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Colore degli occhi

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Il colore degli occhi è un tratto poligenico determinato principalmente dalla quantità di melanina e dal tipo di pigmento dell'iride.[1][2] Gli animali hanno molte variazioni del fenotipo per quanto riguarda il colore degli occhi.[3] Negli esseri umani, in particolare, queste variazioni sono attribuite dal variare della proporzione di melanina prodotta dai melanociti dell'iride.[2] Gli occhi sgargianti di molti tipi di uccelli sono largamente prodotti da altri pigmenti, come la pteridina, purina e i carotenoidi.[4]

Il colore dell'iride è collegato a tre elementi fondamentali contenuti al suo interno: la melanina contenuta nel tessuto epiteliale dell'iride, la melanina contenuta nello stroma dell'iride, e la densità cellulare dello stroma dell'iride.[5] Negli occhi, di ogni colore, nel tessuto epiteliale dell'iride è contenuto un pigmento nero, chiamato eumelanina. La variazione del colore tra le differenti iridi è attribuita alla quantità di melanina contenuta nello stroma dell'iride.[5]

Mappa della pigmentazione chiara degli occhi in Europa.

     80+

     50–79

     20–49

     1–19

Determinazione del colore degli occhi

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Il colore degli occhi è un tratto influenzato da più di un gene. Ci sono due geni maggiori e altri minori che contribuiscono alla moltitudine di variazioni del colore degli occhi nell'essere umano.[6][7]

Negli esseri umani, tre geni associati al colore degli occhi sono attualmente conosciuti: EYCL1, EYCL2, e EYCL3. Questi tre geni sono responsabili dei tre principali fenotipi del colore degli occhi (marrone, verde, azzurro). Nel 2006 fu scoperta la base molecolare del locus EYCL3.

Il colore degli occhi può subire leggere variazioni nel corso dell'esistenza legate a cambiamenti ormonali nel corpo, in particolare durante periodi quali la prima infanzia, la pubertà, la maternità o in seguito ad alcuni traumi. Nei bambini il colore si stabilizza in genere attorno a un anno di età, anche se in alcuni casi può continuare a modificarsi fino ai tre anni di età.[8]

In uno studio condotto su 3 839 individui, i ricercatori hanno potuto riportare che il 74% del totale delle variazioni del colore degli occhi è dovuto a un polimorfismo a singolo nucleotide (SNPs) vicino al gene OCA2.[9] Il gene OCA2 era precedentemente conosciuto perché, quando mutato, può provocare un tipo di albinismo. Studi scientifici hanno dimostrato che differenti SNPs sono fortemente associati con gli occhi verdi e blu e anche con le lentiggini, il colore dei capelli e della pelle.[10]

Classificazione dei colori

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Lo stesso argomento in dettaglio: Scala Martin-Schultz.
La percezione del colore dell'iride può variare a seconda della luce
Con il termine midriasi si intende la dilatazione della pupilla in condizioni di scarsa illuminazione. In tale condizione la colorazione nera della pupilla prevale su quella dell'iride

La percezione del colore dell'iride può variare a seconda di vari fattori come la luce e la tonalità cromatica dell'ambiente circostante.

I colori degli occhi possono variare entro una gamma piuttosto estesa che va dal marrone molto scuro fino alla più tenue tonalità di blu.[6] Sono stati proposti vari sistemi di classificazione, dai più semplicistici che catalogavano semplicemente occhi chiari o scuri, fino a proposte di griglie di classificazione di tipo oggettivo che impiegano riferimenti fotografici come standard di confronto[11] o altri standard oggettivi di riferimento.[12]

Nel tentativo di ottenere una classificazione standardizzata, sono stati sviluppati anche sistemi di gradazione basati sul colore predominante dell'iride e sul quantitativo di pigmento giallo o marrone.[13]

I pigmenti che in base alla proporzione in cui sono presenti, determinano la tonalità dell'iride umano sono due: marrone e giallo. In altre specie, diverse dall'Homo sapiens, il colore è influenzato anche da altri parametri.

Gli occhi hanno un certo grado di cangianza, in base a vari fattori (luce, stato di salute, stato meteorologico, ecc.) tendono a variare la percezione del proprio colore entro una certa gamma.

L'iride può essere bicolore, cioè avere una parte interna di un colore e una parte esterna di un altro. Ad esempio un'iride di colore verde o azzurra con aureola gialla o marrone attorno alla pupilla. Negli occhi bicolore il colore dominante è quello che risalta di più alla vista della persona.

Occhi scuri

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Gli occhi scuri sono quelli più diffusi in tutto il mondo. In molte popolazioni gli occhi scuri sono l'unica colorazione dell'iride osservabile.[14] Il marrone è il colore dominante nella specie umana[14] e in molte aree del mondo è pressoché l'unico colore presente nell'iride.[15] È meno comune nei Paesi attorno al Mar Baltico e in Scandinavia.

Occhi neri

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Iride nero

Gli occhi neri o castani molto scuri sono quelli più scuri in assoluto. Sono dotati di una grande quantità di melanina che li fa apparire di un colore prossimo al nero, avendo delle tonalità marrone molto scuro. Possono essere presenti nei fototipi dal 3 in su. Un occhio nero con assenza totale o parziale di iride è affetto da aniridia ed è molto raro.

Un marrone con pigmentazione piuttosto scura da sembrare nero, è comune in Asia orientale, nel Sud-est asiatico, in Oceania (fra gli aborigeni), Africa, Sud America e in molte aree del Medio Oriente.

Occhi marroni

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Iride castano medio
Iride castano scuro

Gli occhi marroni contengono una grande quantità di melanina. Possono essere di un marrone medio o più scuro come il cioccolato fondente.

Un marrone con pigmentazione sulla media è comune in Europa meridionale, Caucaso e nell'India, e pure in alcune aree del Nord Africa e del Medio Oriente come Turchia, Iran e Iraq.

Negli occhi marrone degli esseri umani, la grande quantità di melanina contenuta all'interno dello stroma dell'iride ha la funzione di assorbire la luce alle lunghezze d'onda sia corte sia intermedie.

Occhi marrone chiaro

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Gli occhi marrone chiaro sono caratterizzati da una quantità leggermente inferiore di melanina rispetto agli occhi di colore marrone (o castano) medio, appaiono perciò di una tonalità appena più chiara.

Occhi chiari

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Gli occhi chiari, ossia quelli ambra, verdi, grigi e azzurri rappresentano la colorazione più rara al mondo. Gli occhi chiari sono più frequenti in Europa settentrionale, Europa centrale e Europa orientale nonché presso la popolazione di ascendenza europea di Nord America, Sud America e Oceania, mentre sono abbastanza comuni sia in Francia sia nelle aree più settentrionali di Italia, Spagna e Balcani; sporadicamente sono osservabili in alcune zone di Asia e Nord Africa (in particolare nel Rif).

Attraverso l’analisi del DNA antico, uno studio del 2020 pubblicato su Experimental Dermatology ha suggerito che il gene comune per il colore degli occhi azzurri probabilmente ha avuto origine nel Vicino Oriente dopo l’esodo dall'Africa dell'Homo sapiens, ed è arrivato in Europa circa 42.000 anni fa.[16]. L'allele che causa il colore chiaro dell'iride (verde o azzurro) è presente ad alte frequenze (~90%) in Europa sin dal Mesolitico, essendo riscontrabile nel genoma dei cacciatori-raccoglitori occidentali[17] come l'uomo di La Braña (Spagna)[18], l'uomo di Loschbour (Lussemburgo) e in Italia nel cacciatore della Val Rosna, nonché nei cacciatori-raccoglitori baltici e scandinavi e, in minor misura, nei cacciatori-raccoglitori orientali e delle porte di Ferro[17].

Gli individui che possiedono occhi di colore azzurro, verde, ambra o grigio sono più esposti ai danni causati dai raggi ultravioletti rispetto a individui con occhi di colore scuro.[19]

Occhi ambra

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Iride ambra

Gli occhi ambra (a volte considerati anche gialli) sono caratterizzati da un colore pieno e da una forte tinta ocra e ramata. Questo potrebbe essere dovuto alla deposizione di un pigmento giallo detto lipocroma nell'iride.[20][21] Gli occhi ambra non sono da confondere con gli occhi marrone chiaro; anche se questi ultimi talvolta possono contenere puntini ocra o ramati, in genere includono anche altre tonalità come il marrone scuro, mentre il colore ambra è una tonalità piena.

Gli occhi di alcuni uccelli contengono pigmenti gialli fluorescenti noti come pteridine.[22] I brillanti occhi gialli del gufo della Virginia sembrano legati alla presenza di xantopterina in alcuni cromatofori localizzati nello stroma dell'iride.[23] Negli esseri umani, la presenza di macchioline o granelli di colore giallo sembra dovuta alla lipofuscina, nota anche come lipocroma.

Occhi verdi

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Iride verde

Gli occhi verdi sono il prodotto di una quantità di melanina relativamente bassa e probabilmente rappresentano l'interazione del gene OCA2 con altri geni[24]. Tra le tante variazioni si annovera quella degli occhi cervoni, caratterizzata da sfumature gialle e marrone. Alcune fonti ritengono che le persone con gli occhi verdi siano solo 2% al mondo. Tuttavia, la prevalenza degli occhi verdi varia in modo significativo in base alla regione geografica e al paese, con la massima concentrazione in Europa settentrionale. In Islanda, un sondaggio condotto sulla popolazione ha mostrato che l'’89% delle donne e l'’87% degli uomini hanno gli occhi di colore azzurro o verde.

Occhi grigi

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Iride grigia

Gli occhi grigi contengono una quantità di melanina leggermente maggiore rispetto a quella degli occhi blu se si trattano di un grigio abbastanza scuro, se è un grigio chiaro tendente all'azzurro c'è una scarsa melanina essendo una variazione degli occhi azzurri. Un occhio che diventa grigio può indicare la presenza di una uveite, anche se questa è associata ad altri segnali più evidenti. Il colore grigio, come anche il blu, sembra più soggetto al rischio di melanoma uveale.

Occhi blu o azzurri

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Iride azzurra

Gli occhi blu o azzurri sono il risultato di una ridotta quantità di melanina e legati all'alta densità di proteine nello stroma.[25] L'azzurro è il colore più chiaro che gli occhi possano presentare.

Nel gennaio 2008 uno studio danese ha dimostrato che una specifica mutazione nel gene HERC2 che regola l'espressione OCA2 causa gli occhi azzurri. Gli occhi azzurri con macchie o con aureola marrone attorno alla pupilla non sarebbero invece dovuti a questa mutazione.[26]

Nella mitologia greca, la dea Atena era celebre per i suoi occhi glauchi.

Occhi rossi

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Iride rossa

Gli occhi rossi sono dovuti a una mancata pigmentazione, caso frequente nell'albinismo, o a una ridotta presenza di melanina,[27] il che porta a rendere visibile la retina e i vasi sanguigni dell'occhio, conferendogli la caratteristica colorazione rossa.[28]

Un caso diverso è l'effetto occhi rossi nelle fotografie con il flash, in cui l'intensa luce emessa dal flash viene riflessa dalla superficie fortemente vascolarizzata del retro dell'occhio, facendo così apparire gli occhi momentaneamente rossi.[29]

Eterocromia

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Lo stesso argomento in dettaglio: Eterocromia.
Essere umano con eterocromia
Gatto con eterocromia
Esempio di eterocromia settoriale. Soggetto con iride blu e un settore marrone.

L'eterocromia dell'iride è la condizione oculare che si ha quando uno dei due iridi ha un colore diverso dall'altro (eterocromia completa) o quando una parte dell'iride ha un colore diverso dal rimanente (eterocromia parziale o settoriale).

È il risultato di un relativo eccesso o mancanza di pigmento nell'iride o in un suo settore e può essere ereditata biologicamente o acquisita in seguito a una malattia o a una lesione di fragilità assolutistica.[30] L'effetto risultante è una distribuzione non omogenea del contenuto di melanina.

Le cause possono essere di tipo genetico come il chimerismo, la sindrome di Bernard-Horner e la sindrome di Waardenburg.

Nel chimerismo si possono avere occhi di colori totalmente diversi, come può accadere in due fratelli, in quanto ogni cellula ha geni diversi responsabili del colore degli occhi. Si può anche avere una colorazione a mosaico se le differenze nel DNA avvengono a livello del gene legato al colore.

Tra le altre cause responsabili dell'eterocromia ci possono essere infezioni virali a livello del feto, che possono provocare variazioni dei geni legati al colore in un solo occhio. L'eterocromia può anche indicare la presenza di qualche malattia.

L'eterocromia femminile può anche essere legata all'inattivazione del cromosoma X, responsabile della pezzatura del pelo in alcuni esemplari femmina di gatto. Anche i traumi e alcuni farmaci, come gli analoghi delle prostaglandine, possono provocare un aumento o una diminuzione della pigmentazione in uno degli occhi.[31] Un'eterocromia occasionale può derivare dal versamento di sangue in un occhio a seguito di un trauma.

Spettro dei colori dell'occhio

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Nella seguente galleria di immagini è riassunta la vasta gamma di colori e tonalità che si possono riscontrare nell'occhio umano.

Negli animali si riscontrano anche occhi di colori differenti da quelli dell'occhio umano. Molti animali ad esempio presentano occhi di colore giallo, rosso o arancione.

Note

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  1. ^ Wielgus AR, Sarna T, Melanin in human irides of different color and age of donors, in Pigment Cell Res., vol. 18, n. 6, dicembre 2005, pp. 454–64, DOI:10.1111/j.1600-0749.2005.00268.x, PMID 16280011.
  2. ^ a b Prota G, Hu DN, Vincensi MR, McCormick SA, Napolitano A, Characterization of melanins in human irides and cultured uveal melanocytes from eyes of different colors, in Exp. Eye Res., vol. 67, n. 3, settembre 1998, pp. 293–9, DOI:10.1006/exer.1998.0518, PMID 9778410.
  3. ^ PJ. Morris, "Phenotypes and Genotypes for human eye colors.", su athro.com. URL consultato il 10 maggio 2006.
  4. ^ Oliphant LW, Pteridines and purines as major pigments of the avian iris, in Pigment Cell Res., vol. 1, n. 2, 1987, pp. 129–31, DOI:10.1111/j.1600-0749.1987.tb00401.x, PMID 3507666.
  5. ^ a b Huiqiong Wang, Stephen Lin, Xiaopei Liu, Sing Bing Kang. "Separating Reflections in Human Iris Images for Illumination Estimation." (PDF). Proc. IEEE International Conference on Computer Vision, 2005.
  6. ^ a b Sturm RA, Frudakis TN, Eye colour: portals into pigmentation genes and ancestry (PDF), in Trends Genet., vol. 20, n. 8, agosto 2004, pp. 327–32, DOI:10.1016/j.tig.2004.06.010, PMID 15262401 (archiviato dall'url originale il 9 settembre 2006).
  7. ^ Grant MD, Lauderdale DS, Cohort effects in a genetically determined trait: eye colour among US whites, in Ann. Hum. Biol., vol. 29, n. 6, 2002, pp. 657–66, DOI:10.1080/03014460210157394, PMID 12573082.
  8. ^ Aluzri, Shan Z., All About Eyes., su j-sallabouteyes.wetpaint.com. URL consultato il 1º giugno 2009 (archiviato dall'url originale il 12 settembre 2011).
  9. ^ "DNA test for eye colour could help fight crime"., New Scientist 14 March 2009. Fan Liu, van Duijn K, Vingerling JR, et al., Eye color and the prediction of complex phenotypes from gen otypes, in Current Biology, vol. 19, n. 5, 10 marzo 2009, pp. R192–R193, DOI:10.1016/j.cub.2009.01.027.
  10. ^ Sulem P, Gudbjartsson DF, Stacey SN, et al., Genetic determinants of hair, eye and skin pigmentation in Europeans, in Nat. Genet., vol. 39, n. 12, dicembre 2007, pp. 1443–52, DOI:10.1038/ng.2007.13, PMID 17952075.
  11. ^ (EN) Emma J. German, Mark A. Hurst, Diana Wood, Jim Gilchrist, A novel system for the objective classification of iris colour and its correlation with response to 1% tropicamide, in Ophthalmic Physiol Opt, vol. 18, n. 2, marzo 1998, pp. 103–110, DOI:10.1016/S0275-5408(97)00070-7, PMID 9692029. URL consultato il 13 giugno 2021 (archiviato dall'url originale il 13 maggio 2011).
  12. ^ Fan S, Dyer CR, Hubbard L. Quantification and Correction of Iris Color." (PDF). Technical report 1495, University of Wisconsin-Madison, Dec, 2003.
  13. ^ J.M. Seddon, CR Sahagian, RJ Glynn, RD Sperduto and ES Gragoudas, Evaluation of an iris color classification system, in Investigative Ophthalmology & Visual Science, vol. 31, n. 8, Association for Research in Vision and Ophthalmology, 1º agosto 1990, pp. 1592–8, PMID 2201662. URL consultato il 4 maggio 2009.
  14. ^ a b Eiberg H, Mohr J, Assignment of genes coding for brown eye colour (BEY2) and brown hair colour (HCL3) on chromosome 15q, in Eur. J. Hum. Genet., vol. 4, n. 4, 1996, pp. 237–41, PMID 8875191.
  15. ^ OMIM 227220
  16. ^ (EN) Andrea Hanel e Carsten Carlberg, Skin colour and vitamin D: An update, in Experimental Dermatology, vol. 29, n. 9, settembre 2020, pp. 864–875, DOI:10.1111/exd.14142, ISSN 0906-6705 (WC · ACNP), PMID 32621306. "The genetic history of today's European populations is based on continuous migrations over the past 40 000 years. Homo sapiens arrived in Europe from Near East some 42 000 years ago.[48, 49] Like in their African origin, these humans had dark skin but due to variations of their OCA2 gene (causing iris depigmentation) many of them had blue eyes[48,50] (Figure 2, left)." Figure 2: "Phenotype information was retrieved from supplementary files of the according publications or additionally assessed following the instructions of HirisPlex-S, which is a forensic DNA phenotyping tool based on an array of different marker SNPs providing additional support to the SNPs of the genes SLC24A5, SLC45A2 and OCA2."
  17. ^ a b Palaeogenomics of Upper Palaeolithic to Neolithic European hunter-gatherers, su nature.com. URL consultato il 17 maggio 2024.
  18. ^ Vidal Encinas, M. Julio et al.:, Los hombres mesolíticos de La Braña-Arintero (Valdelugueros, León): Un hallazgo funerario excepcional en la vertiente meridional de la Cordillera Cantábrica.] In: Férvedes Vilalba (Lugo), Nr. 5, Año 2008 S.: 153–164 de la academia.edu, accesso effettuato il 28 gennaio 2014 (spagnolo, con riassunto in inglese)., su academia.edu:443.
  19. ^ Oculistica - attenti al sole d'estate, su italiasalute.leonardo.it, 24 febbraio 2008. URL consultato il 18 aprile 2009 (archiviato dall'url originale il 26 gennaio 2009).
  20. ^ Howard Hughes Medical Institute: Ask A Scientist (archiviato dall'url originale il 1º settembre 2010).
  21. ^ Eye Color (archiviato dall'url originale il 23 ottobre 2010).
  22. ^ Oliphant LW, Observations on the pigmentation of the pigeon iris, in Pigment Cell Res., vol. 1, n. 3, 1987, pp. 202–8, DOI:10.1111/j.1600-0749.1987.tb00414.x, PMID 3508278.
  23. ^ Oliphant LW, Crystalline pteridines in the stromal pigment cells of the iris of the great horned owl, in Cell Tissue Res., vol. 217, n. 2, 1981, pp. 387–95, DOI:10.1007/BF00233588, PMID 7237534.
  24. ^ Genetic determinants of hair, eye and skin pigmentation in Europeans, su nature.com. URL consultato il 22 aprile 2010.
  25. ^ Lucy Southworth, Are gray eyes the same as blue in terms of genetics?, su Understanding Genetics: Human Health and the Genome, Stanford School of Medicine (archiviato dall'url originale il 27 settembre 2011).
  26. ^ Blue eye color in humans, su springerlink.com. URL consultato il 13 giugno 2021 (archiviato dall'url originale il 25 maggio 2012).
  27. ^ NOAH — What is Albinism? (archiviato dall'url originale il 14 maggio 2012).
  28. ^ L'iride rossa, su ulisse.sissa.it. URL consultato il 5 marzo 2010 (archiviato dall'url originale il 25 aprile 2010).
  29. ^ Dave Johnson, HOW TO: Avoid the red eye effect, in New Zealand PC World, 16 gennaio 2009. URL consultato il 9 gennaio 2010 (archiviato dall'url originale il 24 febbraio 2010).
  30. ^ Imesch PD, Wallow IH, Albert DM, The color of the human eye: a review of morphologic correlates and of some conditions that affect iridial pigmentation, in Surv Ophthalmol, vol. 41, Suppl 2, febbraio 1997, pp. S117–23, DOI:10.1016/S0039-6257(97)80018-5, PMID 9154287.
  31. ^ Hejkal TW, Camras CB, Prostaglandin analogs in the treatment of glaucoma, in Seminars in ophthalmology, vol. 14, n. 3, 1999, pp. 114–23, DOI:10.3109/08820539909061464, PMID 10790575.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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  • (EN) Eye Color, su The Visual Novel Database. Modifica su Wikidata
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