Un estudio de la Universidad de Barcelona revela que la falta del gen CERKL, causante de enfermedades hereditarias de la visión, es capaz de alterar la capacidad de la retina para combatir el estrés oxidativo y causar ceguera.

Aún existen muchas incógnitas por resolver sobre el mecanismo de acción del gen CERKL, causante de la retinosis pigmentaria y otras enfermedades hereditarias de la visión. Ahora, un equipo de la Universidad de Barcelona ha descrito cómo la falta del gen CERKL altera la capacidad de las células de la retina para combatir el estrés oxidativo generado por la luz y desencadena mecanismos de muerte celular que causan ceguera. El nuevo trabajo, publicado en la revista Redox Biology, es un paso adelante para caracterizar la ceguera hereditaria e identificar mecanismos clave para abordar futuros tratamientos basados en la medicina de precisión.

Lidera el trabajo la catedrática Gemma Marfany, de la Facultad de Biología, el Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona (IBUB) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER). La investigación, llevada a cabo con modelos animales, es el resultado de la estrecha colaboración con equipos del Instituto de Investigación Sant Joan de Déu (IRSJD), la Universidad de Valencia, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC -UAM) y el Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de octubre de Madrid.

El estudio revela por primera vez que cuando falta el gen CERKL, las células de la retina están permanentemente estresadas. «Este estado exacerbado basal hace que cuando se causa un daño oxidativo adicional —como con el estímulo continuo de la luz— las células ya no sean capaces de responder porque no pueden activar más mecanismos de respuesta antioxidante», detalla Gemma Marfany, miembro del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB.

«Por tanto, la retina está inflamada de forma permanente. Como consecuencia, las células retinianas activan mecanismos de muerte celular, como la necroptosis y la ferroptosis. Aunque los experimentos se han realizado en ratón, estas alteraciones permiten explicar cómo y por qué las células fotorreceptoras mueren en los pacientes y causan la ceguera», añade.

¿Cómo responde la retina a la luz cuando falta el gen CERKL?

La retina es un tejido neuronal que está constantemente sometida a un estrés lumínico —por tanto, oxidativo— y las células retinales deben activar mecanismos antioxidantes para hacerle frente. El nuevo trabajo se basa en un modelo de ratón transgénico al que se ha eliminado el gen CERKL mediante técnicas de edición génica (CRISPR). Aplicando técnicas electrofisiológicas, se comprobó cómo la retina de estos ratones sin CERKL degenera progresivamente de forma similar al caso de los pacientes humanos. Ahora bien, ¿cómo se altera la actividad fisiológica de los fotorreceptores cuando el gen CERKL está mutado?

«Gracias a la colaboración multidisciplinar entre equipos, hemos podido combinar distintas aproximaciones para profundizar en la patología causada por mutaciones en el CERKL. Las técnicas de transcriptómica han revelado cómo responde la retina al estrés lumínico cuando no tiene la proteína CERKL. Con los análisis metabolómicos se han identificado las vías bioquímicas celulares alteradas que no permiten a la retina hacer frente al daño oxidativo generado por el exceso de luz y que terminan provocando la muerte de los fotorreceptores», indica Gemma Marfany.

«Consideramos que el CERKL es un gen de resiliencia en el estrés oxidativo. Todo ese conocimiento complementa los estudios genéticos y abre nuevas vías a futuras aproximaciones terapéuticas», detalla la investigadora.

Descubrir la función de los genes para poder diseñar terapias

Una de cada 3 000 personas en el mundo tiene algún tipo de distrofia hereditaria de retina, una de las enfermedades raras de mayor incidencia en la población. Hasta ahora, se ha identificado un total de 90 genes asociados con la retinosis pigmentaria, pero existen más de 300 genes que pueden afectar a la visión.

«Es decisivo poder realizar un buen diagnóstico genético de los pacientes, e identificar el gen que causa la enfermedad. Ahora sabemos que cerca de un 3 % de los pacientes con retinosis pigmentaria en España traen mutaciones en el gen CERKL», apunta Marfany.

«Buena parte de los esfuerzos en investigación en enfermedades raras de la visión se centra precisamente en este diagnóstico genético de los pacientes, pero para comprender el efecto fisiológico de estas mutaciones es necesario analizar qué pasa en las células de la retina».

Identificar el gen causante de la enfermedad y su función fisiológica son los pilares para diseñar una terapia de precisión o personalizada. En el caso de la terapia génica, suele ser costosa —en tiempo y en dinero— y sólo es accesible a un número limitado de pacientes.

«Ahora bien, si conocemos mejor cuáles son las vías alteradas cuando no existe el gen CERKL, podremos pensar cómo compensar estas vías: por ejemplo, con medicamentos que puedan actuar sobre estas vías metabólicas y restaurar el correcto funcionamiento de las neuronas de la retina y devolver a un estado más homeostático. Este tipo de aproximación terapéutica es mucho más asequible, y si ralentiza el progreso de la enfermedad, podría beneficiar a muchos pacientes».

El Grupo de investigación en Genética Molecular Humana de la UB tiene una destacada trayectoria de más de 25 años en el estudio de las bases genéticas de las enfermedades de la visión. Fue el equipo líder en identificar un gen desconocido —el CERKL— como el causante de la retinosis pigmentaria (The American Journal of Human Genetics, 2004) en un estudio sobre una familia con varios hijos afectados.

«Nuestro equipo sigue trabajando para intentar comprender cómo mutaciones en el gen CERKL provoca la muerte de los fotorreceptores en los pacientes. En el futuro, queremos generar nuevos modelos de la enfermedad con organoides de la retina humana, y diseñar estrategias de terapia de precisión —terapia génica y también con medicamentos— basada en moléculas que permitan revertir los síntomas más graves de la enfermedad», concluye Gemma Marfany.

Referencia

García-Arroyo R, Domènech EB, Herrera-Úbeda C, Asensi MA, Núñez de Arenas C, Cuezva JM, et al. Exacerbated response to oxidative stress in the Retinitis Pigmentosa CerklKD/KO mouse model triggers retinal degeneration pathways upon acute light stress. Redox Biology. 2023; 66:102862. https://doi.org/10.1016/j.redox.2023.102862

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221323172300263X

18/09/2023

Fuente: (IMMedico) Tomado- Noticia/ Oftalmología

Los mangos pueden aumentar la actividad antioxidante en adultos con sobrepeso u obesidad

El consumo de 100 calorías de mangos (1 taza) produjo cambios significativos en dos marcadores de estrés oxidativo en personas con sobrepeso u obesidad: ^[1]

• Una disminución de la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1).
• Un aumento del superóxido dismutasa (SOD)

Por qué es importante este estudio?

• Con solo 70 calorías y más de 20 vitaminas y minerales distintos, ¾ de taza de mango tiene una gran densidad de nutrientes, lo que lo convierte en un superalimento según los autores.
• Dado que el mango se consume en muchas culturas de todo el mundo, la investigación sobre sus beneficios para la salud contribuye a comprender mejor su lugar en una dieta sana.

Metodología

• 27 personas con sobrepeso u obesidad (16 hombres, 11 mujeres; índice de masa corporal [IMC]: 31,8 +/- 4,1 kg/m²) de 18 a 55 años participaron en ambos estudios cruzados durante 28 semanas. Se dividió a los participantes en dos grupos y se les indicó que comieran un tentempié de 100 calorías de mangos (1 taza) o un tentempié de 100 calorías de galletas bajas en grasa durante 12 semanas, y que siguieran su estilo de vida y patrones alimentarios normales.
• Tras las primeras 12 semanas, los participantes se tomaron un descanso de 4 semanas, luego cambiaron de grupo y comieron el otro tentempié durante otras 12 semanas. Durante cada periodo de 12 semanas, los participantes tomaron 3 muestras de sangre en ayunas: al inicio, en la semana 4 y en la 12.

Resultados principales

• Comer el tentempié de mango, en comparación con el tentempié de galletas bajas en grasa, produjo cambios significativos en dos marcadores de estrés oxidativo: una disminución de la molécula de adhesión celular vascular-1 y un aumento del superóxido dismutasa.
• Los resultados también muestran un aumento significativo de la glutatión-peroxidasa (GPX), una potente enzima antioxidante.

Otros análisis bioquímicos y de biomarcadores realizados, que examinaron otros factores de riesgo y mediadores vasculares, inflamatorios e inmunológicos, no arrojaron resultados significativos. Enfoque clínico

«Los mangos aportan una amplia gama de nutrientes, fitoquímicos y compuestos bioactivos a la dieta, entre ellos 50% de las necesidades diarias de vitamina C, 15% de las de folato y 15% de las de cobre. Los mangos también son una fuente importante del compuesto bioactivo mangiferina. Es probable que la combinación única de vitaminas y compuestos bioactivos que actúan conjuntamente de forma sinérgica haya conducido a nuestros resultados», mencionó Mee Young Hong, Ph.D., investigadora principal y profesora de la Escuela de Ciencias del Ejercicio y Nutrición de la Facultad de Salud y Servicios Humanos de la San Diego State University en San Diego, Estados Unidos.^[1]

«La superóxido dismutasa y la molécula de adhesión celular vascular-1 desempeñan papeles opuestos como factores de riesgo de problemas vasculares», afirmó la Dra. Young Hong. «Mientras que la enzima superóxido dismutasa reduce el riesgo al descomponer las moléculas de oxígeno cargadas (radicales superóxidos) que son tóxicas, el gen de la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1) hace que las células se adhieran entre sí a lo largo del revestimiento de los vasos sanguíneos, lo que conduce a un mayor riesgo de enfermedad vascular. Para conseguir una buena salud vascular, queremos que estos dos compuestos se muevan en direcciones opuestas: la superóxido dismutasa hacia arriba y la molécula de adhesión celular vascular-1 hacia abajo, que es lo que ocurrió en el estudio. La glutatión peroxidasa también convierte el peróxido de hidrógeno en agua en el organismo, reduciendo los efectos oxidativos nocivos del peróxido de hidrógeno», explicó la Dra. Young Hong.^[2]

«La totalidad de los hallazgos de ambos estudios contribuye a un creciente cuerpo de investigación sobre el mango fresco y podría ayudar a avanzar en la comprensión científica del papel que puede desempeñar en la consecución de objetivos de salud», señaló Leonardo Ortega, director de investigación de la National Mango Board.

Ver información:  New research shows potential role for mangos in supporting vascular health and antioxidant activities. EurekAlert! 27 Jul 2023. Fuente

https://www.eurekalert.org/news-releases/996892

01/09/2023(Medscape) Tomado – Noticias y Perspectivas      Medscape © 2023 WebMD, LLC

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