Identificado nuevo mecanismo detrás de la ceguera en adultos mayores

Células sensoriales brillantes en el gusano C. elegans que producen la proteína del factor H del complemento. Crédito: PNAS

Usando gusanos redondos cultivados en laboratorio, así como tejido ocular humano y de ratón, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) han identificado un nuevo mecanismo potencial para la degeneración macular relacionada con la edad, la principal causa de ceguera entre los adultos mayores. Los investigadores de la UMSOM dicen que los hallazgos sugieren una causa nueva y distinta que es diferente del modelo anterior de un sistema inmunológico problemático, lo que demuestra que la organización estructural de las células detectoras de luz del ojo puede verse afectada por la enfermedad.

El descubrimiento ofrece el potencial para identificar nuevos objetivos moleculares para tratar la enfermedad. Su descubrimiento se publicó el 12 de abril en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

Según el Instituto Nacional del Ojo, más del 14 % de los estadounidenses mayores de 80 años tienen problemas maculares relacionados con la edad. degeneraciónuna condición que conduce a la pérdida progresiva de la visión sin cura conocida. Existe tratamiento para la versión «húmeda» de la enfermedad que afecta solo al 10 % de las personas que la padecen, lo que significa que la mayoría no tiene opciones.

«Para encontrar una cura para una enfermedad, debe comprender completamente qué lo causa, e identificamos nuevos contribuyentes potenciales que no se conocían antes», dice Bruce Vogel, Ph.D., Profesor Asistente de Fisiología y Científico del Centro de Ingeniería y Tecnología Biomédica (BioMET) de la UMSOM.

Hace varios años, los investigadores identificaron mutaciones genéticas en el factor H del complemento proteico como contribuyente en un gran número de casos de degeneración macular. El factor H del complemento marca las células del cuerpo como propias y las protege del ataque del sistema inmunitario, cuyo trabajo es eliminar los patógenos invasores y las células que no pertenecen. Como resultado, debido al papel del factor H del complemento en este proceso, se pensó que la degeneración macular probablemente se debía a que el sistema inmunitario atacaba las células de su propio cuerpo que no estaban marcadas correctamente como «propias».

células detectoras (arriba), las proteínas fotorreceptoras rodopsina (verde) e inversina (roja) están contenidas en porciones separadas de las estructuras similares a antenas de la célula. Sin embargo, en las células de ratón detectoras de luz que carecen del factor H del complemento (abajo a la izquierda) o con células humanas con una mutación de degeneración macular relacionada con la edad de alto riesgo (abajo a la derecha), las proteínas rodopsina e inversina se superponen (amarillo). Crédito: PNAS

Según el Dr. Vogel, dado que la identificación de nuevas terapias efectivas para la enfermedad ha sido lenta, quería ver si su equipo podía encontrar nuevos conocimientos al estudiar los componentes de la enfermedad en su modelo de laboratorio del gusano redondo C. elegans.

Dr. El equipo de Vogel encontró una versión de gusano de la proteína del factor H del complemento ubicada en las neuronas sensoriales que ayudan a los gusanos a detectar sustancias químicas, alimentos, tacto y temperatura. La proteína apareció específicamente en la región media de las pequeñas antenas de la neurona sensorial, conocidas como cilios (que hacen el trabajo de detectar el medio ambiente), justo al lado de otra importante proteína de antena conocida llamada inversina. Sin embargo, en gusanos criados para carecer del factor H del complemento, encontraron que la inversión se extendía por las antenas en lugar de permanecer en el medio de las antenas.

Luego, los investigadores confirmaron sus resultados en las células detectoras de luz en tejido de retinas humanas. El factor H del complemento y la inversina tenían el mismo posicionamiento uno al lado del otro en la antena de células detectoras de luz de muestras sanas. Sin embargo, en personas con mutaciones del factor H del complemento (es decir, personas genéticamente predispuestas a la degeneración macular), encontraron que la inversina se extendía, ya no restringida a su patrón de bandas ordenadas en la antena.

«Nuestros hallazgos sugieren que el complemento el factor H juega un papel en el mantenimiento de la organización de los cilios fotorreceptores y este proceso puede ser defectuoso en la degeneración macular relacionada con la edad», dice Vogel. «Planeamos continuar este trabajo para determinar cómo esta alteración estructural afecta la visión y determinar si podemos revertir la interrupción y restaurar la función de los fotorreceptores».

«La ceguera relacionada con la edad es una afección que no se trata en gran medida y que solo se vuelven más comunes a medida que nuestra población continúa envejeciendo», dice Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, vicepresidente ejecutivo de Asuntos Médicos de la Universidad de Maryland Baltimore, y profesor distinguido y decano John Z. y Akiko K. Bowers , Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland. «Estudios como estos son clave para sentar las bases necesarias para desarrollar tratamientos para tratar la ceguera y mantener a los adultos mayores viviendo de forma independiente y manteniendo su calidad de vida».

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Un nuevo modelo para una forma de ceguera difícil de estudiar allana el camino para futuras investigaciones Más información: Natalie Acker el al., «Un homólogo del factor H del complemento, sulfato de heparán 3-O sulfotransferasa y sindecano/SDN-1 mantienen los límites del compartimiento de inversina/NPHP-2 en los cilios de las neuronas mecanosensoriales de C. elegans», PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2016698118 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins Cita: Nuevo mecanismo identificado detrás de la ceguera en adultos mayores (2021, 12 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-mechanism-older-adults.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.