Una nueva investigación identifica una señal que parece desencadenar la regeneración de la retina en el pez cebra.

Si fueras un pez y tu retina estuviera dañada, podría repararse a sí misma y tu visión se restablecería en unas pocas semanas.

Lamentablemente, los ojos humanos no tienen esta beneficiosa habilidad. Sin embargo, una nueva investigación sobre la regeneración de la retina en el pez cebra ha identificado una señal que parece desencadenar el proceso de autorreparación. Y, si se confirma con estudios de seguimiento, el descubrimiento plantea la posibilidad de que las retinas humanas también se puedan regenerar, reparando de forma natural el daño causado por enfermedades y lesiones degenerativas de la retina, incluida la degeneración macular relacionada con la edad y la retinosis pigmentaria.

La investigación fue realizada por un equipo de biólogos de la Universidad de Vanderbilt y se describe en un documento titulado “Regeneración regulada por neurotransmisores en la retina pez cebra” publicado en línea el 9 de marzo por la revista Stem Cell Reports.

“La creencia predominante ha sido que el proceso de regeneración en retinas de peces se desencadena por factores de crecimiento secretados, pero nuestros resultados indican que el neurotransmisor GABA (ácido gamma-aminobutírico) podría iniciar el proceso”, dijo James Patton, profesor Stevenson de Ciencias Biológicas en Vanderbilt, que dirigió el estudio. “Todos los modelos de regeneración suponen que una retina debe estar seriamente dañada antes de que tenga lugar la regeneración, pero nuestros estudios indican que GABA puede provocar este proceso incluso en retinas no dañadas”.

Resulta que la estructura de las retinas de peces y mamíferos es básicamente la misma. Aunque la retina es muy delgada, de menos de 0,5 milímetros de grosor, contiene tres capas de células nerviosas: fotorreceptores que detectan las células horizontales ligeras que integran las señales de los fotorreceptores y las células ganglionares que reciben la información visual y la dirigen al cerebro.

Además, la retina contiene un tipo especial de célula madre adulta, llamada glía de Müller, que abarca las tres capas y proporciona soporte mecánico y aislamiento eléctrico. En las retinas de peces, también desempeñan un papel clave en la regeneración. Cuando se activa la regeneración, las células gliares de Müller se desdiferencia (regresa de un estado especializado a un estado más simple), comienza a proliferar y luego se diferencia en recambios de las células nerviosas dañadas. Las células de Müller también están presentes en las retinas de mamíferos, pero no se regeneran.
El estudiante de posgrado Mahesh Rao tuvo la idea de que el GABA, normalmente un neurotransmisor de acción rápida más conocido por su papel de calmar la actividad nerviosa al inhibir la transmisión nerviosa en el cerebro, podría ser el desencadenante de la regeneración de la retina. Mahesh Rao se basó en los resultados de un estudio en el hipocampo de los ratones que detectó que GABA controlaba la actividad de las células madre.

Entonces, trabajando con Patton y el profesor asistente de investigación Dominic Didiano, Rao diseñó una serie de experimentos con el pez cebra, un importante modelo animal para estudiar la regeneración, que determinó que altas concentraciones de GABA en la retina mantienen inactiva las células gliares de Müller y comienzan a desdiferenciarse y proliferar cuando las concentraciones de GABA caen.

“El mes pasado se publicó un artículo en la revista Cell que informa que los niveles de GABA juegan un papel central en la regeneración de las células del páncreas”, dijo Patton. “Ahora tenemos tres casos en los que GABA participa en la regeneración: el hipocampo, el páncreas y la retina; por lo que podría tener un papel importante, previamente desconocido, para el neurotransmisor”.

Pusieron a prueba su hipótesis de dos maneras: cegando al pez cebra e inyectándole fármacos que estimulan la producción de GABA, e inyectando al pez cebra normal con una enzima que reduce los niveles de GABA de sus ojos.

El pez cebra se queda ciego con facilidad. Si permanece en oscuridad total durante varios días y luego se le expone a una luz muy brillante, se destruyen todos los fotorreceptores de sus retinas. Debido a su sólida capacidad regenerativa, sin embargo, sus ojos se recuperan en solo 28 días. Cuando los biólogos inyectaron drogas que mantenían las concentraciones de GABA en las retinas de los peces recién cegados a un nivel alto, descubrieron que suprimía el proceso de regeneración.

Por otro lado, cuando inyectaron una enzima que disminuye los niveles de GABA en los ojos de los peces normales, encontraron que las células gliares de Müller comenzaron a desdiferenciarse y a proliferar: la primera etapa del proceso de regeneración.

“Nuestra teoría es que una caída en la concentración de GABA es el desencadenante de la regeneración. Se pone en marcha una cascada de eventos que incluye la activación de las células gliares de Müller y la producción de diversos factores de crecimiento que estimulan el crecimiento y la proliferación celular”, dijo Patton. “Si estamos en lo cierto, entonces podría ser posible estimular las retinas humanas para que se reparen a sí mismas tratándolas con un inhibidor de GABA”.

El siguiente paso de los investigadores es determinar si GABA no solo estimula la desdiferenciación y proliferación de células gliares de Müller, sino que también origina la diferenciación que produce los nuevos fotorreceptores y las otras neuronas especializadas de la retina. Lo están investigando tanto en el pez cebra como en los ratones con una subvención de la Audacious Goals Initiative del National Eye Institute.

Traducción: Asociación Mácula Retina.

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