Fotoreseptorer

Fotoreceptorer är specialiserade sensoriska celler i näthinnan som omvandlar ljus till elektriska signaler som hjärnan kan tolka som synintryck. De två huvudsakliga typerna är stavar och tappar. Stavarna är mycket ljuskänsliga och dominerar i näthinnans perifera område; de ger syn i svagt ljus men saknar färguppfattning och detaljer. Tapparna kräver starkt ljus och ansvarar för färgseende och hög upplösning. Hos människor finns tre typer av tappar som avger olika fotopigment känsliga för korta, mellan och långa våglängder (mörkare motsvarigheter motsvarar blå, grön och röd).

Fotopigmenten består av opsinprotein bundet till en retinoid kromofor. I stavar finns rhodopsin; i tapparna finns olika fotopsiner. När ljus absorberas börjar en fototransduktionskaskad där 11-cis-retinal isomeriseras till all-trans-retinal, vilket förändrar opsinets konformation och aktiverar signalvägen. Denna aktivering leder till hydrolys av cGMP, vilket stänger jonkanaler i fotoreceptorns membran och orsakar hyperpolarisation samt minskad glutamatfrisättning till bipolarceller.

Från fotoreceptorerna leds signalerna via bipolära celler till ganglieceller, vars axoner bildar den optiska nerven. Retina bearbetar och integrerar information parallellt innan signalskapet når hjärnan, där den sätts samman till en enhetlig bild.

Stavarna är mest tätt placerade i periferin och tapparna i fovea centralis, där hög upplösning och färgseende möjliggör skärpa. Retinoidcykeln återför all-trans-retinal till 11-cis-retinal, vilket möjliggör återaktivering av fotopigmenten. Sjukdomar som retinitis pigmentosa och åldersrelaterad makuladegeneration påverkar fotoreceptorerna och kan leda till synnedsättning. Forskning inom området inkluderar utveckling av tekniska hjälpmedel som retinale implantat och cellbaserade terapier.