En los dos tercios posteriores del ojo se encuentra un disco circular de entre 30 a 40 mm de diámetro, de aspecto blanquecino y más delgado en su periferia que en su centro. Este diminuto tejido tiene una importancia crucial en el proceso de la visión, y su alteración puede llevar a la pérdida parcial o total del sentido de la vista. Su nombre proviene del latín siendo un diminutivo de la palabra rete (red), haciendo alusión a su apariencia en forma de telaraña o red de pesca, por su gran cantidad de vasos sanguíneos con aparente entrelazamiento.
Imagen. Componentes anatómicos del ojo humano
La retina
La retina es un cúmulo de distintos tipos de células (tejido), con funciones variadas y específicas, dispuestas en capas que, en conjunto, permiten a los animales que poseen este sentido —incluido el humano— transformar los estímulos lumínicos en impulsos nerviosos mediante complejos mecanismos celulares y moleculares. Estos impulsos son interpretados por la corteza visual, ubicada en el lóbulo occipital del cerebro, por lo que resulta un tejido imprescindible para la visión.
En algunas ocasiones, la estructura y estabilidad anatómica, celular y molecular se ven comprometidas, común en procesos de enfermedad o traumatismos. Las lesiones retinianas pueden derivar de factores traumáticos, isquémicos, tóxicos, degenerativos o inflamatorios y desencadenan respuestas múltiples que afectan profundamente su función y estructura.
Según diversos estudios condiciones como: la degeneración macular relacionada con la edad (DMRE), que afecta la visión central; la retinopatía diabética (RD), un trastorno microvascular causado por el daño asociado a altas concentraciones de glucosa en personas con diabetes mellitus; y el desprendimiento de retina, en el que este tejido se separa de su posición anatómica habitual, afecta a más de 200 millones de personas a nivel mundial.
Comprender los cambios que se generan posteriores a una lesión y porqué se ve afectado el sentido de la visión al punto de generar una discapacidad ha intrigado a los científicos durante décadas.
¿Qué pasa con la retina después de una lesión?
Después de una lesión, ya sea abrupta o causado por un padecimiento crónico, en la retina se desencadenan complejas respuestas biológicas que involucran eventos relacionados, entre los cuales destacan:
Muerte celular
Como se ha descrito, la retina cuenta con un intrincado conjunto de células que, al verse dañadas —en especial aquellas encargadas de conducir los estímulos nerviosos originados por la luz—, activan mecanismos destinados a evitar que otras células sanas se vean comprometidas. Estos procesos buscan proteger el tejido y las estructuras adyacentes, además de enviar señales al sistema inmune para evitar que el contenido de las células dañadas afecte zonas integras. Al conjunto de formas de muerte celular, activadas por diferentes vías, se le denomina panoptosis, término derivado del prefijo griego pan- (todo) y del sufijo -ptosis (caída o muerte).
Respuesta inmune e inflamación
El sistema inmune, destinado a la protección contra peligros tanto externos como internos, cuenta con distintos componentes; algunos forman parte de nuestra biología desde el nacimiento y se conocen como respuesta inmune innata. Aunque no es tan específica, constituye la primera línea de defensa frente a potenciales daños.
En este contexto, entran en acción las proteínas del complemento (C3 y C5), cuya activación en las células gliales —en particular la glía de Müller, un tipo celular único en el sistema nervioso que proporciona soporte, nutrición y protección a las neuronas— incrementa la respuesta inflamatoria. A su vez, se estimula la liberación de citoquinas proinflamatorias, que afectan directamente la actividad de estas células de soporte.
Los estímulos y las vías que desencadenan esta respuesta son diversos y provienen de múltiples fuentes celulares. Su efecto combinado genera un estado de inflamación crónica denominado gliosis reactiva. Durante este proceso, la glía de Müller experimenta cambios morfológicos y funcionales que, en un inicio, pueden resultar neuroprotectores. Sin embargo, con el tiempo, esta reacción favorece la formación de cicatrices y conduce a la disfunción del tejido retiniano. Así, la respuesta inmune puede ser inicialmente favorable para la reparación, pero la inflamación crónica perpetúa el daño.
Cambios anatómicos
Como consecuencia de la inflamación, se producen modificaciones tanto en el tejido como en su estructura de sostén, conocida como matriz extracelular. Esta red compleja de moléculas rodea a la diversidad de células de la retina y, al remodelarse promovida por el daño, contribuye al aumento en el grosor del tejido. A este proceso se suma la remodelación de los vasos sanguíneos, que compromete la integridad de la barrera hematorretiniana (transportador de nutrientes para la retina). Cuando esta barrera se altera, se produce una “fuga” del contenido transportado por los vasos sanguíneos y linfáticos, lo que provoca su acumulación en zonas sin capacidad de drenaje. Esta condición se conoce como edema.
Además, la hipoxia generada por la lesión estimula la expresión de VEGF (factor de crecimiento endotelial vascular), el principal mediador de la angiogénesis patológica. Este proceso promueve la formación de nuevos vasos sanguíneos, pero de manera desorganizada y disfuncional, aumentando la permeabilidad vascular y exacerbando el daño en el tejido.
Imagen. Estructuras y componentes celulares de la retina
El increíble pez cebra
El Danio rerio, conocido como pez cebra, es originario de los lagos de agua dulce del sudeste del Himalaya. Los biólogos lo clasifican como un pez teleósteo, es decir: con esqueleto completamente osificado, como la mojarra o el salmón. Mide apenas unos 5 cm, pero su impacto en la ciencia ha sido enorme: es uno de los pocos animales que, en condiciones específicas, puede regenerar su tejido retiniano y restaurar la visión tras una lesión.
¿Cómo logra el pez cebra regenerar su visión?
El pez cebra posee una maquinaria celular y molecular excepcional que le permite controlar la inflamación, concentrándola en regiones muy específicas y evitando así el desarrollo de la gliosis reactiva. Gracias a ello, previene la pérdida permanente de neuronas y conserva una habilidad notable: la capacidad de regenerar por completo todos los tipos neuronales de la retina tras una lesión.
En este proceso, las células gliales de Müller desempeñan un papel fundamental. Estas células actúan como células madre, con la capacidad de autorrenovarse y transformarse en distintos tipos celulares especializados.
Tras una lesión, las células de Müller retroceden a estadíos más tempranos relacionados con la formación y maduración del organismo, reactivando características propias de los progenitores retinales y de las células madre. Los progenitores retinales son células “inmaduras” presentes durante el desarrollo del ojo, que funcionan como “semillas” capaces de dar origen a los diferentes tipos de neuronas y células de soporte que conforman la retina adulta.
Al recuperar temporalmente este estado, las células de Müller vuelven a entrar en el ciclo de división celular y generan una nueva población de progenitores neuronales multipotentes. Estos progenitores pueden transformarse en distintos tipos de neuronas mediante un proceso conocido como diferenciación neuronal, es decir, la transición de una célula inmadura y versátil hacia una célula nerviosa especializada con funciones concretas dentro de la retina. Gracias a este mecanismo, es posible reemplazar a las neuronas perdidas y restaurar la función del tejido.
Imagen. Vista dorsal de escamas(azul), huesos y vasos linfáticos (naranja) de un pez cebra juvenil. Tomada por el Dr. Daniel Castranova y ganadora del “Concurso de microfotografía”, small world, Nikon®. Extraída de: NikonSmallWorld
Diferencia entre el pez cebra y los mamíferos
El pez cebra controla la inflamación como nadie
Una diferencia sustancial entre los mamíferos y el pez cebra radica en la forma en que se regula la inflamación. En todos los organismos, la inflamación es un proceso necesario, pues actúa como mecanismo protector frente a infecciones, ayuda a contener la muerte celular y participa en la eliminación del tejido dañado. Sin embargo, en los mamíferos este proceso suele prolongarse, lo que conduce a una gliosis reactiva que limita la capacidad de regeneración. En contraste, en el pez cebra la inflamación es controlada, aguda y transitoria, lo que crea un entorno favorable para la regeneración tisular en lugar de la cicatrización permanente.
La clave posiblemente está en los genes
En mamíferos y aves, diversos estudios han demostrado que los genes responsables de la diferenciación neuronal se encuentran fuertemente inhibidos por la acción de otros genes que suprimen la neurogénesis. Esta compleja red genética limita la capacidad de regeneración en estos organismos. En cambio, el pez cebra carece de esta intrincada maquinaria de represión, lo que permite que los genes asociados a la diferenciación neuronal se activen con mayor libertad y favorezcan la regeneración del tejido retiniano tras una lesión.
Imagen. Pequeño cardumen de peces cebra nadando en un tanque
La retina es un mosaico intrincado de células y procesos que subyacen en ella, cuya función es la misma en todos los organismos, sin embargo las condiciones en las que estamos inmersos no suelen ser las mismas y sorprendentemente el tejido ha ido adaptándose a las distintas circunstancias que se le han ido presentando a las especies. Entender los mecanismos intrínsecos de estas adaptaciones, así como las condiciones en las que se ven favorecidos nos permitirá generar más y mayor conocimiento que tendría el potencial de darle una mejor calidad de vida a los seres humanos.