Melanopsin and its role in the regulation of circadian rhythms

Światło ma ogromne znaczenie w regulacji rytmów okołodobowych. Przez wiele lat pręciki i czopki były uważane za jedyne receptory, które odbierają bodźce świetlne i regulują funkcje niezwiązane z widzeniem. Okazało się jednak, że zwierzęta, które pozbawione są tych fotoreceptorów dalej potrafią regulować mechanizm cyklu światło-ciemność. Odpowiedzialna za to jest melanopsyna – światłoczuły pigment szczególnie wrażliwy na światło niebieskie pozwalający na regulację różnych funkcji niezwiązanych z widzeniem, takich jak rytmy okołodobowe organizmu, reakcja źrenic na światło czy regulacja wydzielania melatoniny. Wśród nich wyróżniamy 5 podtypów, które różnią się między sobą morfologicznie i fizjologicznie. Unerwiają wiele struktur mózgowia w tym SCN odpowiedzialny za regulacje rytmów biologicznych, a pod wpływem światła ulegają depolaryzacji. Podczas nieprawidłowego działania komórek melanopsynowych dochodzi do zaburzeń funkcjonowania organizmu oraz u chorych może rozwijać się np. sezonowe zaburzenie afektywne.

Light has a significant importance in regulating circadian rhythms and for many years it was thought that the rods and cones were the only cells that can receive light stimuli. However, it turned out that animals which are deprived of these photoreceptors are still capable of a regulating light-dark cycle. Responsible for this process is melanopsin - a photosensitive pigment that is particularly sensitive to light, influencing various functions unrelated to light, such as the body's circadian rhythm, the reaction of the pupils to light or the regulation of melatonin secretion. Among them, we distinguish 5 subtypes that differ morphologically and physiologically. They project to many brain regions, including the SCN responsible for circadian rhythm and depolarize when exposed to light. While melanopsin cells malfunction, the body's functioning is disturbed, and patients may develop e.g. seasonal affective disorder.