in their signal amplification and inactivation, which is consistent with their respective functions. The rods serve for dim light vision, whereas color and detailed vision is provided by cones. The rods are thus much more sensitive than cones, but the time course of cones’ photoresponse is ∼10 times faster than that of rods. The orientation of cone visual pigments in the retina is optimized to achieve their function. The isomerized chromophore of visual pigments is regenerated by a mechanism known as the visual cycle. This process takes place mainly in the retinal pigment epithelium for the rods and the glial Müller cells for the cones. Mutations of a large number of proteins involved in visual phototransduction and in the retinoid visual cycle are responsible for hereditary diseases leading to photoreceptor degeneration. However, gene therapy offers quite a bit of 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

Keywords : Retina, Photoreceptors, Retinal pigment epithelium, Visual phototransduction, Visual cycle, Visual pigment


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 Retrouvez cet article, plus complet, illustré et détaillé, avec des enrichissements électroniques, dans EMC Ophtalmologie : Salesse C. Physiologie du signal visuel rétinien : de la phototransduction jusqu’au cycle visuel. EMC Ophtalmologie 2016;13:1–12 [Article 21-026-K-10].


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