El sistema cuasi-linfático en el ojo del roedor elimina los desechos
ARRIBA: El amiloide marcado con fluorescencia (verde) se elimina del ojo del ratón a lo largo de las venas (azul) dentro del nervio óptico. WANG ET AL.
En lugar de un sistema linfático tradicional, el cerebro alberga el llamado sistema glinfático, una red de túneles que rodean las arterias y las venas a través de las cuales ingresa el líquido y los productos de desecho se drenan del cerebro. En un estudio publicado el 25 de marzo en Science Translational Medicine, los investigadores muestran que el ojo de los roedores también tiene un sistema glinfático que saca la basura a través de los espacios que rodean las venas dentro del nervio óptico.
También descubrieron que este sistema puede estar comprometido en el glaucoma y es capaz de eliminar el amiloide, cuya acumulación se ha implicado en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, el glaucoma y la edad. relacionada con la degeneración macular.
El trabajo comenzó en el grupo de Maiken Nedergaard, un neurocientífico con laboratorios tanto en la Facultad de Medicina de la Universidad de Rochester como en la Universidad de Copenhague, quien describió el sistema glinfático del cerebro en 2012 Xiaowei Wang, entonces estudiante de posgrado en el grupo Nedergaards y ahora postdoctorado en la Universidad de California, San Francisco, estaba interesado en el ojo y encabezó la búsqueda de un sistema glinfático ocular. En ese momento, nadie había especulado que el nervio óptico, además de transmitir señales eléctricas, también es una autopista de transporte de fluidos, dice Nedergaard.
Ver fuga de cerebros
Mientras el proyecto de Wang estaba en marcha, Nedergaard Conocí a Lu Chen, un neurocientífico de la Universidad de California, Berkeley, en una reunión. El grupo de Chen había realizado investigaciones previas sobre los vasos linfáticos oculares que se centraban en la parte frontal del ojo. Allí, la mayor parte del humor acuoso, el líquido que llena la cámara entre la córnea y el cristalino, drena desde el ojo hasta la vasculatura circundante a través de un vaso circular similar a la linfa llamado canal de Schlemms. Esto ayuda a regular la presión intraocular. Chen le cuenta a El científico que ella y Nedergaard decidieron colaborar para conectar el conocimiento sobre la parte frontal del ojo con sus preguntas sobre la parte posterior del ojo.
Porque el grupo de Nedergaard mostró en su estudio de 2012 de que el sistema glinfático del cerebro era capaz de eliminar el amiloide, utilizaron esa molécula para investigar la existencia de un sistema glinfático ocular. Inyectaron amiloide humano marcado con fluorescencia en el humor vítreo, el líquido que llena el espacio entre el cristalino y la retina, en ratones. La proteína salió del ojo a lo largo de las rutas esperadas a través del frente del ojo, pero también se movió hacia los espacios que rodean las venas dentro del nervio óptico. A partir de ahí, la proteína etiquetada terminó en lo que parecían vasos linfáticos tradicionales en las membranas que sostienen el nervio óptico y, finalmente, en los ganglios linfáticos de los animales. La ruta es similar a la que toma el amiloide cuando es eliminada por el sistema glinfático del cerebro en ratones.
Los investigadores encontraron que la constricción de la pupila en respuesta a la luz tanto en ratones como en las ratas aumentaron el aclaramiento glinfático del ojo. También demostraron que la presión en el ojo, que es más alta que la del cráneo, es necesaria para impulsar el drenaje a través del sistema glifático ocular. Debido a esto, plantearon la hipótesis de que la depuración glifática también podría verse alterada en el glaucoma, una enfermedad que normalmente implica un aumento de la presión intraocular.
El equipo de investigación determinó que había más depuración de amiloide en los ojos de dos diferentes modelos de ratón de glaucoma que de ratones de control de la misma edad. Pero el aumento del drenaje no parecía estar causado por cambios en la presión intraocular. En cambio, el flujo de salida excesivo en realidad era una fuga hacia los espacios entre los axones en el nervio óptico, no hacia el sistema glifático, que estaba relacionado con una ruptura en la barrera entre el ojo y el nervio óptico. Los investigadores plantearon la hipótesis de que esta barrera normalmente desvía líquido, lo que facilita el transporte de solutos a lo largo de las venas del nervio óptico, un proceso que puede desmoronarse en un ojo enfermo.
Esto representa solo el punto de partida para futuras investigaciones sobre la impacto del sistema glinfático ocular en la patogénesis de varias enfermedades oculares, Peter Wostyn, médico e investigador de Psychiatrisch Centrum Sint-Amandus en Bélgica que no participó en el estudio, escribe en un correo electrónico a The Scientist.
Es la primera vez que alguien realmente ha demostrado que el sistema glinfático ocular es . . . una ruta adicional de eliminación de metabolitos en el ojo y relevante para el amiloide-, dice Maya Koronyo-Hamaoui, neurocientífica del Centro Médico Cedars-Sinai que no participó en el trabajo. Su grupo ha demostrado que las personas con enfermedad de Alzheimer tienen depósitos de amiloide en la retina y la vasculatura asociada. Es posible que el deterioro glinfático esté jugando un papel en los ojos de estos pacientes, dice, y agrega que los paralelismos entre el sistema de eliminación de desechos en el cerebro y este sistema ocular son emocionantes.
El ojo es un versión del sistema nervioso central, dice Nedergaard. Una de nuestras esperanzas es tomar este conocimiento y devolverlo al cerebro.
X. Wang et al., Un sistema de depuración glifática ocular elimina -amiloide del ojo de roedores, Science Translational Medicine, doi:10.1126/scitranslmed.aaw3210, 2020.