Los expertos destacaron que el acto ordinario de parpadear ocupa una sorprendente cantidad del tiempo de vigilia, pues los seres humanos, en promedio, pasan entre un tres y ocho por ciento de su tiempo despierto con los párpados cerrados.

Dado que los parpadeos impiden que se forme una imagen de la escena externa en la retina, es una peculiaridad de la evolución que pasemos tanto tiempo en este estado aparentemente vulnerable, especialmente considerando que los parpadeos ocurren con más frecuencia de lo necesario solo para mantener nuestros ojos bien lubricados.

«Al modular la entrada visual a la retina, los parpadeos reformatean efectivamente la información visual, produciendo señales de luminancia que difieren drásticamente de las que normalmente experimentamos cuando miramos un punto de la escena», explicó Michele Rucci, profesora del Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas.

Rucci y sus colegas rastrearon los movimientos oculares de observadores humanos y combinaron estos datos con modelos informáticos y análisis espectral (analizando las diversas frecuencias de los estímulos visuales) para estudiar cómo el parpadeo afecta lo que ven los ojos en comparación con cuando los párpados están cerrados.

Los investigadores midieron qué tan sensibles son los humanos a la hora de percibir diferentes tipos de estímulos, como patrones en diferentes niveles de detalle.

Descubrieron que cuando las personas parpadean, notan mejor patrones grandes que cambian gradualmente, es decir, el parpadeo proporciona información al cerebro sobre el panorama general de una escena visual.

Los resultados muestran que cuando parpadeamos, el movimiento rápido del párpado altera los patrones de luz que son eficaces para estimular la retina.

Esto crea un tipo diferente de señal visual para nuestro cerebro en comparación con cuando nuestros ojos están abiertos y enfocados en un punto específico, recalcaron los expertos.

15 abril 2024|Fuente: Prensa Latina |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2023. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Esta conversión no se produce espontáneamente en humanos y otros mamíferos, pero una nueva investigación de la Universidad de Washington (EE.UU.), demuestra que la glía de Müller humana puede ser inducida a cambiar de identidad en el laboratorio, lo que podría servir como fuente potencial de nuevas neuronas para tratar la pérdida de visión. El estudio, publicado en Stem Cell Reports, demuestra que la glía humana puede reprogramarse para convertirse en células capaces de producir nuevas neuronas, abriendo una vía completamente nueva para reparar la retina en personas que han perdido neuronas por enfermedad o traumatismo.

Los investigadores modificaron genéticamente la glía de Müller humana en el laboratorio para activar programas genéticos específicos de las neuronas, como ocurre de forma natural en los peces. De hecho, al cabo de una semana, las células modificadas genéticamente adoptaron características similares a las de las neuronas retinianas inmaduras. Estos hallazgos sugieren que la glía de Müller humana puede convertirse en neuronas y puede servir como recurso para generar nuevas neuronas en las retinas de los pacientes en el futuro. Los investigadores señalan que en este estudio las glías de Müller se derivaron de glías de Müller inmaduras, por lo que queda por ver si métodos similares pueden transformar glías de Müller humanas adultas en neuronas, y con qué eficacia.

Wohlschlegel J, Finkbeiner C, Hoffer D, Rieke F, Golden SA, Reh T, et al.  ASCL1 induces neurogenesis in human Müller glia. Stem Cell Reports [Internet].2023[citado 17 dic 2023];18: 2400–2417. DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2023.10.021

18 diciembre 2023 | Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

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

Un estudio preclínico en el que se utilizaron células madre para producir células fotorreceptoras progenitoras -células que detectan la luz en el ojo- y trasplantarlas a modelos experimentales de retina dañada ha dado como resultado una recuperación significativa de la visión. Este hallazgo, realizado por científicos de la Facultad de Medicina Duke-NUS, el Instituto de Investigación Ocular de Singapur y el Instituto Karolinska de Suecia, supone un primer paso hacia la posible recuperación de la visión en enfermedades oculares caracterizadas por la pérdida de fotorreceptores.

«Nuestro laboratorio ha desarrollado un método novedoso que permite producir células progenitoras de fotorreceptores similares a las de los embriones humanos», explica el profesor Tay Hwee Goon, primer autor del estudio del Centro de Investigación de la Visión de la Duke-NUS. «El trasplante de estas células en modelos experimentales ha producido una restauración parcial de la función retiniana».

La degeneración de los fotorreceptores del ojo es una causa importante de disminución de la visión que puede acabar provocando ceguera y para la que actualmente no existe ningún tratamiento eficaz. La degeneración de los fotorreceptores se produce en diversas enfermedades hereditarias de la retina, como la retinosis pigmentaria -una rara enfermedad ocular que descompone las células de la retina con el tiempo y acaba provocando pérdida de visión- y la degeneración macular asociada a la edad, una de las principales causas de discapacidad visual en todo el mundo.

La profesora Tay y su equipo desarrollaron un procedimiento para cultivar células madre embrionarias humanas en presencia de proteínas lamininas purificadas que intervienen en el desarrollo normal de la retina humana. En presencia de lamininas, las células madre podían diferenciarse en células progenitoras fotorreceptoras encargadas de convertir la luz en señales que se envían al cerebro.

Cuando estas células se trasplantaron a retinas dañadas, los modelos preclínicos mostraron una recuperación significativa de la visión. Una prueba diagnóstica llamada electrorretinograma también identificó una recuperación significativa en las retinas a través de la actividad eléctrica de la retina en respuesta a un estímulo luminoso. Las células trasplantadas establecieron conexiones con las células retinianas circundantes y los nervios de la retina interna. Además, sobrevivieron y funcionaron durante muchas semanas tras el trasplante.

Cuando estas células se trasplantaron a retinas dañadas, los modelos preclínicos mostraron una recuperación significativa de la visión. Una prueba diagnóstica llamada electrorretinograma también identificó una recuperación significativa en las retinas a través de la actividad eléctrica de la retina en respuesta a un estímulo luminoso. Las células trasplantadas establecieron conexiones con las células retinianas circundantes y los nervios de la retina interna. Además, sobrevivieron y funcionaron durante muchas semanas tras el trasplante.

De cara al futuro, el equipo espera perfeccionar su método para hacerlo más sencillo y lograr resultados más consistentes que en intentos anteriores de explorar la terapia con células madre para la sustitución de células fotorreceptoras.

«Es emocionante encontrar estos resultados, que sugieren una vía prometedora hacia el uso de células madre para tratar las formas de deterioro visual y ceguera causadas por la pérdida de fotorreceptores», afirma el Dr. Helder Andre, Jefe de Investigación Molecular y Celular del Departamento de Neurociencia Clínica del Instituto Karolinska y autor principal del estudio.

El profesor asociado Enrico Petretto, director del Centro de Biología Computacional de Duke-NUS y responsable del análisis bioinformático del estudio, añadió: «Nuestro método también puede ser útil para comprender las vías moleculares y celulares que impulsan la progresión de la degeneración macular, lo que quizá conduzca al desarrollo de otros enfoques terapéuticos».

El próximo reto para los investigadores es explorar la eficacia de su método en modelos de degeneración de fotorreceptores que se asemejen más a la condición humana.

«Si obtenemos resultados prometedores en nuestros futuros estudios, esperamos pasar a ensayos clínicos con pacientes», afirma el profesor Karl Tryggvason, del Programa de Trastornos Cardiovasculares y Metabólicos de Duke-NUS y autor correspondiente del estudio. «Eso sería un paso importante para poder revertir el daño de la retina y restaurar la visión».

Abril 14/2023 (Asia Research News) – Tomado de NewsRoom. Copyright 2004 – 2023 Asia Research News. Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator.

Un equipo científico de la Universidad de Pensilvania (UPenn), liderado por el neurocirujano Isaac Chen, han demostrado que los organoides cerebrales —grupos de neuronas cultivadas en laboratorio— pueden integrarse en cerebros de ratas y responder a estímulos visuales como luces intermitentes. Los resultados del trabajo se presentan esta semana en la revista Cell Stem Cell.

Estudios previos ya habían probado que se podían integrar neuronas individuales humanas en cerebros de roedores y, más recientemente, se ha demostrado que los organoides cerebrales humanos pueden trasplantarse en ratas recién nacidas.

Sin embargo, aún está por explorar si estos injertos pueden integrarse funcionalmente en el sistema visual de cerebros adultos lesionados.

En lugar de estudiar el trasplante de organoides en el cerebro postnatal temprano intacto, como se había hecho en estudios previos, lo hemos realizado en el cerebro de una rata adulta , Isaac Chen, neurocirujano y líder del trabajo

Ahora, explica Chen a SINC, “en lugar de estudiar el trasplante de organoides en el cerebro postnatal temprano intacto, lo hemos hecho en el de una rata adulta, en el que se había formado una cavidad de lesión visual por aspiración. Se trata fundamentalmente de un modelo diferente que se centra en las lesiones cerebrales y en las estrategias de reparación”.

“También examinamos la corteza visual —subraya el investigador—, porque tiene múltiples niveles de respuestas neuronales que nos permiten determinar el grado de integración de los organoides con el cerebro huésped. Además de las respuestas a la luz intermitente, también observamos que un subconjunto de neuronas organoides respondía a orientaciones específicas de la estimulación luminosa. Esa función se denomina ‘selectividad de orientación’ y es una característica única y de orden superior de la corteza visual”.

Una arquitectura que se asemeja al cerebro

El equipo se centró no solo en trasplantar células individuales, sino tejido. “Los organoides cerebrales tienen una arquitectura que se asemeja al cerebro. Así pudimos observar neuronas individuales dentro de esta estructura para comprender mejor la integración de los organoides trasplantados”, asegura Chen.

Los investigadores cultivaron en el laboratorio neuronas derivadas de células madre humanas, durante unos 80 días, antes de injertarlas en los cerebros de las ratas adultas que habían sufrido lesiones en la corteza visual.

Al cabo de tres meses, los organoides injertados se habían integrado en el cerebro de los roedores: se vascularizaron, crecieron en tamaño y número, enviaron proyecciones neuronales y formaron sinapsis con las neuronas del huésped.

Vimos que un buen número de neuronas dentro del organoide respondían a orientaciones específicas de la luz, lo que evidencia que eran capaces de adoptar funciones muy concretas de la corteza visual, Isaac Chen

El equipo utilizó virus marcados con fluorescencia que saltaban a lo largo de las sinapsis, de neurona a neurona, para detectar y rastrear las conexiones físicas entre el organoide y las células cerebrales de la rata huésped. “Inyectando uno de estos marcadores víricos en el ojo del animal, pudimos rastrear las conexiones neuronales a partir de la retina», explica el investigador, “y el trazador consiguió llegar hasta el organoide”.

A continuación, los autores utilizaron sondas de electrodos para medir la actividad de las neuronas del organoide mientras las ratas eran expuestas a luces parpadeantes y barras blancas y negras alternas. “Vimos que un buen número de neuronas respondían a orientaciones específicas de la luz, lo que evidencia que estos organoides eran capaces no solo de integrarse con el sistema visual, sino de adoptar además funciones muy concretas de la corteza visual”, comenta Chen.

Grado sorprendente de integración en tres meses

Al equipo le sorprendió el nivel de incorporación de los injertos en solo tres meses. “No esperábamos ver este grado de integración funcional tan pronto”, afirma el líder del trabajo, “ha habido otros estudios sobre el trasplante de células individuales que muestran que incluso 9 o 10 meses después de trasplantar neuronas humanas a un roedor, aún no están completamente maduras”.

“Los tejidos neuronales podrían tener el potencial de reconstruir zonas del cerebro lesionado”, afirma Chen, quien adelanta: “No hemos descifrado todo, pero este es un primer paso muy sólido. Ahora queremos entender cómo se podrían utilizar los organoides en otras zonas del córtex, no solo en el visual, y llegar a comprender las reglas que guían la forma en que las neuronas organoides se integran en el cerebro para poder controlar mejor ese proceso y hacer que ocurra más rápidamente”.

Chen reconoce que esta investigación es aún muy experimental y que las expectativas son aún a largo plazo. “Creo que son necesarias mejoras en la composición celular y en la estructura de la versiones actuales de organoides, así como una mayor comprensión del proceso de integración, antes de que podamos pensar en una traslación real a los pacientes. Estamos al principio del camino, pero soy muy optimista sobre el potencial de esta estrategia”, concluye.

febrero 08/2023 (SINC)

Referencia:

Jgamadze et al. “Structural and functional integration of human forebrain organoids with the injured adult rat visual system”. Cell Stem Cell, 2023

Se trata de un problema visual creciente que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), hará que en 2050 la mitad de la población mundial sea miope y que, según los expertos, si no se aborda de forma temprana en la infancia puede desembocar en problemas serios de visión como el desprendimiento de retina, el glaucoma o las cataratas precoces, los cuales pueden ser responsables de una disminución irreversible de la visión.

‘La miopía es un defecto refractivo que se corrige con gafas y que desde el punto de vista óptico significa que cuando los rayos luz que entran en el ojo focalizan por delante de la retina (y no sobre la retina). De ahí que las imágenes sean percibidas como borrosas. Además de esto, la miopía supone en muchos casos un aumento de la longitud axial del ojo, y es este aumento de la longitud axial uno de los principales factores de riesgo para la enfermedad ocular asociada a la miopía’, ha dicho la oftalmóloga del Hospital Clínico San Carlos, Noemí Güemes.

A su juicio, es importante que la población tenga en cuenta que ‘la miopía es algo más que un defecto que se corrige con unas gafas’, si no que produce determinados cambios en el ojo que nos hacen más susceptibles a desarrollar enfermedades oculares en la vida adulta.»

En este sentido, la experta ha comentado que la visión borrosa que implica la miopía se puede corregir con corrección óptica o cirugía refractiva. Sin embargo, ha asegurado que ninguno de esos métodos de corrección actúa sobre la longitud axial y, por tanto, el riesgo de padecer enfermedades asociadas a la miopía persiste a pesar de estos tratamientos.

Por ello, prosigue, es clave abordar el control la miopía en la infancia con el fin de ralentizar su progresión, ya que el riesgo de padecer enfermedades como la maculopatía miópica aumenta a medida que aumenta el grado de miopía, es decir, cada dioptría importa.

No es lo mismo diagnosticar la miopía a los 14 años que a los 5 años y cuanto más tarde se detecte, más alta será la miopía y los cambios anatómicos que se producen incrementan el riesgo de desarrollar enfermedades en la vida adulta como, por ejemplo, desprendimiento de retina, glaucoma,y otros, ha enfatizado la doctora.

En este contexto, Hoya ha puesto en marcha la campaña de concienciación por la salud visual y la miopía infantil ‘#No Hay Salud Sin Salud Visual’, con el objetivo de concienciar a la población general sobre la necesidad de acudir a las revisiones oculares periódicas que ayuden a los profesionales de la visión a detectar cualquier anomalía y tratarla, así como ayudar a su prevención.

‘Es una campaña de sensibilización por la salud visual que vamos a desarrollar en las próximas semanas y meses, ya que la miopía es ya una pandemia silenciosa que afecta especialmente a los niños’, ha comentado el director general de Hoya Lens Iberia, José Fraile.

En la iniciativa se ha contado con la colaboración de los deportistas paralímpicos Adi Iglesias, José Luis García, ‘Jota’, y Susana Rodríguez. En este sentido, Fraile ha señalado que contar con Adi, Susana y Jota es un ‘orgullo’ porque son ‘ejemplo de superación’, y su discapacidad visual les hace aún ‘más conscientes’ de lo importante que es cuidar la visión.

‘La fuerza con la que afrontan su situación es la fuerza que necesitamos, también, para concienciar a la población de la salud visual y advertirles de su seriedad. Es nuestro deber como empresa del cuidado de la salud visual y referente en este campo’, ha detallado.

Por su parte, José Luis García, ‘Jota’, ha asegurado que su implicación y la de sus compañeras pasa por compartir la siguiente máxima: ‘Que ningún niño termine con una disminución irreversible de la visión pudiendo evitarlo’, ha dicho.

Además del riesgo de desarrollar enfermedades asociadas a la miopía alta, la doctora Güemes ha recordado que la visión está directamente relacionada con otros aspectos importantes en el desarrollo del niño, como son el rendimiento escolar, ya que la mayoría de la información que le llega al niño procede de estímulos visuales.

Lentes que ralentizan la miopía

Por otro lado, Hoya ha presentado ‘MiYOSMART’, las primeras lentes que consiguen ralentizar la progresión de la miopía de manera eficaz en un 60 por ciento de promedio, comparándolo con el uso de lentes mono focales, estándar. ‘Son unas lentes oftálmicas que, al mismo que ayudan a la visión, ralentizan y controlan la progresión de la miopía’, ha explicado Fraile.

En concreto, esta lente, desarrollada junto con la Universidad Politécnica de Hong Kong, y avalada por diferentes estudios clínicos, está desarrollada con una tecnología denominada DIMS y que le permite corregir el defecto refractivo y, además, gracias a la zona de tratamiento en forma de panal de abeja con segmentos de desenfoque, ralentizar la progresión de la miopía. El uso de la zona de enfoque y de la zona de desenfoque otorga visión clara y tratamiento de la miopía de forma simultánea.

Por último, la doctora ha mencionado que las técnicas para el control de la progresión de la miopía engloban principalmente intervenciones sobre factores de riesgo ambientales (tiempo al aire libre, trabajo en cerca, uso de dispositivos electrónicos, entre otros), métodos farmacológicos (colirio de atropina fundamentalmente) y métodos ópticos que emplean lentes de contacto.

septiembre 20/2022 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Durante los poco más de quince años de existencia de la optogenética, la introducción de genes exógenos que codifican proteínas sensibles a la luz en ciertas células, los neurocientíficos se han lanzado a probarla en invertebrados, peces, aves y roedores. También, en menor medida, en primates no humanos.

La reciente publicación en Nature Medicine, del primer caso en el que se ha aplicado con éxito la optogenética en seres humanos constituye el enésimo ejemplo de lo importante que es valorar y, sobre todo, financiar la investigación básica.

Cuando se descubrieron las primeras opsinas microbianas hace medio siglo, seguramente nadie imaginó que estas proteínas sensibles a la luz serían un día empleadas para excitar o inhibir neuronas y, en virtud de ello, explorar posibles tratamientos neurológicos. Hasta el momento se han obtenido ya interesantes resultados relacionados con el estudio de la epilepsia, la enfermedad de Parkinson, las adicciones y la agresividad, por mencionar solo algunos ejemplos.

Los investigadores han logrado que un hombre de 58 años –afectado por retinitis pigmentaria desde los 18 y que solo era capaz de percibir la presencia o ausencia de luz– recuperara parcialmente la vista

La optogenética goza de un especial potencial para la manipulación de la actividad cerebral, pues permite actuar sobre regiones muy específicas y activar o inhibir con bastante precisión las neuronas que interesen. Sin embargo, requiere habitualmente que se realice una pequeña craneotomía para implantar el dispositivo que permite el paso de la luz al tejido cerebral. Por ello, parece bastante razonable que los primeros ensayos con seres humanos se hayan efectuado eligiendo otra diana: la retina.

El nuevo estudio representa una innegable esperanza para las personas carentes de visión, si bien existen importantes matices que no deben ser ignorados y que nos invitan a ser muy cautelosos. Pero comencemos por lo positivo, que es de gran calado.

Los investigadores, encabezados por José-Alain Sahel, han logrado que un hombre de 58 años –afectado por retinitis pigmentaria desde los 18 y que solo era capaz de percibir la presencia o ausencia de luz– recuperara parcialmente la vista. La retinitis, o retinosis, pigmentaria es un conjunto de alteraciones hereditarias caracterizadas por la pérdida gradual de visión debido a la degeneración de los fotorreceptores, conos y bastones, de la retina.

El ensayo clínico consistió en realizarle al paciente una inyección intraocular que, gracias al empleo de un adenovirus como vector, contenía la secuencia genética codificante de ChrimsonR: un derivado artificial de una opsina propia del alga verde Chlamydomonas noctigama.

La secuencia se integró en el ADN de las células ganglionares de la fóvea retiniana, unas neuronas que en condiciones normales hacen de intermediarias entre los fotorreceptores y el cerebro. Se pretendió así que estas células ejercieran la función de ‘receptoras de la luz’. Tras esto, el hombre empleó unas gafas especiales que convertían las imágenes del mundo exterior en imágenes monocromáticas de color ámbar.

No solo se trata del primer ensayo optogenético con seres humanos publicado hasta la fecha, sino que además abre una posible vía en la búsqueda de terapias para la retinosis pigmentaria, que sufren unos dos millones de personas en el mundo y que por el momento carece de tratamiento

Después de siete meses de entrenamiento visual, logró empezar a situar, tocar y contar ciertos objetos. A esta buena noticia se suma el hecho de que la mejora se mantuvo estable durante varios meses, sin aparentes efectos secundarios como lesiones retinianas o inflamación intraocular.

El impacto y la relevancia de este estudio son muy elevados. No solo se trata del primer ensayo optogenético con seres humanos publicado hasta la fecha, sino que además abre una posible vía en la búsqueda de terapias para una enfermedad, la retinosis pigmentaria, que sufren unos dos millones de personas en el mundo y que por el momento carece de tratamiento.

Limitaciones importantes del estudio

No obstante, hay varias limitaciones importantes que es necesario tener en cuenta para evitar caer en la euforia. En primer lugar, estamos ante un solo caso. Sahel y sus colaboradores habían diseñado su ensayo para ser aplicado en varios pacientes más, pero la pandemia de COVID-19 se lo ha impedido. Desde luego, sería necesario disponer de mucha más información para averiguar si las mejoras visuales se presentan de forma generalizada o si, por desgracia, se trata de un caso excepcional.

En segundo lugar, no estamos ante un proceso sencillo: tuvieron que pasar casi doce meses, unos cinco para la integración y expresión genética de ChrimsonR, más otros siete de entrenamiento visual, para que el paciente comenzara a experimentar las mejoras en su visión; además, estas solo se produjeron con las gafas especiales colocadas. Así pues, no se trata simplemente de ponerse una inyección ocular y regresar a casa.

Los autores diseñaron su ensayo para ser aplicado en varios pacientes más, pero la pandemia de COVID-19 se lo impidió. Sería necesario disponer de más información para averiguar si las mejoras visuales se presentan de forma generalizada o si, por desgracia, se trata de un caso excepcional

En tercer lugar, la recuperación visual del paciente fue bastante limitada: además de tener serias dificultades para percibir objetos pequeños , en concreto, una caja de grapas, su visión era monocolor, ya que solo lograba percibir las imágenes de color ámbar producidas por sus gafas. La causa de esto es bioquímica y conlleva una limitación técnica muy importante: la máxima sensibilidad de la opsina utilizada se produce precisamente para el color ámbar , esto es, en una longitud de onda de 590 nm.

De hecho, los distintos tipos de opsinas empleados en optogenética muestran diversas sensibilidades cromáticas. Esto significa que, para poder aspirar a una recuperación de la visión en multicolor, parece necesario el uso combinado de opsinas diferentes, algo que no se ha podido ensayar y cuyas consecuencias son, por tanto, inciertas.

En cuarto y último lugar, independientemente del éxito que esta terapia pudiera llegar a alcanzar en el futuro, solo sería aplicable a cierta clase de ceguera, concretamente a la producida por retinosis pigmentaria. El estudio no está diseñado, por ejemplo, para el tratamiento de la ceguera cortical, que es debida a lesiones en el lóbulo occipital del cerebro.

Expectación y prudencia

Estamos ante un descubrimiento esperanzador, que puede abrir nuevas perspectivas terapéuticas para una alteración visual que carecía de tratamiento y que, a tenor de lo observado, parece no tener efectos dañinos en el corto plazo. Pero se necesitarán nuevos ensayos, muchos más datos y seguimientos a largo plazo para saber si el procedimiento es lo suficientemente seguro y efectivo.

Es más, no debe esperarse, al menos de momento, que se produzcan mejoras espectaculares, sino más bien restringidas a una percepción limitada de objetos, y en un solo color. Desde luego, no es difícil imaginar que esto ya le parezca un gran paso a aquellas personas que, desgraciadamente, carecen parcial o totalmente de visión debido a la retinosis pigmentaria, aunque conviene ser muy cautos

Tendremos que esperar aún bastante para saber si la optogenética puede ser empleada en seres humanos de forma intracraneal, con la ilusión de buscar tratamientos para ciertos trastornos neurológicos. Es algo que solo el tiempo, las opsinas y, sobre todo, el esfuerzo de científicos y pacientes podrán llevarnos a averiguar.

José Manuel Muñoz, del Grupo Mente-Cerebro, Instituto Cultura y Sociedad (ICS), Universidad de Navarra e investigador del Centro Internacional de Neurociencia y Ética (CINET), Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno.

junio 05/2021 (SINC)

La degeneración macular asociada a la edad (DMAE) es una de las principales causas de ceguera en el mundo desarrollado, y es la principal en la población mayor de 50 años. La enfermedad afecta a unos 200 millones de personas en todo el mundo y se estima que alcanzará a 288 millones para el año 2040.

Los factores de riesgo conocidos para la DMAE son el envejecimiento, el tabaquismo y la composición genética.

Ahora, una investigación publicada en el British Journal of Ophthalmology, ha encontrado también una relación entre la contaminación atmosférica y el riesgo de desarrollar este tipo de ceguera, que es progresiva e irreversible.

De confirmarse este vínculo, los pacientes con predisposición a desarrollar DMAE podrían intentar esquivar las áreas de mayor polución o llevar mascarillas protectoras. Paul Foster, profesor de epidemiología oftálmica en el Instituto de Oftalmología de la UCL.

De confirmarse este vínculo, se podrían plantear nuevos tratamientos y prevenciones para esta ceguera, afirman los investigadores. Los pacientes con predisposición a desarrollar DMAE “podrían intentar esquivar las áreas de mayor polución o llevar mascarillas protectoras”, al tiempo que las instituciones pueden legislar a favor de reducir estas contaminaciones, señala a SINC Paul Foster, uno de los autores del trabajo y profesor de epidemiología oftálmica en el Instituto de Oftalmología de la University College de Londres (UCL), en Reino Unido.

Según el experto, en la actualidad pueden controlarse algunos tipos de esta enfermedad que permanecen estables “con inyecciones de medicamentos en el ojo” y con suplementos vitamínicos “que prevén el deterioro o que afecte al otro ojo”.

El estudio observacional recoge datos de 115 954 personas de la base de datos UK Biobank.

Al inicio del estudio, en 2006, los participantes tenían entre 40 y 69 años y no mostraban problemas de visión. Así, la investigación pidió a los voluntarios que informaran de cualquier diagnóstico de esta ceguera por parte de un médico. Al mismo tiempo, los investigadores evaluaron, mediante tomografías, los cambios estructurales de la retina –grosor y número de receptores luminosos, que son indicativos de la DMAE– en 52 602 personas.

Por otro lado, el trabajo recoge mediciones de contaminación atmosférica en las direcciones postales de los participantes: partículas PM2.5, dióxido de nitrógeno (NO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Estos valores están proporcionados por la Unidad de Estadísticas Sanitarias de Áreas Pequeñas de la sanidad pública británica.

La exposición a partículas PM2.5 está a asociado a un 8 % más de riesgo de desarrollar DMAE, mientras las otras partículas contaminantes están vinculadas con alteraciones en la estructura de la retina.

Un total de 1 286 personas (cerca del 1 %) fueron diagnosticados con esta enfermedad. Entre los participantes que recibieron un escaneo de retina, el 75 % de los casos confirmados de degeneración macular ya mostraban signos de esta enfermedad en la tomografía.

Tras estudiar los factores que pueden influir en la aparición de esta enfermedad, incluyendo las condiciones y el estilo de vida, los datos de la investigación muestran que la exposición a partículas PM2.5 está  asociado a un 8 % más de riesgo de desarrollar esta enfermedad. Las otras partículas contaminantes (NO2 y NOx) están vinculadas con alteraciones en la estructura de la retina.

Vínculo entre contaminación y DMAE

No es el primer estudio que vincula contaminación y degeneración macular. Foster indica que ya había estudios que ligaban los contaminantes atmosféricos (NO2 y monóxido de carbono CO) relacionados con el tráfico y un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad.

Ya había estudios que ligaban los contaminantes atmosféricos relacionados con el tráfico y un mayor riesgo de desarrollar DMAE.

Los autores explican que, al ser un estudio observacional, “no podemos establecer una causa determinada”. “Pero estos resultados coinciden con los encontrados en otras partes del mundo”, agregan.

En este sentido, sugieren que la contaminación atmosférica podría estar vinculada con la DMAE a través del estrés oxidativo o la inflamación. “La relación entre polución y grosor de las capas de la retina indican que, a mayor exposición, las células pueden ser más vulnerables y se incrementa el riesgo de desarrollar degeneración macular”, concluyen.

 febrero 01/2021 (SINC)

Referencia:

Chua SYL, Warwick A, Peto T, et al. “Association of ambient air pollution with age-related macular degeneration and retinal thickness in UK Biobank”. British Journal of Ophthalmology. DOI: 10.1136/bjophthalmol-2020-316218

La técnica empleada, basada en el trasplante de células madre derivadas del epitelio pigmentario retinal, ha sido probada en 18 pacientes con un seguimiento de seis meses tras la operación. Los resultados en todos los casos han sido positivos. Ninguno de los implantes produjo rechazo y los pacientes recuperaron la visión con normalidad.

Debido a que el ojo es capaz de tolerar células extrañas sin provocar una respuesta inmunitaria ha sido posible probar el implante de células madre, que son capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Para comparar la mejoría en la visión de los pacientes, decidieron inyectar células madre en tan sólo uno de los dos ojos, observando cómo habían evolucionado ambos ojos. Los ojos que no habían recibido células madre no mostraron ningún tipo de mejora visual. Tres años después del trasplante, la mitad de los pacientes recuperó parcial o totalmente la visión.

“Las células madre son una alternativa a la pérdida de visión progresiva en la gente con enfermedades degenerativas. La investigación marca un emocionante paso hacia su uso en el tratamiento de enfermedades que requieran la reparación o el reemplazo de tejidos musculares”, afirma Steven Schwartz, coautor del estudio.
octubre 17/2014 (Diario Salud)

Steven D Schwartz, Carl D Regillo, Byron L Lam, Dean Eliott, Philip J Rosenfeld, Ninel Z Gregori.Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies.The Lancet, 15 Oct 2014