Marcus Schartau
Linsen – inte så rigid som man skulle kunna tro!
Att se är inte så lätt som det verkar. Förändringar i omvärlden såsom skillnader i
ljusförhållande mellan dag och natt kan ställa till med besvär. Detsamma gäller för
förändringar i individen såsom tillväxt av ögonen och ålder. Dessa faktorer är bara
exempel på saker som kan påverkar hur bra ögonen fungerar. Därför har genom
årmiljonerna nya anpassningar och adaptationer slagit igenom för att förhindra
problem som dessa. Till exempel kan fiskar ofta byta ut typerna av fotoreceptorer i
näthinnan mellan dag och natt. Detta gör det möjligt att ha ett bra färgseende på dagen
och samtidigt ett fungerande mörkerseende under dygnets mörka timmar. Det finns
många fler anpassningar i näthinnan för att förbättra ögats funktion men man ska
komma ihåg att ögat består av fler delar. En av de viktigare för att ögat ska kunna
skapa en skarp fokuserad bild är linsen.
Linsen består till stor del av ”döda celler”, celler som saknar alla strukturer som krävs
för att celler i allmänhet ska fungera. Denna vetskap har lett till att linsen länge har
betraktats, förutom dess rent mekaniska egenskaper, som en oviktig del i ögats
anpassningar till omvärlden. I och med detta arbete är det dags att omvärdera linsens
betydelse för ögats anpassningar. Genom farmakologiska försök på den tropiska
cikliden Aquidens pulcher har nya bevis kommit till ytan om linsens möjliga
egenskaper.
A. pulcher är en sydamerikansk fisk med multifokala linser, dvs. linser som består av
flera zoner där varje zon fokuserar en speciell färg på näthinnan. Genom att ändra
balansen av kontrollsubstanser i ögat med farmakologisk behandling kunde jag se
tydliga förändringar i de optiska egenskaperna hos linserna. De yttre zonerna som
tidigare fokuserat blått ljus på näthinnan fokuserade efter behandlingen istället grönt
och rött ljus. Detta betyder att fokallängden för de yttre zonerna förändrades genom
behandlingen. Behandlingens mål var att ta bort dopamin, en av de mer verksamma
signalsubstanserna i ögat, och detta skedde genom att injicera ett gift i ögat som bara
slog ut de dopaminbildande cellerna. Exakt hur förlusten av dopamin påverkade
övriga signalvägar i ögat är omöjligt att förutspå och man kan därför inte hävda att
resultaten man kunde se helt berodde på ögats avsaknad av dopamin.
Detta är första gången någonsin som förändringar av denna typ har påvisats och
resultaten visar tydligt att linsens optiska egenskaper påverkas av aktiva substanser i
ögat. Försöken visar också att linsens optiska egenskaper kan förändras inom loppet
av några veckor kanske till och med dagar. Arbetet öppnar för vidare studier kring
linsens optiska egenskaper och av de mekanismer som kan påverka och förändra
dessa. Med den kunskapen i hand kan det vara möjligt i framtiden att behandla eller
förebygga olika typer av synfel på medicinsk väg.
Handledare: Ronald Kröger
Examensarbete 20 p i Sinnesbiologi. HT 2004
Institutionen för cell- och organismbiologi, Lunds universitet
The Effect of Dopamine Depletion on Lens Optics
in Aequidens pulcher
J. Marcus Schartau
January 2005
Supervisor: Ronald H. H. Kröger
Abstract
Some animals have the ability to adjust their eyes to changing visual requirements and
qualities as well as intensities of the available light. The South American cichlid
Aequidens pulcher, for instance, completely switches from trichromatic cone vision to
highly light-sensitive rod vision, which improves visual capabilities during the dark
hours of the day. The lens is often regarded as rigid and passive. It might, however, be
just as important as the retina for adapting vision to the available light. In this study it
was investigated whether dopamine-depletion of the eye has an effect on the lens. The
dopaminergic system of the retina is involved in light-dark adaptive processes and
was destroyed by bilateral ocular injections of 6-hydroxydopamine. A change in the
optical properties was detected in the outmost quarter of the multifocal lenses of A.
pulcher. The changes were significant compared to the uninjected control and shaminjected groups used in the experiments. Whether the induced changes in any way are
connected to dark adaptation may be debated. It is clear, however, that the lens has the
ability to change its multifocal optical properties within weeks, maybe days, making it
an important part of the visual regulatory system.
