Ir al contenido principal

Científicos desarrollan una retina in vitro

Uno de los principales objetivos que tiene la biomedicina es la capacidad de reconstruir cualquier órgano a partir de las células madre —ya sean embrionarias o inducidas a pluripotencia— de una persona. Si bien por ahora la medicina reconstructiva parece algo futurista, durante los últimos años se ha avanzado mucho en ello. Por ejemplo, a fines del año pasado, Wells et al. lograron reconstruir el tejido intestinal humano in Vitro usando medios de cultivo que le permitían adquirir una estructura tridimensional, tal como realmente es un tejido.

Científicos japoneses liderados por el Dr. Mototsugu Eiraku, lograron formar una retina de ratón a partir de células madre embrionarias, siendo uno de los mayores logros obtenidos hasta ahora en la medicina regenerativa, ya que este tejido es uno de los más complejos en los seres vivos. Eiraku et al. grabaron todo el proceso en video, siendo la primera vez que se puede ver, en tiempo real, los magníficos eventos que se dan durante las primeras etapas de la formación del ojo de los mamíferos. El trabajo fue publicado ayer en Nature.

La formación del ojo es una de las cosas más interesantes que hay en el campo de la biología del desarrollo. En el año 2003, un Zuber et al. lograron desarrollar ojos en partes inusuales del cuerpo de la rana Xenopus, simplemente usando los factores de transcripción involucrados en el desarrollo del ojo. Sin embargo, una cosa es hacerlo in vivo y otra in vitro, siendo en este último caso el que se requiere para la medicina reconstructiva. Pero, antes de pasar a describir el artículo debemos saber, a grandes rasgos, cómo se desarrolla el ojo.

En las primeras etapas del desarrollo del ojo, la superficie del ectodermo se engrosa y se empieza a invaginar junto con el neuroepitelio de la vesícula óptica, la cual se encuentra subyacente a ella. Una vez se produce la invaginación se genera una cavidad llamada copa óptica, la cual está formada por dos capas. A partir de la capa interna se formará la retina neural (la retina propiamente dicha), mientras que de la capa externa se formará el epitelio pigmentado retinal (EPR). Cuando la retina neural madura y se termina de desarrollar comprende tres capas celulares: Los fotorreceptores (encargados de capturar la luz) el cual está conectado a las células del ganglio retinal a través de las interneuronas; es de aquí de donde sale el nervio óptico. Lo que hicieron Eiraku et al. fue construir toda la copa óptica a partir de células madre embrionarias de ratón en una placa petri, y usando proteínas fluorescentes vieron el proceso en tiempo real.

Los investigadores cultivaron las células madre embrionarias en un medio especial basado en una mezcla de proteínas gelatinosas de la matriz extracelular llamada matrigel, el cual permite la formación de estructuras epiteliales rígidas, importantes para obtener tejidos en tres dimensiones. Luego, usaron la proteína fluorescente verde (GFP) para marcar al factor de transcripción Rx (también conocido como Rax), el cual es el encargado de formar la vesícula óptica y de iniciar el proceso de invaginación del ectodermo. A los 7 días, la vesícula óptica se había formado y también se detectó la expresión de otro factor de transcripción importante en el desarrollo del ojo, el Pax6. A los 9 días, ya se había formado la copa óptica, detectándose la expresión del factor de transcripción Chx10 también involucrado en el desarrollo de la retina (Ver Figura). Como pueden ver en las espectaculares imágenes, la formación de la copa óptica se da en ausencia de la lente (la que vendrá a formar el cristalino), lo que indicaría que la invaginación es un proceso autónomo.

Eiraku et al. no solo siguieron el proceso a través del microscopio de fluorescencia, el cual nos da imágenes en dos dimensiones, mientras que un tejido es una estructura tridimensional. Para verlo en 3D usaron una novedosa técnica llamada Sistema de Imagen Dinámica Multifotón, la cual fue desarrollada en el 2005 en la UC Irvine. Gracias a esta técnica observaron que el proceso de invaginación se daba en 4 etapas: vesícula hemisférica, aplanamiento de la parte distal de la vesícula, la formación del ángulo en el punto de unión de la retina neural y el epitelio pigmentado retinal y, finalmente, la invaginación propiamente dicha.

Pero aún hay más. No sólo se ha logrado obtener la morfología de la retina, los investigadores han logrado mucho más que eso, han podido desarrollar una retina verdadera, con todas las células diferenciadas que la conforman. Las células progenitoras retinianas —células multipotentes con la capacidad de diferenciarse en distintos tipos celulares— se dividieron y diferenciaron en todos los principales tipos de células neuronales de la retina, incluyendo a los fotorreceptores —uno de los tipos celulares más especializados y sofisticados de los seres vivos— las cuales se organizaron correctamente. En contraste a la diferenciación de las células del epitelio pigmentado retinal —las cuales requieren de ciertos factores de transcripción que son expresados en el epitelio neuroectodermal—, la diferenciación de las células de la retina neural se da de manera autónoma.

Para terminar, este estudio revela que la formación de la copa óptica es un proceso principalmente autónomo, claro que in vivo la situación puede ser mucho más compleja. Pero, gracias a este importante avance hecho por Eiraku et al., el desarrollo de una técnica que permita el trasplante de retina ‘sintética’ en aquellas personas que lo tienen dañado y puede ser la causa de su ceguera, se ve muy prometedor. Además, este avance podría ser extrapolado para otros tejidos, como ya vimos anteriormente en el tejido intestinal. Esperemos que dentro de pocos años, se empiece a aplicar de manera rutinaria la medicina regenerativa personalizada, ya que se podría regenerar cualquier órgano a partir de las células madre —embrionarias o inducidas a pluripotencia— de una persona, para evitar el rechazo o incompatibilidad del órgano, que es una de los principales problemas que tiene el trasplante de órganos.


Referencia:

ResearchBlogging.orgEiraku, M., Takata, N., Ishibashi, H., Kawada, M., Sakakura, E., Okuda, S., Sekiguchi, K., Adachi, T., & Sasai, Y. (2011). Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture Nature, 472 (7341), 51-56 DOI: 10.1038/nature09941

Comentarios

  1. Buenastengo unun niño de 7 años con la enfermedad decoatsnde me puedo comunicar o donde puedo enviar su historia clinica por favor me ayudan Gracias

    ResponderBorrar
  2. Mi correo es jamipa73@yahoo.es les agradezco enormemente me ayuden a contactarme para buscar una solucion para mi hijo. gracias

    ResponderBorrar
    Respuestas
    1. Lo siento, pero este es un blog de divulgación científica y no uno médico. Si bien se ha logrado regenerar la retina, se han usando células madre de ratón, esto quiere decir que aún no se han hecho pruebas en humanos y seguro aún falta mucho por avanzar. Lo mejor sería que consultes con un especialista para tener una mejor solución. Ánimos y mucha suerte.

      Borrar
    2. Lo siento, pero este es un blog de divulgación científica y no uno médico. Si bien se ha logrado regenerar la retina, se han usando células madre de ratón, esto quiere decir que aún no se han hecho pruebas en humanos y seguro aún falta mucho por avanzar. Lo mejor sería que consultes con un especialista para tener una mejor solución. Ánimos y mucha suerte.

      Borrar

Publicar un comentario

Se respetuoso con tus comentarios y críticas. Cualquier comentario ofensivo será eliminado.

Entradas más populares de este blog

Ozono por el culo

La insuflación rectal de ozono , que en términos coloquiales es ozono por el culo  ( OxC , de forma abreviada), es una forma de ozonoterapia.  Según sus promotores , esta terapia "es muy potente en cuanto a la eliminación de gérmenes intestinales como virus, bacterias, protozoos, hongos, etc ". Incluso pidieron a la Organización Mundial de la Salud que lo usaran para el tratamiento del Ébola.  Según Ozonomédica , la ozonoterapia, en general, "es una eficaz alternativa en el tratamiento y control de muchas patologías y enfermedades crónicas" que incluso "puede retrasar o evitar la aparición de diabetes, cáncer, artritis, artrosis, entre otras". Paciente recibiendo OxC. Fuente: Ozonoterapia . Sin embargo,  de acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ( FDA ), el ozono es un gas tóxico sin alguna aplicación médica conocida . Si bien es cierto, el ozono nos protege de la peligrosa radiación ultravi

¿Por qué el tucán tiene un pico tan grande?

Los tucanes ostentan picos enormes y vistosos. Yo pensaba que era producto de la selección sexual, es decir, mejoraba sus chances de conseguir a una buena tucana con quien aparearse y heredar sus genes a la siguiente generación. Sin embargo, habían investigadores que creían que los enormes picos eran un horrible vestigio de algún ancestro primitivo. Pero la verdadera razón era otra según concluye un estudio publicado en Science . Los animales nos podemos catergorizar en dos tipos: los homeotermos (o endotermos) y los poiquilotermos (o ectotermos). Los homeotermos (aves y mamíferos) somos capaces de mantener una temperatura corporal constante (en nuestro caso 37ºC). Cualquier desvío abrupto podría generarnos problemas. Mientras que los poiquilotermos (reptiles) suelen tomar largas horas de sol para calentar su cuerpo y permitir que su metabolismo funcione correctamente. Los seres humanos, por ejemplo, para mantener una temperatura constante sudamos o quemamos nuestras reservas d

¿Cuál de los cromosomas X se inactiva en las hembras?

Si preguntamos en la calle ¿cuál es la principal diferencia entre un varón y una mujer?, seguramente las respuestas más frecuentes serán los senos, los órganos reproductores, la barba, la obsesión por los zapatos o por los videojuegos, entre otros.  Pero muy pocos —tal vez algunos biólogos que cayeron en la encuesta— dirán “¡los cromosomas sexuales!”. Y tendrían razón.  La diferencia más sustancial, a partir de la cual se originan todas las demás, son los cromosomas sexuales. En los mamíferos, las hembras tienen dos cromosomas X (XX) y los machos un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). A pesar de ser chiquito, el cromosoma Y porta un gen esencial para lograr la diferenciación masculina. De no ser por él, prácticamente todos seríamos hembras, así tuviéramos solo un cromosoma X (X0) como en el Síndrome de Turner . Entonces, serán los machos quienes finalmente determinen el sexo de los hijos porque sus espermatozoides portarán o bien el cromosoma X o bien el cromosoma Y; mient