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La administración de retinoides mejora la visión en modelos de ratón con Síndrome de Usher 1F

Rubén Megía González, Genotipia

 

Un grupo de investigadores de la Universidad de Maryland, el Instituto Nacional del Ojo (NEI) y el Instituto Nacional de Sordera y Otros Desórdenes Comunicativos (NIDCD) ha logrado mejorar la visión en modelos de ratón con síndrome de Usher 1F utilizando una terapia a base de retinoides, unas moléculas estrechamente relacionadas con la Vitamina A.

El síndrome de Usher 1F (USH1F) es una enfermedad hereditaria que afecta al desarrollo y mantenimiento de los estereocilios, unas estructuras presentes en las células sensoriales del oído interno. Debido al defecto en estas estructuras, las personas con USH1F nacen con sordera y tienen problemas para mantener el equilibrio, además de sufrir una pérdida progresiva de la visión después del nacimiento. Aunque sí se han desarrollado algunos tratamientos para mejorar la vida de las personas con USH1F, actualmente no existe cura para esta enfermedad que afecta a alrededor de 3-4 personas de cada 100 000 en todo el mundo.

En un reciente artículo, publicado el pasado 9 de noviembre en la revista eLife, un equipo de investigadores ha identificado algunos de los mecanismos celulares implicados de la pérdida de visión en pacientes con síndrome de Usher 1F. Los autores del estudio han desarrollado, basándose en estos mecanismos celulares, un tratamiento para mejorar la visión en modelos de ratón.

Un nuevo potencial tratamiento, resultado de anteriores investigaciones

retinoides sindrome de usher
En el tejido del ojo de un modelo de ratón con síndrome de Usher (derecha) las proteínas del ciclo luz-oscuridad (en morado y verde) se encuentran distribuidas en los dos compartimentos de fotorreceptores en lugar de en uno u otro, como ocurre en el tejido de ratones sanos (izquierda). Imagen: eLife.

En el estudio, varios grupos de investigadores han colaborado para identificar algunos de los mecanismos celulares implicados en la pérdida de visión de los pacientes con USH1F. Los autores se han basado en estudios anteriores de algunos de los investigadores participantes para obtener los datos necesarios para la investigación.

El primer conjunto de datos, pertenecientes a 13 pacientes con USH1F, fue tomado en un anterior estudio liderado por el Dr. Thomas B. Friedman, investigador en el Laboratorio de Genética Molecular del NIDCD. Este estudio, que comenzó en el año 2000, recogió datos acerca del progreso de la pérdida de visión en estos 13 pacientes con USH1F durante 20 años. Basándose en los datos reunidos, el estudio del Dr. Friedman determinó que, a la edad de 50 años, aproximadamente un 50% de los pacientes estudiados presentaba una pérdida de visión suficiente para considerarlos legalmente ciegos.

El segundo conjunto de datos pertenece a un estudio realizado por el Dr. Zubair M. Ahmed, del Departamento de Oftalmología y Ciencias Visuales de la Universidad de Maryland. En este estudio, el Dr. Ahmed generó ratones con mutaciones en el gen PCDH15, gen codificante de la protocadherina-15, que se encuentra alterado en algunos pacientes con USH1F.

El estudio concluyó que, en este tipo de ratones con mutaciones en PCDH15, se producía una sintomatología similar a la de los pacientes con USH1F. Sin embargo, el equipo del Dr. Ahmed no logró determinar el mecanismo celular que relaciona las mutaciones en PCDH15 con la pérdida de visión en USH1F.

Descubriendo los mecanismos celulares implicados en la pérdida de visión en  USH1F

Para identificar los mecanismos celulares implicados en la pérdida de visión en USH1F, los autores compararon ratones mutantes con USH1F con ratones sanos. Gracias a ello, lograron determinar dos funciones de la protocadherina-15, proteína que se encuentra mutada en los ratones con USH1F, relacionadas con la visión.

En primer lugar, los investigadores determinaron que la protocadherina-15 permite que las proteínas relacionadas con el ciclo luz-oscuridad puedan desplazarse alrededor de los diferentes compartimentos de los fotorreceptores en la retina. Los fotorreceptores son las células encargadas de detectar la luz y transmitirla en forma de impulso eléctrico a través del nervio óptico. La actividad de la protocadherina-15 en la retina estaría, por tanto, relacionada en cierta medida con la visión.

En segundo lugar, los autores observaron que, en ratones con USH1F los niveles de retinoides, unas moléculas esenciales para el funcionamiento de las células del ojo, en ciertas células, eran mucho menores que en los ratones normales. Los investigadores encontraron que la protocadherina-15 es necesaria para reciclar este tipo de compuestos en las células del ojo.

La administración de retinoides como potencial tratamiento para la ceguera en USH1F

Apoyándose en sus descubrimientos sobre las funciones de la protocadherina-15, los autores desarrollaron un potencial tratamiento para los ratones con USH1F. El tratamiento, que consiste en la inyección intraperitoneal de retinoides, aumentó la actividad eléctrica en las células del ojo tanto en ratones adultos como en jóvenes. Tal y como explican los autores, esto es un indicador de la mejora en la función visual.

Este estudio supone una mejora en el conocimiento de los mecanismos celulares que causan la pérdida de visión en USH1F. Además, abre camino a nuevas investigaciones para el desarrollo de tratamientos para la pérdida de visión característica de los pacientes de USH1F.

“Además del reemplazo de retinoides, podemos pensar en desarrollar terapias  permanentes para tratar o prevenir la ceguera en personas con síndrome de Usher tipo 1F, que también puedan corregir o reemplazar las otras funciones de la protocadherina-15”, explica el Dr. Ahmed.

Artículo original: Sethna S, et al. Proposed therapy, developed in a Pcdh15-deficient mouse, for progressive loss of vision in human Usher syndrome. Elife. 2021 Nov 9;10:e67361. doi: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.67361

Fuente: Retinoid Therapy May Improve Vision in People with Rare Genetic Disorder, According to Study in Mice from University of Maryland School of Medicine and NIH. https://www.medschool.umaryland.edu/news/2021/Retinoid-Therapy-May-Improve-Vision-in-People-with-Rare-Genetic-Disorder-According-to-Study-in-Mice-from-University-of-Maryland-School-of-Medicine-and-NIH.html

 

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