Dopamine và chức năng của võng mạc

Springer Science and Business Media LLC - Tập 108 - Trang 17-39 - 2004
Paul Witkovsky1,2
1Department Ophthalmology and Physiology &, Neuroscience New York University School of Medicine, New York, USA
2Department of Ophthalmology, New York University School of Medicine, New York, USA Phone

Tóm tắt

Bài tổng quan này tóm tắt các bằng chứng thực nghiệm ủng hộ vai trò của dopamine như một chất truyền tin hóa học trong quá trình thích nghi với ánh sáng. Dopamine được giải phóng bởi một tập hợp các tế bào amacrine đặc trưng và kích hoạt các thụ thể dopamine D1 và D2 phân bổ khắp võng mạc. Nhiều cơ chế sinh lý phụ thuộc vào dopamine dẫn đến việc tăng cường dòng tín hiệu qua các mạch hình nón và giảm thiểu dòng tín hiệu qua mạch que. Dopamine cũng có nhiều vai trò dinh dưỡng trong chức năng của võng mạc liên quan đến nhịp sinh học hàng ngày, sự sống sót của tế bào và sự phát triển của mắt. Theo cách tương hỗ, sức khỏe của các neuron dopaminergic phụ thuộc vào việc chúng nhận được các đầu vào synap ánh sáng. Các neuron dopamine xuất hiện sớm trong sự phát triển, trở nên hoạt động trước khi động vật bắt đầu nhìn thấy và bắt đầu chết đi trong các động vật già. Một số bệnh ảnh hưởng đến chức năng của tế bào thụ cảm ánh sáng cũng làm giảm sự khác biệt giữa ngày và đêm trong việc giải phóng và tuần hoàn dopamine. Sự giảm thiểu dopamine trong võng mạc, như xảy ra ở bệnh nhân Parkinson, dẫn đến giảm độ nhạy tương phản thị giác.

Từ khóa

#dopamine #chức năng võng mạc #thích nghi ánh sáng #tế bào amacrine #thụ thể dopamine #cơ chế sinh lý #nhịp sinh học #tế bào thụ cảm ánh sáng #bệnh Parkinson.

Tài liệu tham khảo

Witkovsky P, Dearry A. Functional roles of dopamine in the vertebrate retina. Prog Ret Res 1991; 11: 247–292.

Nguyen-Legros J, Versaux-Botteri C, Vernier P. Dopamine receptor localizationinthe mammalianretina.Mol. Neuro-biol 1999; 19: 181–204.

Famiglietti EV, Kolb H. Structural basis for ON-and OFF-center responses in retinal cells. Science 1976; 194: 193–195.

Wässle H, Chun MH. Dopaminergic and indoleamine-accumulating amacrine cells express GABA-like immunore-activity inthe cat retina. J Neurosci 1988; 8: 3383–3394.

Gabriel R, de Souza S, Ziff EB, Witkovsky P. Association of the AMPA-receptor related post-synaptic density proteins GRIP and ABP with subsets of glutamate-sensitive neurons inthe rat retina. J Comp Neur 2002; 449: 129–140.

Gustincich S, Feigenspan A, Sieghart W, Raviola E. Com-positionof the GABA Areceptors of retinal dopaminergic neurons. J Neurosci 1999; 19: 7812–7822.

Dowling JE, Ehinger B. Synaptic organization of the amine-containing interplexiform cells of the gold sh and Cebus monkey retina. Science 1975; 188: 270–273.

Puopolo M, Hochstetler SE, Gustincich S, Wightman RM, Raviola E. Extrasynaptic release of dopamine in a retinal neuron:activity dependence and transmitter modulation. Neuron2001; 30: 211–225.

Ilani T, Fishburn CS, Levavi-Sivan B, Carmon S, Raveh L, Fuchs S. Coupling of dopamine receptors to g proteins: studies with chimeric D2/D3 dopamine receptors. Cell Mol Neurobiol 2002; 22: 47–56

Biedermann B, Frohlich E, Grosche J, Wagner H-J, Reichen-bach A. Mammalian Muller (glial)cells express functional D2 dopamine receptors. Neuroreport 1995; 6: 609–612.

Wu DM, Kaamura H, Li Q, Puro DG. Dopamine activ-ates ATP-sensitive K+currents in rat retinal pericytes. Vis Neurosci 2001; 18: 935–940.

Cahill GM, Besharse JC. Rhythmic regulationof retin al melatonin:metabolic pathways,neurochemical mechanisms, and the ocular circadian clock. Cell Mol Neurobiol 1991; 11: 529–560.

Meyer P, Pache M, Loeffler KU, Brydon L, Jockers R, Flammer J, Wirz-Justice A, Savaskan E. MelatoninMT-1-receptor immunoreactivity inthe humaneye. Br J Ophthal 2002; 86: 1053–1057.

Miyamoto Y, Sancar A. Vitamin B2-based blue-light photoreceptors inthe retinohypothalamic tract as the photoactive pigments for setting the circadian clock in mammals. Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95: 6097–6102.

Thoreson WB, Stella SL, Bryson EJ, Clements J, Witkovsky P. Interactionbetweencalcium and calcium-activated chloride channels diminishes rod output following stimulation of D2-like dopamine receptors in the salamander retina. Vis Neurosci 2002; 19: 235–247.

.DeVries SH, Schwartz EA. Modulationof anelectrical synapse between pairs of cat sh horizontal cells by dopamine and second messengers. J Physiol 1989; 414: 351–375.

Eldred WD. Nitric oxide in the retina.Functional neuroanatomy of the nitric oxide system. In:Steinbusch HWM, De Vente J, Vincent SR, Eds. Handbook of Chemical Neuroanatomy 17.Amsterdam: Elsevier, 2000; 111–145.

Hankins MW, Ikeda H. The role of dopaminergic pathways at the outer plexiform layer of the mammalianretina. ClinVis Sci 1991; 6: 87–93.

Fan S-F, Yazulla S. Modulationof voltage-dependent K+currents (I K (V) ) inretinal bipolar cells by ascorbate is mediated by dopamine D1 receptors. Vis Neurosci 1999; 16: 923–931.

Kuffler SW. Discharge patterns and functional organization of mammalian retina. J Neurophysiol 1953; 16: 37–68.

Daw NW, Brunken WJ, Jensen R. The function of monoamines in the retina. In:Weiler R, Osborne NN, eds. Neurobiology of the Inner Retina,NATO ASI Ser.1989;363–374.

Dearry A, Burnside B. Dopamine induces light-adaptive retinomotor movements in teleost photoreceptors and retinal pigment epithelium. In:Bodis-Wollner I, Alan R Liss, ed. Dopaminergic Mechanisms in Vision. New York: 1988; 109–135.

Akopian A, Johnson J, Gabriel R, Brecha N, Witkovsky P. Somatostatinmodulates voltage-gated K +and Ca 2+currents in rod and cone photoreceptors of the salamander retina. J Neurosci 2000; 20: 929–936.

Dawis SM, Niemeyer G. Dopamine in fluences the light peak in the perfused mammalian eye. Invest Ophthalmol Vis Sci 1986; 27: 330–335.

Gallemore RP, Steinberg RH. Effects of dopamine on the chick retinal pigment epithelium. Invest Ophthalmol Vis Sci 1990:31: 67–80.

Nao-i N, Gallemore RP, Steinberg RH. Effects of cAMP and IBMX on the chick retinal pigment epithelium. Invest Ophthalmol Vis Sci 1990; 31: 68–80.

Iuvone PM, Tigges M, Stone RA, Lambert S, Laties AM. Effects of apomorphine, a dopamine receptor agonist, on ocular refractionand axial elongation in a primate model of myopia. Invest Ophthalmol Vis Sci 1991; 32: 1674–1677.

Harnois C, di Paolo T. Decreased dopamine in the retinas of patients with Parkinson 's disease. Invest Ophthalmol Vis Sci 1990; 31: 2473–2475.

Nguyen-Legros J, Harnois C, DiPaolo T, Simon A. The retinal dopamine system in Parkinson 's disease. Clin Vis Sci 1993; 8: 1–12.

Akamine T, Nishimura Y, Ito K, Uji Y, Yamamoto T. Effects of haloperidol on K+ currents inacutely isolated rat retinal ganglion cells. Invest Ophthal Vis Sci 2002; 43: 1257–1261.

Ghilardi MF, Bodis-Wollner I, Onofrj M, Marx MS, Glover AA. Spatial frequency-dependent abnormalities of the pattern electroretinogram and visual evoked potentials in a parkinsonian monkey model. Brain 1988; 111: 131–149.

Soares HC, de Melo Reis RA, De Mello FG, Ventura ALM, Kurtenbach E. Differential expression of D1A and D1B dopamine receptor mRNAs in the developing avian retina.J Neurochem 2000; 75: 1071–1075.