Reconstruyendo la retina.
Las formas en que se puede restaurar la visión perdida se van conociendo a medida que los investigadores se acercan más a la posibilidad de reconstruir en el laboratorio la estructura más compleja del ojo, la retina.
Un extraño cableado
La retina comprende una capa delgada de tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo. Esta estructura intrincada es esencial para la visión.
Circuito celular
En la retina, cinco tipos de neuronas (fotorreceptores, células bipolares, células ganglionares de la retina, células horizontales y células amacrinas) se conectan para formar una de las placas de circuitos más complejas de la naturaleza. Cuando la luz incide en la retina, estimula los fotorreceptores, creando una señal eléctrica que se transmite a través de otras neuronas de la retina hasta el nervio óptico y luego al cerebro.
1. Fotorreceptores: Hay dos tipos principales de células sensibles a la luz en el ojo: bastones y conos. Los bastones permiten la visión con poca luz, mientras que los conos son responsables de la visión del color. Los fotorreceptores convierten la luz en señales eléctricas que viajan a través de otras neuronas de la retina para llegar al nervio óptico.
2. Células bipolares: Son las responsables de transmitir señales de fotorreceptores a una célula ganglionar de la retina.
3. Células ganglionares de la retina: Transmiten las señales de las células bipolares y amacrinas al cerebro a través de largas proyecciones llamadas axones que forman el nervio óptico.
4. Células horizontales: Regulan las señales que nacen de varios bastones y conos.
5. Células amacrinas: Comprenden varias células bipolares para regular las señales dirigidas a las células ganglionares de la retina. Hasta el momento, se han identificado alrededor de 30 subtipos.
6. Epitelio pigmentario de la retina (EPR) Una capa de células epiteliales que se encuentra debajo de los fotorreceptores. Forma una barrera para los vasos sanguíneos en la coroides y limpia sustancias nocivas que los fotorreceptores eliminan en respuesta a la luz.
Un fallo común
Las enfermedades degenerativas de la retina afectan a cientos de millones de personas en todo el mundo. La patología más común es la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE).
1. La DMAE está causada por una acumulación de depósitos grasos, conocidos como drusas, entre el EPR y la coroides. La causa no está clara, pero se cree que las producen los subproductos de los fotorreceptores.
2. Estos depósitos crecen gradualmente en tamaño y número, lo que lleva a una visión cada vez más distorsionada.
3. En la DMAE avanzada, la disfunción del EPR provoca la muerte de los fotorreceptores y la pérdida de la visión central.
4. Del 10 al 15% de los casos progresan a una forma conocida como DMAE húmeda, en la que los vasos sanguíneos penetran en la retina y pierden líquido y hace que la visión se deteriore rápidamente.
Control de daños
No se han aprobado tratamientos para la DMAE en etapa temprana, pero los medicamentos que inhiben la formación de vasos sanguíneos pueden retardar la progresión de la DMAE húmeda.
Una mirada nueva
En la última década, los refinamientos de las técnicas para cultivar o diferenciar las células madre han aumentado la posibilidad de utilizar terapias con células madre para abordar enfermedades degenerativas de la retina, como la DMAE.
Las células madre se pueden obtener de un embrión en etapa de blastocisto. Alternativamente, las células adultas como los fibroblastos se pueden reprogramar para que se comporten como células madre.
Estas células madre tienen el potencial de dividirse indefinidamente y pueden dar lugar a cualquier tipo de célula que se requiera para la regeneración de la retina.
En la DMAE avanzada, la disfunción del EPR es la causa principal de la mala visión. Se están realizando ensayos clínicos para reemplazar el EPR dañado con células epiteliales de pigmento retiniano sanas que crecen a partir de células madre.
Hasta ahora, los investigadores han probado dos formas de suministrar células epiteliales de pigmento nuevas a la retina dañada.
A) una suspensión de células epiteliales de pigmento retiniano derivadas de células madre se inyecta en el espacio distorsionado encima de la coroides. Los ensayos iniciales en personas han demostrado que este enfoque es seguro.
Sin embargo, no está claro si las células administradas en suspensión sobrevivirán en cantidades suficientes para que el EPR se regenere y funcione correctamente.
B) se implanta quirúrgicamente en la parte posterior del ojo una lámina de células epiteliales de pigmento de la retina en la parte superior de un delgado poliéster o matriz de colágeno.
Implantar las células como una lámina elimina la necesidad de que se adhieran a la membrana de Bruch. Los ensayos clínicos han demostrado que el procedimiento es seguro y algunos receptores han informado mejoras en la visión.
Además de los esfuerzos para generar células retinianas a partir de células madre, los investigadores están avanzando rápidamente hacia el crecimiento de retinas completas. A medida que tales modelos se vuelven más sofisticados, reflejando no solo la gama de tipos de células, sino también su organización y función en el ojo, estas mini-retinas serán muy útiles para la simulación de enfermedades y las pruebas de fármacos.
2011 Se demuestra que las células madre embrionarias de ratón se autoorganizan en una estructura 3D que comprende capas de células de la retina que se parecen a las de la retina en desarrollo.
2012 Se demuestra que las células madre humanas derivadas de embriones se ensamblan en mini-retinas primitivas. Las estructuras resultantes son más grandes y contienen más conos que los derivados de las células del ratón en 2011.
2014 Se crean mini-retinas humanas que contienen todos los tipos principales de células de la retina en capas correctamente. Aunque los fotorreceptores no están maduros, algunos responden débilmente a la luz.
2016 Las enfermedades hereditarias amaurosis congénita de Leber y retinosis pigmentaria se recrean en mini-retinas. Los modelos brindan nuevos conocimientos sobre estas enfermedades de la retina.
2017 En abril, los investigadores crean mini-retinas relativamente maduras. Las capas celulares están bien organizadas y los fotorreceptores tienen un desarrollo avanzado, con el potencial de formar sinapsis funcionales.
En agosto, el National Centre for the Replacement Refinement and Reduction of Animals in Research del Reino Unido otorga a NewCells Biotech en Newcastle, Reino Unido, £ 1 millón (US $ 1.27 millones) para desarrollar mini-retinas para uso en cribado de fármacos.
2018 El US National Eye Institute lanza un concurso de US $ 1 millón para avanzar en el desarrollo de mini-retinas.
Auto-reparación
La retina humana contiene una población de células madre latentes. En algunos animales, incluido el pez cebra, una población similar de células madre se activa en respuesta a una lesión y puede regenerar todos los tipos de células de la retina para restaurar la visión. A medida que mejora la comprensión de los investigadores sobre el proceso de reparación, las mini-retinas deberían permitirles explorar si el ojo humano también podría ser inducido a regenerar el tejido retiniano.
Traducción: Asociación Mácula Retina.
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