Los científicos descubren que las células oculares "recablean" sus conexiones cuando comienza la pérdida de visión

Científicos del Instituto Oftalmológico Jules Stein de la Facultad de Medicina David Geffen de la UCLA han descubierto que ciertas células de la retina pueden reprogramarse cuando la visión comienza a deteriorarse debido a la retinitis pigmentosa, una enfermedad ocular hereditaria que conduce a la ceguera progresiva.

En un estudio con ratones, los investigadores descubrieron que las células bipolares de bastón (neuronas que suelen recibir información de los bastones, que median la visión nocturna) pueden formar nuevas conexiones funcionales con los conos, que median la visión diurna, cuando sus parejas habituales dejan de funcionar. Los hallazgos se publican en la revista Current Biology.

La retinosis pigmentaria afecta a millones de personas en todo el mundo y es una de las principales causas de ceguera hereditaria. Si bien la enfermedad suele progresar lentamente y algunos pacientes conservan una visión significativa hasta la mediana edad, se sabe poco sobre cómo se adapta la retina a la pérdida celular. Comprender estas adaptaciones naturales puede ayudar a identificar nuevos objetivos para terapias que preserven la visión.

Los científicos utilizaron ratones con un gen knockout para la rodopsina, que simula la etapa inicial de la retinosis pigmentaria, cuando los bastones no pueden responder a la luz y la degeneración se produce lentamente. Realizaron mediciones eléctricas en células bipolares de bastones individuales para observar cómo se comportan estas células cuando se pierden sus señales normales.

El equipo también utilizó otros modelos de ratón que carecían de varios componentes del sistema de señalización de los bastones para determinar qué desencadena el proceso de reconexión. Sus resultados a nivel de célula única se confirmaron mediante mediciones de la actividad eléctrica en toda la retina.

En ratones con degeneración de bastones, las células bipolares de bastones mostraron respuestas intensas impulsadas por señales de conos, en lugar de sus fuentes habituales. Estas nuevas conexiones mostraron la firma eléctrica característica de las señales de conos.

La reconexión solo se produjo en ratones con degeneración de bastones y no se observó en otros modelos donde los bastones no respondían a la luz, pero las células no morían. Esto sugiere que la reconexión de las conexiones neuronales se desencadena por el propio proceso de degeneración, y no simplemente por la ausencia de señales luminosas o la destrucción de sinapsis.

Estos hallazgos complementan un estudio de 2023 realizado por el mismo grupo, que demostró que los conos individuales pueden permanecer funcionales incluso después de cambios estructurales graves en las últimas etapas de la enfermedad. En conjunto, estos estudios demuestran que la retina utiliza diferentes mecanismos de adaptación en las distintas etapas de la progresión de la enfermedad.

"Nuestros resultados muestran que la retina se adapta a la pérdida de bastones de una manera que intenta preservar la sensibilidad a la luz diurna", dijo el autor principal AP Sampat, PhD, del Instituto Jules Stein.

Cuando se pierden las conexiones normales entre las células bipolares de bastón y los bastones, estas células pueden reconectarse para recibir señales de los conos. Parece que la señal de esta plasticidad es la propia degeneración, quizás a través de la función de las células de soporte glial o de factores liberados por las células moribundas.

Una pregunta abierta es si esta reconexión es un mecanismo general que utiliza la retina cuando los bastones mueren. El equipo investiga este proceso en otros ratones mutantes con defectos en la rodopsina y otras proteínas de bastón que se sabe que causan retinosis pigmentaria en humanos.