Pez cebra

Los ojos del pez cebra pueden tener la clave para regenerar retinas humanas


Pez cebra

      Si usted fuera un pez y su retina se dañara, podría repararse y su visión sería restaurada en unas pocas semanas.

Lamentablemente, los ojos humanos no tienen esta capacidad. Sin embargo, una nueva investigación sobre la regeneración de la retina en el pez cebra ha identificado una señal que parece desencadenar el proceso de auto-reparación. Y, si se confirma mediante estudios de seguimiento, el descubrimiento plantea la posibilidad de que las retinas humanas también pueden ser inducidas a regenerarse, reparando naturalmente los daños causados ​​por enfermedades retinianas degenerativas y lesiones, incluyendo la degeneración macular relacionada con la edad y la retinitis pigmentosa.

La investigación fue realizada por un equipo de biólogos en la Universidad de Vanderbilt y se describe en un documento titulado "Regeneración Regulada por Neurotransmisores en la Retina de Pez Cebra", publicado online el 9 de marzo por la revista Stem Cell Reports.

"La creencia predominante ha sido que el proceso de regeneración en las retinas de pescado es provocado por factores de crecimiento secretados, pero nuestros resultados indican que el neurotransmisor GABA podría iniciar el proceso", dijo James Patton, profesor Stevenson de Ciencias Biológicas en Vanderbilt, estudiar. "Todos los modelos de regeneración suponen que una retina debe ser dañada seriamente antes de que la regeneración ocurra, pero nuestros estudios indican que GABA puede inducir este proceso incluso en las retinas intactas."

"Este trabajo abre nuevas ideas para las terapias para las enfermedades de retina y tiene implicaciones para el campo más amplio de la medicina regenerativa", dijo Tom Greenwell, oficial de programa de neurociencia de la retina en el National Eye Institute, que financió el estudio.

Resulta que la estructura de las retinas de peces y mamíferos es básicamente la misma. Aunque la retina es muy delgada, con menos de 0,5 milímetros de espesor, contiene tres capas de células nerviosas: fotorreceptores que detectan las células horizontales de luz que integran las señales de los fotorreceptores y las células ganglionares que reciben la información visual y la dirigen al cerebro .

Además, la retina contiene un tipo especial de células madre adultas, llamadas Müller glia, que abarcan las tres capas y proporcionan apoyo mecánico y aislamiento eléctrico. En las retinas de peces, también desempeñan un papel clave en la regeneración. Cuando se activa la regeneración, la Müller glia dedifferentiate (regresa de un estado especializado a un estado más simple), comienza a proliferar y luego se diferencia en reemplazos para las células nerviosas dañadas. Müller glia también están presentes en las retinas de mamíferos, pero no se regeneran.

El estudiante de posgrado Mahesh Rao tuvo la idea de que GABA - normalmente un neurotransmisor de acción rápida mejor conocido por su función de calmar la actividad nerviosa por inhibir la transmisión nerviosa en el cerebro - podría ser el desencadenante de la regeneración de la retina. Se inspiró en los resultados de un estudio en el hipocampo del ratón que encontró que GABA estaba controlando la actividad de las células madre.

Así, trabajando con Patton y el profesor asistente de investigación Dominic Didiano, Rao diseñó una serie de experimentos con el pez cebra - un modelo animal importante para estudiar la regeneración - que determinó que altas concentraciones de GABA en la retina mantienen la Müller glia quiescente y que empiezan a desdiferenciar y Proliferando cuando las concentraciones de GABA disminuyen.

"El mes pasado se publicó un artículo en la revista Cell que informa que los niveles de GABA desempeñan un papel central en la regeneración de las células del páncreas", dijo Patton. "Ahora tenemos tres casos en los que GABA está involucrado en la regeneración - el hipocampo, el páncreas y la retina - por lo que este podría ser un papel importante, previamente desconocido para el neurotransmisor".

Probaron su hipótesis de dos maneras: Cegamiento del pez cebra e inyección de drogas que estimulan la producción de GABA y por la inyección de pez cebra normal con una enzima que disminuye los niveles de GABA en sus ojos.

El pez cebra es fácilmente cegado. Si están en la oscuridad total durante varios días y luego expuestos a una luz muy brillante, todos los fotorreceptores en sus retinas se destruyen. Sin embargo, debido a su robusta capacidad regenerativa, sus ojos se recuperan en sólo 28 días. Cuando los biólogos inyectaron fármacos que mantuvieron concentraciones de GABA en las retinas de peces recién cegados a un nivel alto, encontraron que suprimían el proceso de regeneración.

Por otro lado, cuando inyectaron una enzima que disminuye los niveles de GABA en los ojos de los peces normales, encontraron que la glía de Müller comenzó a desdiferenciarse y proliferar, la primera etapa en el proceso de regeneración.

"Nuestra teoría es que una caída en la concentración de GABA es el desencadenante de la regeneración. Inicia una cascada de eventos que incluye la activación de la glía de Müller y la producción de varios factores de crecimiento que estimulan el crecimiento celular y la proliferación ", dijo Patton. "Si estamos en lo cierto, entonces podría ser posible estimular las retinas humanas para que se reparen tratándolas con un inhibidor de GABA".

El siguiente paso de los investigadores es determinar si el GABA no sólo estimula la desdiferenciación y proliferación de la glía de Müller, sino que también causa la diferencia.

 


Publicado el sábado 11 de marzo de 2017 en Retina

Fuente:

Enlace: https://www.laboratoryequipment.com/news/2017/03/fish-eyes-may-hold-key-regenerating-human-retinas

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