Un nuevo estudio de científicos del
Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés)
muestra que las células nerviosas y los vasos sanguíneos en el ojo se
comunican constantemente para mantener un flujo de sangre saludable y
prevenir enfermedades. “Estas neuronas producen una sustancia química
esencial para la supervivencia de los vasos sanguíneos y la
supervivencia y la función de los fotorreceptores, las células más
importantes para mantener la vista”, explica el autor principal del
trabajo, el profesor de TSRI Martin Friedlander, publica 20minutos.es
El estudio, publicado en la edición digital de The Journal of
Clinical Investigation, tiene implicaciones para el tratamiento de
enfermedades como la retinopatía diabética y la degeneración macular
relacionada con la edad, las principales causas de pérdida de visión en
los adultos. Como el ojo es a menudo un buen modelo para entender el
funcionamiento del cerebro, los resultados proporcionan pistas sobre las
principales enfermedades neurológicas como el alzhéimer. Ojo: pequeño,
pero complejo Para ser un órgano tan pequeño, el ojo es extremadamente
complejo. La luz entra a través de la pupila y pasa a través de cuatro
capas de la retina antes de llegar a los fotorreceptores sensibles a la
luz.
“La retina tiene una arquitectura muy sofisticada (describe
Friedlander). Si hay un poco de exceso de líquido, algo de hinchazón o
unas pocas células muertas, la luz no entrará correctamente y la visión
puede verse afectada”. La segunda capa intermedia de los vasos
sanguíneos de la retina parece activarse durante periodos de bajos
niveles de oxígeno y actúa como una “reserva” de los vasos sanguíneos en
la retina.
Cuando los niveles del flujo de sangre y oxígeno son bajos, un factor
de transcripción llamado factor inducible por hipoxia (HIF, por sus
siglas en inglés) desencadena la producción de una sustancia química
llamada VEGF. Las neuronas y los vasos sanguíneos en la capa intermedia
se comunican para respaldar un crecimiento normal de los vasos
sanguíneosEntonces, VEGF provoca un nuevo crecimiento de los vasos
sanguíneos, llevando más oxígeno a la zona. Desafortunadamente, estos
nuevos vasos sanguíneos pueden tener fugas de sangre y otros fluidos y
oscurecer la visión, como sucede en la degeneración macular relacionada
con la edad, una versión “húmeda” de las causas de pérdida de la visión
en el centro del ojo, y la retinopatía diabética, en la que algunas
personas con diabetes desarrollan visión borrosa o irregular.
En el nuevo estudio, el equipo se centró en las neuronas llamadas
células amacrinas y células horizontales, que tienen un papel conocido
en el “preprocesamiento” o ajuste de las señales eléctricas transmitidas
al cerebro por parte de los fotorreceptores después de que han sido
estimulados por los fotones de luz. Estas células llamaron la atención
de los investigadores porque parecen envolverse alrededor de los vasos
sanguíneos (todos juntos se llaman la vasculatura) de la capa
intermedia. “Nos preguntamos si estas neuronas en realidad estaban
alterando la manera en la que se forma y se comporta la vasculatura”,
señala el investigador asociado de TSRI Peter Westenskow, coprimer autor
del nuevo documento con el científico de TSRI Yoshihiko Usui.
Para tratar de averiguarlo, los autores “bloquearon” la producción de
VEGF en las células amacrinas y horizontales en ratones antes de que
nacieran. Así, encontraron que estos ratones nunca desarrollaron los
vasos sanguíneos normales en la capa intermedia, lo que conduce a la
degeneración de los fotorreceptores y el deterioro grave de la visión.
Esto fue sorprendente puesto que la investigación anterior había
concluido que no hay indicios de que estas células fueran una fuente
importante de VEGF. Para localizar más pistas sobre este hallazgo
inesperado, los científicos establecieron más experimentos con el fin de
probar si las células amacrinas y horizontales realmente proporcionaron
VEGF.
Dado que HIF indica a las células que produzcan VEGF, los
investigadores se preguntaron si la supresión de HIF en las células
amacrinas y horizontales lograría también detener el canal de VEGF y el
desarrollo de los vasos sanguíneos en la capa intermedia normal. De
hecho, encontraron que la supresión del gen para una forma de HIF,
llamada HIF-1a, también dio lugar a una falta de vasos sanguíneos en
esta área y los problemas de visión posteriores. Esto proporciona una
prueba más de que VEGF de las células amacrinas y horizontales realmente
marca una diferencia en el crecimiento de los vasos sanguíneos. Para
una mejor comprensión de la producción de VEGF en las células, los
autores analizaron el papel de una proteína llamada VHL (von
Hippel-Lindau), que normalmente mantiene los niveles de HIF bajos. Tras
anular el gen que produce VHL en amacrinas y células horizontales, los
investigadores observaron altos niveles de HIF, sobreproducción de VEGF y
un peligroso crecimiento de los vasos sanguíneos típico de muchas
enfermedades de los ojos.
Finalmente, utilizaron una técnica llamada ablación genética para
matar las células amacrinas y horizontales por completo y vieron que
esto dio lugar a una falta de crecimiento normal de los vasos en la capa
intermedia. En conjunto, los experimentos confirmaron que las neuronas y
los vasos sanguíneos en la capa intermedia se comunican para respaldar
un crecimiento normal de los vasos sanguíneos, manteniendo un equilibrio
entre el suministro de sangre suficiente y evitando el crecimiento
excesivo de los vasos sanguíneos. “Esto es fascinante (celebra
Westenskow). Las señales procedentes de estas células son un fino ajuste
de esta capa de la vasculatura”. Dado que la retina es una extensión
directa del cerebro y el único lugar en el cuerpo donde los científicos
pueden visualizar fácilmente las neuronas, los vasos sanguíneos y otros
jugadores neurológicos que trabajan juntos, el trabajo no sólo tiene
implicaciones para el tratamiento de la pérdida de visión, sino también
para enfermedades cerebrales como el Alzheimer, el Parkinson e incluso
la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).”Si podemos entender mejor qué
conduce a la acumulación de estas proteínas anormales en el ojo,
podríamos esperar que también nos dé una idea de cómo se produce en el
cerebro”, augura el investigador Friedlander.
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