Una fisura en la retina puede ayudar a reparar el nervio óptico
Células ganglionares de la retina trasplantadas marcadas con una etiqueta fluorescente. Crédito: Thomas Johnson y Johns Hopkins Medicine
En experimentos con tejidos de ratones y células humanas, los investigadores de Johns Hopkins Medicine afirman que han descubierto que eliminar una membrana que recubre la parte posterior del ojo puede mejorar la tasa de éxito en la regeneración de las células nerviosas dañadas por enfermedades que ciegan. Los hallazgos apuntan específicamente a descubrir nuevas formas de revertir la pérdida de visión causada por el glaucoma y otras enfermedades que afectan el nervio óptico, la autopista de información del ojo al cerebro.
«La idea de devolverle la visión a alguien que la ha perdido a causa de una enfermedad del nervio óptico se ha considerado ciencia ficción durante décadas. Pero en los últimos cinco años, la biología de las células madre ha llegado a un punto en el que es factible», dice Thomas Johnson, MD, Ph.D., profesor asistente de oftalmología en el Wilmer Eye Institute de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
La investigación se publicó el 12 de enero en la revista Stem Cell Reports.
Un ojo humano tiene más de 1 millón de células nerviosas pequeñas, llamadas células ganglionares de la retina, que transmiten señales al cerebro desde células que recogen la luz llamadas fotorreceptores en la parte posterior del ojo. Las células ganglionares de la retina envían brazos largos, o axones, que se juntan con otras proyecciones de células ganglionares de la retina, formando el nervio óptico que conduce al cerebro.
Cuando el ojo se somete a alta presión, como ocurre en glaucoma, daña y eventualmente mata las células ganglionares de la retina. En otras condiciones, la inflamación, los vasos sanguíneos bloqueados o los tumores pueden matar las células ganglionares de la retina. Una vez que mueren, las células ganglionares de la retina no se regeneran.
«Por eso es tan importante detectar el glaucoma a tiempo», dice Johnson. «Sabemos mucho sobre cómo tratar el glaucoma y ayudar a las células nerviosas a sobrevivir una lesión, pero una vez que las células mueren, el daño a la visión de alguien se vuelve permanente».
Johnson es miembro de un equipo de investigadores en el Johns Hopkins Wilmer Eye Institute buscando formas en que los científicos puedan reparar o reemplazar las neuronas ópticas perdidas mediante el crecimiento de nuevas células.
En el estudio actual, Johnson y su equipo cultivaron retinas de ratón en un plato de laboratorio y rastrearon lo que sucede cuando agregaron células ganglionares de la retina humana, derivadas de células madre embrionarias humanas, a la superficie de las retinas de los ratones. Encontraron que la mayoría de las células humanas trasplantadas no pudieron integrarse en el tejido de la retina, que contiene varias capas de células.
«Las células trasplantadas se agruparon en lugar de dispersarse unas de otras como en una retina viva, » dice Johnson.
Sin embargo, los investigadores encontraron que una pequeña cantidad de células retinales trasplantadas podían asentarse uniformemente en ciertas áreas de la retina del ratón. Mirando más de cerca, las áreas donde las células trasplantadas se integraron bien alineadas con los lugares donde los investigadores tuvieron que hacer incisiones en las retinas de los ratones para que quedaran planas en la placa de cultivo. En estos puntos de incisión, algunas de las células trasplantadas pudieron arrastrarse hacia la retina e integrarse en el lugar apropiado dentro del tejido.
«Esto sugirió que había algún tipo de barrera que había sido rota por estas incisiones», dice Johnson. «Si pudiéramos encontrar una manera de eliminarlo, podríamos tener más éxito con el trasplante».
Resulta que la barrera es una estructura anatómica bien conocida de la retina, llamada membrana limitante interna. Es un tejido conectivo translúcido creado por las células de la retina para separar el líquido del ojo de la retina.
Después de usar una enzima para aflojar las fibras conectivas de la membrana limitante interna, los investigadores retiraron la membrana y aplicaron las células humanas trasplantadas a las retinas. Descubrieron que la mayoría de las células ganglionares de la retina trasplantadas crecieron en un patrón más normal, integrándose más completamente. Las células trasplantadas también mostraron signos de establecer nuevas conexiones nerviosas con el resto de la estructura de la retina en comparación con las retinas que tenían membranas intactas.
«Estos hallazgos sugieren que alterar la membrana limitante interna puede ser un paso necesario para nuestro objetivo es regenerar nuevas células en las retinas dañadas», dice Johnson.
Los investigadores planean continuar investigando el desarrollo de las células ganglionares de la retina trasplantadas para determinar los factores que necesitan para funcionar una vez integrados en la retina.
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Los científicos trazan un mapa de cómo las células de la retina humana transmiten información al cerebro Más información: Kevin Y. Zhang et al. Papel de la membrana limitante interna en el injerto estructural y el espaciado topográfico de células ganglionares de la retina derivadas de células madre humanas trasplantadas, Stem Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.12.001 Información de la revista: Stem Cell Reports
Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins Cita: Una grieta en la retina puede ayudar a reparar el nervio óptico (2021, 14 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-rift-retina-optic-nerve.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.