Investigadores japoneses de la Universidad de Postgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa identifican al gen Strip1 como necesario para la supervivencia de las células ganglionares de la retina
Un equipo de investigadores de la Universidad de Postgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (Japón) ha identificado un gen necesario para la supervivencia de las células ganglionares de la retina, un tipo de neuronas situadas en la retina que son fundamentales para la visión.
En un estudio publicado en eLife1 los científicos descubrieron que cuando los embriones de pez cebra se desarrollaban sin una versión funcional de un gen llamado strip1, la mayoría de las células ganglionares de la retina morían y las capas internas de la retina se formaban de modo anormal. Además de proporcionar información fundamental sobre el desarrollo de la retina, descubrir cómo la proteína codificada por el gen strip1 mantiene vivas las células ganglionares de la retina también abre nuevas y prometedoras vías para tratar enfermedades como el glaucoma.
«El glaucoma es una de las principales causas de ceguera en todo el mundo, y la pérdida de visión se debe a la muerte de las células ganglionares de la retina», afirma el doctor Ichiro Masai, jefe de la Unidad de Neurobiología del Desarrollo del OIST. «En el futuro, descubrir la vía completa de la proteína Strip1 en el interior de las células ganglionares de la retina podría ayudar a los científicos a encontrar formas de ralentizar, o incluso prevenir, su muerte en pacientes con glaucoma».
Masai, junto con su estudiante de doctorado, Mai Ahmed, se interesó por primera vez en el gen Strip1 debido a su papel en la correcta formación de las capas internas de la retina.
«Cuando se observa la retina con un microscopio, se puede ver que tiene una estructura maravillosamente organizada. Las diferentes neuronas están apiladas unas encima de otras, con capas sinápticas entre ellas donde las neuronas se conectan y se comunican entre sí», explica Ahmed, primer autor del estudio. «Estas neuronas llevan las señales eléctricas desde los fotorreceptores que detectan la luz hasta los centros visuales del cerebro. Sin un cableado adecuado de estos circuitos de la retina, la visión se ve comprometida».
A principios de la década de 2000, los científicos de RIKEN (Japón), entre los que se encontraba el profesor Masai, crearon cientos de embriones de pez cebra que contenían mutaciones aleatorias. Vieron que una de estas mutaciones provocaba un defecto en una capa sináptica de la retina, conocida como capa plexiforme interna. Otras investigaciones en el OIST identificaron que la mutación se producía en el gen strip1.
Para descubrir la razón de este defecto en la retina, la unidad de Masai etiquetó los tres tipos diferentes de neuronas que se conectan en la capa plexiforme interna –células ganglionares de la retina, células amacrinas y células bipolares– para ver cómo se desarrollaban cuando strip1 estaba mutado.
Sorprendentemente, los investigadores descubrieron que mientras los tres tipos de neuronas desarrollaban una forma y posición incorrectas, sólo las células ganglionares de la retina morían. Al morir estas células, los otros tipos de neuronas las sustituyeron, dando lugar a una capa desordenada. La proteína Strip1 es, por tanto, esencial para mantener vivas las células ganglionares y, por tanto, la forma correcta de la capa plexiforme interna.
Cuando los investigadores analizaron el mecanismo subyacente, descubrieron que Strip1 suprime la actividad de Jun, una proteína asociada a la muerte celular. Jun, y la vía en la que actúa, se activa cuando las neuronas están sometidas a estrés. Si se activa una cantidad suficiente de la proteína Jun, la célula muere.
«Este proceso de muerte celular, llamado apoptosis, es un mecanismo a prueba de fallos para eliminar las células estresadas que no pueden ser reparadas», explicó el profesor Masai. «Pero creemos que las células ganglionares de la retina están sometidas a un inmenso estrés metabólico durante el desarrollo normal, cuando forman el increíblemente largo nervio óptico. Así que Strip1 es necesario dentro de las células ganglionares de la retina para protegerlas de la vía apoptótica de Jun«.
Es importante destacar que se sabe que Jun, y la vía en la que actúa, desempeña un papel en la muerte de las células ganglionares de la retina en pacientes con glaucoma.
«El glaucoma suele producirse cuando la presión daña el nervio óptico, lo que somete a las células ganglionares de la retina a un inmenso estrés y activa a Jun», afirma Mai. «Si, en futuras investigaciones, se descubre que Strip1 puede suprimir Jun también en modelos de glaucoma de mamíferos, esto abriría la puerta a muchas terapias nuevas».
Imagen: Resumen de los procesos moleculares y de desarrollo que subyacen a la función de Strip1 en la formación del circuito interno de la retina.
Referencia
1. Yutaka Kojima, Mai Ahmed, Ichiro Masai; Strip1 regula la supervivencia de las células ganglionares de la retina suprimiendo la apoptosis mediada por Jun para promover la formación del circuito neuronal de la retina. eLife; publicado el 22 de marzo; doi 10.7554/eLife.74650
Traducción: Asociación Mácula Retina
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