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Estudio de pez cebra arroja luz sobre la capacidad del ojo para regenerarse
Los ojos de pez tienen la valiosa habilidad de regenerarse si sufren cualquier tipo de daño o lesión. Desafortunadamente, los ojos humanos no tienen la misma ventaja. Sin embargo, una nueva investigación descubre los detalles del mecanismo de auto reparación en los peces, lo que en última instancia podría conducir a nuevas terapias para la visión humana.
Un nuevo experimento con el pez cebra descubre el mecanismo detrás de la regeneración del ojo de pez.
A medida que envejecemos, nuestra vista disminuye y podemos encontrar que leer el periódico diario no es tan fácil como solía ser. Además de este desarrollo normal, llamado presbicia, existen otras enfermedades oculares que se producen como resultado de la degeneración del ojo.
La degeneración macular relacionada con la edad es bastante común y es la principal causa de pérdida de visión entre las personas de 50 años o más. En esta condición, la mácula, una mancha ubicada cerca del centro de la retina, está dañada, lo que causa una visión borrosa o distorsionada.
La retinitis pigmentosa es otro grupo de trastornos oculares que afectan la respuesta de la retina a la luz. La condición es genética e implica una pérdida de visión gradual, pero no total.
Una nueva investigación investiga la capacidad regenerativa de los ojos de pez. Los ojos de los peces tienen la capacidad de recuperarse del daño y restaurar la vista en pocas semanas, y la nueva investigación proporciona información que algún día podría ayudar a los investigadores a inducir la autorregeneración del ojo humano. Esto podría ayudar a reparar el daño causado por enfermedades tales como la degeneración macular relacionada con la edad o la retinosis pigmentaria.
El nuevo estudio fue realizado por investigadores de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, TN, y dirigido por James Patton, profesor Stevenson de Ciencias Biológicas en Vanderbilt. Los resultados fueron publicados en la revista Informes de celdas
Cómo se regeneran los ojos de los peces
Los investigadores partieron de la hipótesis de que un neurotransmisor podría ser responsable de la regeneración de la retina en los peces. Los peces y los mamíferos tienen una estructura retiniana muy similar, por lo que Mahesh Rao, un estudiante graduado y coautor del estudio, pensó en extrapolar los resultados de un estudio con ratones y probarlos en el pez cebra.
El estudio con ratones que desencadenó la hipótesis de Rao descubrió que este neurotransmisor, llamado GABA, controlaba la actividad de algunas células madre retinianas. Los neurotransmisores GABA normalmente actúan como inhibidores, disminuyendo la capacidad de una neurona de excitar las neuronas que lo rodean. Los neurotransmisores GABA son muy prevalentes en el cerebro, y ocurren en 30 a 40 por ciento de todas las sinapsis.
Entre otras células, la retina también contiene un tipo de célula madre llamada Müller glia. En los humanos y otros mamíferos, estas células proporcionan "soporte arquitectónico" que atraviesa todas las capas de la retina, pero en los peces, estas células gliales también juegan un papel crucial en la regeneración.
Durante el proceso de regeneración, estas células sufren una forma de regresión llamada desdiferenciación, lo que significa que pasan de un estado especializado a un estado más general y más simple. Luego se diferencian de nuevo, pero esta vez en reemplazos de las células nerviosas que se dañaron.
El neurotransmisor puede desencadenar un proceso de regeneración
En su experimento de pez cebra, Rao y sus colegas probaron su hipótesis estimulando y disminuyendo alternativamente la producción de GABA con la ayuda de una enzima que inyectaron.
Descubrieron que los altos niveles de GABA en la retina mantienen inactiva la glía de Müller. Cuando los niveles de GABA en la retina disminuyen, las células gliales comienzan a desdiferenciarse y luego proliferar, como parte del proceso regenerativo.
El autor principal del estudio explica los hallazgos y la contribución de la investigación:
"La creencia predominante ha sido que el proceso de regeneración en retinas de peces es provocado por factores de crecimiento secretados, pero nuestros resultados indican que el neurotransmisor GABA podría iniciar el proceso en su lugar [...] 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 y la proliferación celular. Si estamos en lo correcto, entonces podría ser posible estimular las retinas humanas para que se reparen tratándolas con un inhibidor de GABA ".
James Patton
En el futuro, los investigadores planean investigar si el GABA también es responsable de la diferenciación celular que crea nuevos fotorreceptores y otras células nerviosas retinianas especializadas.
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