Weird wiring
la retina comprende una capa delgada de tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo. Esta intrincada estructura es esencial para la visión.
circuitos celulares
en la retina, cinco tipos de neuronas — fotorreceptores, células bipolares, células ganglionares retinianas, células horizontales y células amacrinas — están conectadas entre sí para formar una de las placas de circuitos más complejas de la naturaleza., Cuando la luz llega a la retina, estimula los fotorreceptores, creando una señal eléctrica que se transmite a través de otras neuronas de la retina al nervio óptico, y luego al cerebro.
de Crédito: Alisdair Macdonald
1. Fotorreceptores hay dos tipos principales de células sensibles a la luz en el ojo: bastones y conos. Las varillas permiten la visión con poca luz, mientras que los conos son responsables de la visión del color., Los fotorreceptores convierten la luz en señales eléctricas que viajan a través de otras neuronas retinianas para llegar al nervio óptico.
2. Célula Bipolar responsable de transmitir señales de fotorreceptores a una célula ganglionar retiniana.
3. Las células ganglionares de la retina transmiten señales de las células bipolares y amacrinas al cerebro a través de proyecciones largas llamadas axones que forman el nervio óptico.
4. La célula Horizontal regula la señal que emerge de varias barras y conos.
5. La célula amacrina alcanza a través de varias células bipolares para regular las señales dirigidas a las células ganglionares de la retina., Hasta ahora, se han identificado alrededor de 30 subtipos.
6. Epitelio pigmentario retiniano (EPR) capa de células epiteliales que se encuentra debajo de los fotorreceptores. Forma una barrera para los vasos sanguíneos en la coroides y limpia las sustancias dañinas que los fotorreceptores eliminan en respuesta a la luz.
un fallo común
Las enfermedades degenerativas de la retina afectan a cientos de millones de personas en todo el mundo. La afección más común es la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE).,
de Crédito: Alisdair Macdonald
1. La DMAE es causada por una acumulación de depósitos grasos, conocidos como drusas, entre la EPR y la coroides. La causa no está clara, pero se cree que los subproductos de los fotorreceptores contribuyen.
2. Estos depósitos crecen gradualmente en tamaño y número, lo que lleva a una visión cada vez más distorsionada.
3. En la DMAE avanzada, la EPR se interrumpe, lo que resulta en la muerte de los fotorreceptores y la pérdida de la visión central.
4., 10-15% de los casos progresan a una forma conocida como AMD1 húmeda, en la que los vasos sanguíneos penetran en la retina y pierden líquido que hace que la visión se deteriore rápidamente.
control de daños
No se han aprobado tratamientos para la DMAE en estadio temprano, pero los medicamentos que inhiben la formación de vasos sanguíneos pueden retrasar la progresión de la DMAE húmeda.,
Fresh eyes
en la última década, los refinamientos de las técnicas de cultivo o diferenciación de células madre han aumentado la posibilidad de usar terapias con células madre para abordar enfermedades degenerativas de la retina como la DMAE.
Las células madre pueden obtenerse de un embrión en etapa de blastocisto. Alternativamente, las células adultas tales como fibroblastos pueden ser reprogramadas para comportarse como células madre.,
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tales células madre tienen el potencial de dividirse indefinidamente, y pueden dar lugar a cualquier tipo de célula que se requiere para la regeneración de la retina.
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en la DMAE avanzada, la disfunción de la RPE es la principal causa de visión fallida., Actualmente se están llevando a cabo ensayos clínicos para reemplazar el EPR dañado por células epiteliales pigmentarias de la retina sanas cultivadas a partir de células madre.
hasta ahora, los investigadores han probado dos formas de administrar células epiteliales pigmentarias frescas a la retina dañada.
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a, una suspensión de células epiteliales pigmentarias retinianas derivadas de células madre se inyecta en el espacio distorsionado por encima de la coroides. Los ensayos iniciales en personas han demostrado que este enfoque es Seguro.,
sin embargo, no está claro si las células entregadas en suspensión sobrevivirán en cantidades suficientes para que el RPE se regenere y funcione correctamente.
B, se implanta quirúrgicamente en la parte posterior del ojo una lámina de una sola célula de células epiteliales pigmentarias retinianas encima de un tejido fino de poliéster o colágeno.
implantar las células como una hoja elimina la necesidad de que se adhieran a la membrana de Bruch. Los ensayos clínicos han demostrado que el procedimiento es Seguro, y algunos receptores han informado mejoras en la visión.,
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Eyes forward
Además de los esfuerzos para generar células retinianas a partir de células madre, los investigadores están haciendo un rápido progreso hacia el crecimiento de retinas enteras. A medida que estos modelos se vuelven más sofisticados, reflejando no solo la gama de tipos de células, sino también su organización y función en el ojo, estas mini-retinas serán invaluables para el modelado de enfermedades y las pruebas de drogas.,
2011 se muestra que las células madre embrionarias de ratón se autoorganizan en una estructura 3D que comprende capas de células retinianas que se ven similares a las de la retina3 en desarrollo.
2012 se ha demostrado que las células madre humanas derivadas de embriones se ensamblan en mini-retinas4 primitivas. Las estructuras resultantes son más grandes y contienen más conos que los derivados de células de ratón en 2011.
2014 se crean mini-retinas humanas que contienen todos los principales tipos de células retinales5. Aunque los fotorreceptores no están maduros, algunos responden débilmente a la luz.,
2016 las enfermedades hereditarias Leber amaurosis6 congénita y retinitis pigmentosa7 se recrean en mini-retinas. Los modelos proporcionan información fresca sobre estas afecciones de la retina.
2017 en abril, los investigadores crean mini-retinas8 relativamente Maduras. Las capas celulares están bien organizadas y los fotorreceptores están desarrollados, con el potencial de formar sinapsis funcionales.
en agosto, el Centro Nacional del Reino Unido para el refinamiento de reemplazo y reducción de animales en la investigación premia a NewCells Biotech en Newcastle, Reino Unido, £1 millón (US 1 1.,27 millones) para desarrollar mini-retinas para su uso en la detección de drogas.
2018 el Instituto Nacional del ojo de los Estados Unidos lanza un fondo de competencia de US million 1 millón para avanzar en el desarrollo de mini-retinas.
Auto-reparación
La retina humana contiene una población de latente de las células madre. En algunos animales, incluido el pez cebra, una población similar de células madre se activa en respuesta a una lesión y puede regenerar todos los tipos de células retinianas para restaurar la visión., A medida que mejora la comprensión de los investigadores del proceso de Reparación, las mini-retinas deben permitirles explorar si el ojo humano también podría ser persuadido para que vuelva a crecer el tejido retiniano.
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