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Nueva técnica genera fotorreceptores de varilla que se integran en la retina y el cerebro

Investigadores financiados por el Instituto Nacional del Ojo (National Eye Institute, NEI) han revertido la ceguera congénita en ratones al cambiar las células de apoyo en la retina llamadas glía de Müller en fotorreceptores de varillas. Los hallazgos avanzan los esfuerzos hacia terapias regenerativas para cegar enfermedades tales como la degeneración macular relacionada con la edad y la retinitis pigmentosa.

Los fotorreceptores son células sensibles a la luz en la retina en la parte posterior del ojo que señalan al cerebro cuando se activan. En los mamíferos, incluidos los ratones y los humanos, los fotorreceptores no se regeneran por sí solos. Como la mayoría de las neuronas, una vez maduras no se dividen.

Los científicos han estudiado durante mucho tiempo el potencial regenerativo de la glía de Müller porque en otras especies, como el pez cebra, se dividen en respuesta a una lesión y pueden convertirse en fotorreceptores y otras neuronas de la retina. El pez cebra puede recuperar la visión después de una lesión retiniana grave. En el laboratorio, sin embargo, los científicos pueden convencer a la glía de Müller de mamíferos para que se comporten más como lo hacen en los peces. Pero requiere herir el tejido.

En la primera fase de un proceso de reprogramación en dos etapas, el equipo investigador estimuló a la glía de Müller en ratones normales para que se dividiera inyectando sus ojos con un gen para activar una proteína llamada beta-catenina. Semanas más tarde, inyectaron en los ojos de los ratones factores que alentaron a las células recién divididas a convertirse en fotorreceptores de varillas.

Los investigadores usaron microscopía para rastrear visualmente las células recién formadas. Descubrieron que los fotorreceptores de varillas recién formados no se diferenciaban estructuralmente de los fotorreceptores reales. Además, también se han formado estructuras sinápticas que permiten que las varillas se comuniquen con otros tipos de neuronas dentro de la retina. Para determinar si los fotorreceptores de varillas derivadas de la glía de Müller eran funcionales, probaron el tratamiento en ratones con ceguera congénita, lo que significaba que nacieron sin fotorreceptores funcionales de varilla.

En los ratones tratados que nacieron ciegos, las varillas derivadas de la glía de Müller se desarrollaron tan eficazmente como en ratones normales. Funcionalmente, confirmaron que las barras recién formadas se comunicaban con otros tipos de neuronas retinianas a través de las sinapsis. Además, las respuestas de luz registradas de las células ganglionares de la retina (neuronas que transportan señales de los fotorreceptores al cerebro) y las mediciones de la actividad cerebral confirmaron que las barras recién formadas se integraban en el circuito de la ruta visual, desde la retina hasta la corteza visual primaria en el cerebro.

Ahora el laboratorio de los investigadores está realizando estudios de comportamiento para determinar si los ratones han recuperado la capacidad de realizar tareas visuales, como una tarea de laberinto de agua. Y luego se planea ver si la técnica funciona en tejido de retina humano cultivado.

Más información: National Eye Institute, NEI

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