La luz que se encuentra con el ojo es detectada por c\u00e9lulas que expresan fotorreceptores, que transforman las se\u00f1ales de luz en se\u00f1ales el\u00e9ctricas detectadas por las c\u00e9lulas ganglionares de la retina que transmiten estas se\u00f1ales al cerebro. En enfermedades oculares degenerativas como la retinitis pigmentosa y la degeneraci\u00f3n macular, estas c\u00e9lulas sensibles a la luz mueren gradualmente, lo que provoca una ceguera progresiva.<\/p>\n
Para tratar estas enfermedades, algunos investigadores est\u00e1n dise\u00f1ando pr\u00f3tesis retinianas que aclaran el c\u00f3digo de la electricidad pulsos reconocidos por las c\u00e9lulas ganglionares de la retina. Otros est\u00e1n examinando m\u00e9todos para hacer que las propias c\u00e9lulas ganglionares sean sensibles a la luz. Y ahora, una tercera estrategia de investigadores de la Universidad de Cornell, publicada hoy (13 de agosto) en Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em>, se basa en ambos esfuerzos al crear un sistema en el que el c\u00f3digo de las c\u00e9lulas ganglionares de la retina se transforma en pulsos de luz que env\u00edan se\u00f1ales a las neuronas transg\u00e9nicas que se expresan con un receptor sensible a la luz.<\/p>\n Necesitamos alternativas [a los dispositivos actuales], dijo James Weiland en Doheny…<\/p>\n Por ejemplo, la empresa de pr\u00f3tesis de retina Second Sight, que colabora con Weiland, utiliza electrodos implantables que reciben se\u00f1ales de una c\u00e1mara que se lleva en las gafas de sol. Las im\u00e1genes digitales de la c\u00e1mara se transforman en pulsos el\u00e9ctricos basados en el brillo de los p\u00edxeles, que se transmiten de forma inal\u00e1mbrica a una matriz de electrodos en el ojo del paciente. Los pulsos de los electrodos estimulan las neuronas de la retina, incluidas las c\u00e9lulas ganglionares de la retina. Los resultados de un ensayo cl\u00ednico reciente demuestran que los pacientes con retinosis pigmentaria pueden recuperar algunas funciones visuales, como detectar movimiento y ubicar objetos, y que estos pacientes pueden lograr una visi\u00f3n de 20\/1262. Pero Sheila Nirenberg de Cornell argumenta que esto no es suficiente, dado que 20\/200 es legalmente ciego.<\/p>\n Una de las razones de este \u00e9xito limitado puede ser que los electrodos implantados de Second Sights no se disparan en los mismos patrones que los c\u00e9lulas ganglionares de la retina de personas con visi\u00f3n normal. Las c\u00e9lulas ganglionares de la retina estimuladas por c\u00e9lulas sensibles a la luz disparan patrones espec\u00edficos en respuesta a im\u00e1genes espec\u00edficas, lo que nos permite distinguir diferentes objetos, como \u00e1rboles de rostros. Para restaurar una vista significativa, Nirenberg, como muchos otros investigadores, cree que un dispositivo m\u00e9dico debe estimular las c\u00e9lulas ganglionares de la retina en los ojos de los pacientes ciegos para enviar las mismas se\u00f1ales que en los ojos videntes. En otras palabras, las pr\u00f3tesis retinianas deben encontrar una forma de codificar una imagen que entra en el ojo, como una cara, en un patr\u00f3n de se\u00f1al que haga que las c\u00e9lulas ganglionares de la retina en una retina ciega disparen el mismo patr\u00f3n estimulado por la cara en una retina vidente. retina.<\/p>\n Para lograr esto, Nirenberg y sus colegas dise\u00f1aron un sistema que combina un codificador y un proyector. El codificador transform\u00f3 im\u00e1genes, como la cara de un ni\u00f1o, en el patr\u00f3n correcto de pulsos de luz, que luego se proyect\u00f3 a las c\u00e9lulas ganglionares de la retina que hab\u00edan sido transfectadas con el receptor sensible a la luz canalrodopsina 2 (ChR2). Usando retinas de rat\u00f3n aisladas, los investigadores demostraron que las im\u00e1genes transformadas en pulsos de luz podr\u00edan estimular los ganglios que expresan ChR2 para disparar en un patr\u00f3n similar al de las retinas videntes. Sin embargo, si los ganglios que expresan ChR2 solo estuvieran expuestos a la imagen, disparar\u00edan con un patr\u00f3n diferente, lo que sugiere que el codificador ser\u00eda necesario para proporcionar al cerebro una visualizaci\u00f3n real de la cara.<\/p>\n Para mostrar que los pulsos de luz podr\u00edan mejorar la vista en ratones ciegos, Nirenberg analiz\u00f3 el seguimiento ocular. Inmoviliz\u00f3 ratones para permitir que el codificador apuntara su luz a sus ojos. Los ratones ciegos que expresan ChR2 no pueden rastrear est\u00edmulos externos (en este caso, una onda sinusoidal que se muestra en una pantalla), pero sus ojos cambiaron de rumbo cuando el est\u00edmulo se transform\u00f3 en pulsos de luz. Nirenberg imagina un dispositivo prot\u00e9sico montado en anteojos, en el que el codificador transforma las im\u00e1genes capturadas por la c\u00e1mara en pulsos de luz que se proyectan desde la c\u00e1mara hacia el ojo.<\/p>\n Pero otros investigadores de pr\u00f3tesis retinianas se muestran esc\u00e9pticos sobre el enfoque de Nirenberg. Cualquier pr\u00f3tesis potencial basada en esta estrategia enfrenta desaf\u00edos t\u00e9cnicos similares a los de otros implantes dise\u00f1ados para enviar se\u00f1ales codificadas a las c\u00e9lulas ganglionares de la retina, explic\u00f3 EJ Chichilnisky, quien estudia la codificaci\u00f3n de la retina y el dise\u00f1o de pr\u00f3tesis en el Instituto Salk, pero no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Hay alrededor de 20 tipos diferentes de c\u00e9lulas ganglionares que transmiten diferentes se\u00f1ales a diferentes objetivos en el cerebro, cada uno de los cuales necesitar\u00e1 un codificador diferente. Asegurarse de que cada uno est\u00e9 dirigido por el c\u00f3digo correcto de pulsos de luz ser\u00e1 dif\u00edcil, dado que los diferentes tipos de c\u00e9lulas est\u00e1n entremezclados y son dif\u00edciles de identificar, y el ojo se mueve constantemente, dijo.<\/p>\n El cerebro estar confundido, estuvo de acuerdo Daniel Palanker, quien tambi\u00e9n trabaja para crear implantes de retina para restaurar la visi\u00f3n en la Universidad de Stanford, pero no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Esperar\u00e1 muchos c\u00f3digos diferentes, pero el implante entregar\u00e1 un c\u00f3digo de muchas c\u00e9lulas diferentes.<\/p>\n Este inconveniente tambi\u00e9n afecta a otras estrategias, como Second Sights, explic\u00f3 Weiland, aunque no cree que esto sea un trato. rompiendo piedra de tropiezo. El proyector est\u00e1 estimulando las c\u00e9lulas ganglionares indiscriminadamente, pero en [otros sistemas] las personas a\u00fan pueden ver la luz y realizar tareas simples, dijo. No es necesario recrear perfectamente las se\u00f1ales de la retina para mejorar la vista de los pacientes.<\/p>\n Adem\u00e1s, hay muchos desaf\u00edos involucrados en el uso de la terapia g\u00e9nica para expresar un receptor fotosensible en los ojos de los pacientes humanos, una estrategia que a\u00fan tiene que superar la fase de experimentaci\u00f3n con animales. La transfecci\u00f3n gen\u00e9tica en los ensayos cl\u00ednicos generalmente se limita a la vida o la muerte, se\u00f1al\u00f3 Jessica Winter, quien dise\u00f1a recubrimientos biocompatibles para pr\u00f3tesis neurales en la Universidad Estatal de Ohio, pero no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. \u00bfQu\u00e9 tan ciego tiene que ser un paciente para arriesgarse a esto?<\/p>\n Incluso si se superaran tales obst\u00e1culos gen\u00e9ticos, es posible que ChR2 no sea el fotorreceptor ideal para las c\u00e9lulas ganglionares. Los fotorreceptores del ojo pueden amplificar la energ\u00eda de un fot\u00f3n en 100 000 voltios, lo que permite ver en condiciones de luz natural, algo que ChR2 a\u00fan no puede hacer. Como resultado, los altos niveles de luz necesarios para estimular un receptor transfectado pueden ser intolerables para los pacientes que retienen cualquier sensibilidad a la luz, explic\u00f3 Chichilnisky. Weiland estuvo de acuerdo en que el transductor [ChR2] debe volverse m\u00e1s sensible.<\/p>\n S. Nirenberg, C. Pandarinath, Implante de retina con capacidad para restaurar la visi\u00f3n normal, Proceedings of the National Academy of Sciencse<\/em><\/strong>, doi: 10.1073\/pnas.1207035109, 2012.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong> y mucho m\u00e1s. \u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La luz que se encuentra con el ojo es detectada por c\u00e9lulas que expresan fotorreceptores, que transforman las se\u00f1ales de luz en se\u00f1ales el\u00e9ctricas detectadas por las c\u00e9lulas ganglionares de la retina que transmiten estas se\u00f1ales al cerebro. 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