El secreto genético de la visión nocturna

El secreto genético de la visión nocturna

Una de las características más notables del ojo de los vertebrados es su retina. Sorprendentemente, las porciones sensibles de las células fotorreceptoras se encuentran en la parte posterior de la retina, lo que significa que la luz necesita viajar a través del tejido neuronal vivo antes de que pueda ser detectada. Aunque el origen de la alta calidad óptica de la retina sigue sin investigarse en gran medida, se ha propuesto desde hace mucho tiempo que una organización peculiar del ADN serviría para mejorar la visión en los mamíferos nocturnos.

Los investigadores del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Dresde han demostrado ahora que la calidad óptica de la retina de los ratones aumenta en el primer mes después del nacimiento, lo que proporciona una mejor sensibilidad visual en condiciones de poca luz. Esta mejora se debe a una organización densa del material genético en el núcleo celular de las células fotorreceptoras tipo bastón que son responsables de la visión en condiciones de poca luz.

Nuestra retina es una característica asombrosa del ojo de los vertebrados. Esta capa de tejido sensible a la luz se encuentra en la parte posterior del globo ocular y actúa como una pantalla para las imágenes proyectadas por el cristalino. La retina tiene un grosor de 130 a 500 micras y está compuesta por cinco capas de tejido neuronal denso. Dado que las porciones sensibles de las células fotorreceptoras se encuentran en la parte posterior de la retina, la luz necesita viajar a través de este denso tejido neuronal para llegar a los fotorreceptores. Los investigadores sugirieron que una cierta disposición compacta del ADN en el núcleo celular de los fotorreceptores tipo bastón podría mejorar la visión nocturna en los animales nocturnos, pero no estaba claro si la visión nocturna se beneficiaría, y de qué manera, de esta organización del material genético.

Los científicos que trabajan con el líder del grupo de investigación Moritz Kreysing en el Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética, junto con colegas de la Universidad Técnica de Dresde y el Biozentrum de la Universidad Ludwig Maximilians de Munich, querían averiguar si y por qué las células neuronales de la retina son ópticamente especiales y cuáles son las implicaciones para la transparencia de la retina. La transparencia en este contexto significa que cada célula tipo bastón dispersa menos luz, lo que hace que sea más transparente.

La reorganización del ADN mejora la transparencia

En particular, los investigadores se centraron en la importancia de la compactación del ADN en las células fotorreceptoras tipo bastón y si los cambios en las propiedades ópticas de la retina son lo bastante fuertes como para mejorar la visión de los ratones en condiciones de luz difíciles. Kaushikaram Subramanian, el autor principal del estudio, explica:

«Cuando estudiamos ratones, encontramos que la calidad óptica de la retina aumenta durante el primer mes después del nacimiento. Hay una doble mejora en la transparencia de la retina causada por la compacta reorganización del material genético en el núcleo de los bastones. Con pruebas de comportamiento a intensidades de claro de luna, también pudimos comprobar que los ratones con esta adaptación del ADN eran capaces de ver mejor en condiciones de poca luz, en comparación con los ratones que carecían de tal disposición».

Los ratones eran diez veces mejores en la detección de movimientos y veían mejor los contrastes con baja luminosidad.

La investigación no sólo demuestra la función de una importante excepción de la organización del ADN de la célula. El trabajo demuestra, además, que la claridad de la imagen no es sólo una cuestión de la imagen que proyecta el cristalino, sino que depende sensiblemente de la calidad óptica de la retina.

Moritz Kreysing, que supervisó el estudio y es también miembro del Center for Systems Biology de Dresden, resume:

«Nuestro estudio implica que la genética puede ser usada para cambiar las propiedades ópticas de las células y los tejidos. Sería emocionante ver si la genética puede ser utilizada para mejorar la transparencia de las células y de los tejidos, lo que beneficiaría enormemente a la microscopía biológica, porque los tejidos vivos podrían hacerse transparentes para estudiarlos mejor. Hasta ahora, esto sólo es posible con tejido no vivo».

Traducción: Asociación Mácula Retina.