Regeneración retiniana

El pez cebra , al igual que otros peces teleósteos, posee la capacidad innata de regenerar el daño retiniano. Esta capacidad, combinada con la considerable similitud entre la estructura retiniana de los teleósteos y los mamíferos, convierte al pez cebra en un modelo atractivo para el estudio de la regeneración retiniana. ^{[ 1 ]} Las células gliales de Müller son un tipo de célula glial presente tanto en la retina de los teleósteos como en la de los mamíferos. La regeneración retiniana en el pez cebra está mediada por las células gliales de Müller, que se desdiferencian en células similares a células madre y proliferan en células progenitoras neurales en respuesta al daño retiniano. Si bien la división de las células gliales de Müller es responsable de la regeneración de la retina en todos los casos de daño retiniano, el caso de pérdida de fotorreceptores debido al daño lumínico está particularmente bien caracterizado. En respuesta a la ablación de los fotorreceptores, las células gliales de Müller se desdiferencian y experimentan una única división asimétrica para producir una célula progenitora neural y una nueva célula glial de Müller. La célula progenitora neural prolifera para formar un cúmulo de células progenitoras neurales, que migran a la capa nuclear externa de la retina y se diferencian en fotorreceptores para reemplazar las células perdidas. ^{[ 2 ]} Este proceso restaura la función retiniana en los peces lesionados. Comprender los mecanismos subyacentes podría aportar información valiosa sobre las opciones de tratamiento para las enfermedades degenerativas de la retina en mamíferos.

Se han descrito y caracterizado varias proteínas y vías de señalización en el proceso de regeneración de la retina. A continuación se resumen las funciones de algunos elementos importantes: ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

La diferenciación de precursores de bastones es otro mecanismo mediante el cual el pez cebra puede reemplazar las neuronas retinianas perdidas. Los precursores de bastones se producen durante el crecimiento normal del pez cebra y se localizan en la capa nuclear externa de la retina. En caso de muerte crónica o a pequeña escala de fotorreceptores de bastones, los precursores de bastones proliferan y se diferencian en nuevos fotorreceptores de bastones. ^{[ 8 ]} Esta población de células progenitoras puede ser inducida a proliferar mediante métodos como la inyección de hormona del crecimiento o la muerte celular selectiva de fotorreceptores de bastones. Sin embargo, dado que esta respuesta regenerativa es más limitada que la respuesta mediada por la glía de Müller, se sabe mucho menos sobre sus mecanismos subyacentes.

Los ratones, al igual que otros mamíferos, no muestran una capacidad innata para regenerar el daño retiniano. En cambio, el daño retiniano en mamíferos suele resultar en gliosis y formación de cicatrices que interrumpen la función retiniana normal. Anteriormente, el tratamiento de ojos dañados con factor de crecimiento epidérmico indujo la proliferación de glía de Müller en el ojo del ratón, pero la generación de neuronas solo ocurrió con la sobreexpresión simultánea de Ascl1 . ^{[ 9 ]} Más recientemente, se ha observado una proliferación robusta de glía de Müller y la posterior diferenciación neuronal utilizando el agonista alfa 7 nAChR, PNU-282987. ^{[ 10 ]} Se requiere más información sobre las vías de señalización involucradas antes de que la regeneración mediada por glía de Müller sea un método de tratamiento viable para restaurar la visión en retinas de mamíferos.

Otros enfoques para la regeneración de la retina incluyen tratamientos de trasplante celular. En los hallazgos presentados en la revista " Proceedings of the National Academy of Sciences " en 2012, un equipo de investigación del Laboratorio de Oftalmología Nuffield, liderado por el Dr. Robert MacLaren de la Universidad de Oxford, restauró la vista a ratones totalmente ciegos mediante inyecciones de células fotorreceptoras en sus ojos. Los ratones habían sufrido una completa falta de fotorreceptores en sus retinas y no podían distinguir la luz de la oscuridad. Se habían obtenido resultados prometedores con el mismo tratamiento en ratones con ceguera nocturna. A pesar de las dudas sobre la calidad de la visión restaurada, este tratamiento ofrece esperanza a las personas con disfunción visual, incluidas aquellas con enfermedades oculares degenerativas como la retinosis pigmentaria .

El procedimiento consistió en inyectar precursores de bastones que formaron una capa nuclear externa anatómicamente distinta y con la polarización adecuada. Dos semanas después, se había formado una retina con conexiones y visión restauradas, lo que demostró que era posible reconstruir toda la capa fotosensible. Investigadores del Moorfields Eye Hospital ya habían estado utilizando células madre embrionarias humanas para reemplazar el revestimiento pigmentado de la retina en pacientes con la enfermedad de Stargardt . El equipo también está restaurando la visión a pacientes ciegos con un implante retiniano electrónico que funciona con un principio similar de reemplazo de la función de las células fotorreceptoras sensibles a la luz .

En febrero de 2013, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos aprobó el uso del sistema de prótesis retiniana Argus II.[ ^{11 ] convirtiéndose así en} el primer implante aprobado por la FDA para tratar la degeneración retiniana. El dispositivo puede ayudar a los adultos con retinosis pigmentaria que han perdido la capacidad de percibir formas y movimientos a tener mayor movilidad y a realizar actividades cotidianas.