Un nuevo enfoque revierte la ambliopía en los animales

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La ambliopía es la causa más común de pérdida de la visión en los niños, según el Instituto Nacional del Ojo de EE. UU. Surge cuando la experiencia visual se interrumpe en la infancia, por ejemplo, por una catarata en un ojo. Incluso después de que se extrae la catarata, la visión a través del ojo afectado se ve afectada debido a la incapacidad de este ojo para desarrollar conexiones fuertes en el cerebro. El tratamiento actual de cubrir el ojo «bueno» con un parche para fortalecer el ojo ambliópico es solo parcialmente efectivo y no puede ayudar después de que termina un «período crítico» antes de los 8 años.

En un nuevo estudio, neurocientíficos del MIT y la Universidad de Dalhousie muestran que al anestesiar temporalmente la retina del ojo bueno, podrían mejorar de manera sostenible la visión en el ambliópico incluso después del período crítico en dos especies de mamíferos diferentes.

Los alentadores resultados respaldan más pruebas preclínicas de la nueva terapia, en la que la retina del ojo no ambliópico se silencia temporal y reversiblemente mediante una inyección de tetrodotoxina (TTX), dijo Mark Bear, profesor de neurociencia en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria. . en el MIT y autor correspondiente del estudio publicado en eLife.

«Observamos la recuperación en todos los animales», dijo Bear, miembro de la facultad del Departamento de Ciencias Cognitivas y Cerebrales del MIT. «Lo hemos hecho mucho mejor de lo que nadie esperaba».

Los hallazgos brindan la esperanza de que el enfoque eventualmente se pueda traducir a las personas, agregó Kevin Duffy, profesor del Departamento de Psicología y Neurociencia de Dalhousie.

«Estos son datos notables que demuestran un perfil de curación incomparable», dijo Duffy, quien codirigió el estudio con Ming-fai Fong, un postdoctorado en el laboratorio del Bear’s Picower Institute. «Estoy seguro y optimista de que este estudio proporcionará un camino hacia un enfoque nuevo y más eficaz para tratar la ambliopía. Estoy muy orgulloso de haber sido parte de esta gratificante colaboración».

Un nuevo enfoque de la ambliopía

El nuevo enfoque se basa en décadas de descubrimientos neurocientíficos subyacentes liderados por Bear que revelaron cómo se desarrolla la ambliopía. Cuando la entrada de un ojo ambliópico es débil, las conexiones clave o «sinapsis» en los circuitos neuronales que van desde el ojo a la corteza visual del cerebro se marchitan a través de un proceso que descubrió llamado «depresión a largo plazo». Pero los estudios teóricos y experimentales de su laboratorio también han demostrado que la suspensión completa pero temporal de la información visual crea una condición en la que las conexiones sinápticas pueden restablecerse por completo, casi como si se «reiniciaran».

En 2016, Bear, Duffy, Fong y sus colegas demostraron que podían restaurar la visión en ratones con deficiencia visual después del período crítico inactivando temporalmente ambas retinas con TTX. Pero en el nuevo estudio intentaron determinar si la visión podría recuperarse suspendiendo temporalmente la actividad de la retina solo en el ojo no ambliópico en animales más viejos, dijo Fong.

«Estas diferencias pueden parecer pequeñas, pero son importantes por un par de razones», dijo. «Primero, la inactivación de ambas retinas elimina eficazmente la visión; aunque es temporal, esto presenta algunos desafíos prácticos. Por lo tanto, nuestra capacidad para limitar la inactivación a un solo ojo lo hace potencialmente más tratable para la traducción clínica. En segundo lugar, actualmente no existe ningún tratamiento para la ambliopía adulta en humanos. En nuestro estudio utilizamos animales ambliópicos maduros que son reacios a cualquier otro tratamiento debido a la disminución de la plasticidad que viene con la edad «.

Los autores también buscaron confirmar su hallazgo en más de una especie para asegurar que el efecto se generalice al cerebro de los mamíferos. Hay buenas razones para pensarlo. Las observaciones clínicas en humanos muestran que, en algunos casos, cuando una persona con ambliopía pierde su ojo sin ambliopía debido a una enfermedad o lesión, su ojo ambliópico puede mejorar incluso si son adultos.

En el nuevo estudio, el equipo luego probó si la administración de TTX al ojo no ambliópico de modelos animales produciría una recuperación completa de la respuesta visual en su ojo ambliópico más allá del período crítico. No solo hizo esto en todos los animales probados, sino que las respuestas visuales también siempre volvieron a los niveles normales en el ojo que recibió TTX.

«Esta es una demostración muy clara de cómo la comprensión de los principios de la plasticidad sináptica puede producir una nueva estrategia terapéutica», dijo Bear.

Los investigadores incluso demostraron que las neuronas que transmiten información visual a la corteza visual que se encoge con la ambliopía pudieron recuperar su tamaño normal.

El efecto de la terapia fue más fuerte y más consistente que en los casos clínicos humanos de pérdida ocular no amblípica porque una vez que se reinician las conexiones sinápticas para el ojo ambliópico y la actividad retiniana regresa al ojo no amblípico, se refuerzan mutuamente, dijo Bear. .

Los hallazgos apoyan la teoría de que la inactivación temporal del ojo sin ambliopía prepara el escenario para el fortalecimiento permanente de las sinapsis del ojo ambliópico. Esta teoría sostiene que cuando la actividad está completamente ausente del ojo no ambliópico, el grado de entrada a través del ojo ambliópico se vuelve suficiente para desencadenar el fortalecimiento sináptico o «potenciación a largo plazo».

Próximos pasos

Sin embargo, no es necesario resolver la teoría para que los resultados prometedores den los siguientes pasos hacia el uso clínico, anotaron los autores. En cambio, Bear dijo que planea realizar nuevos estudios para garantizar que el enfoque sea seguro y efectivo para personas como adultos para quienes la terapia con parches ya no es plausible.

Además de Fong, Duffy y Bear, los otros autores del artículo son Madison Leet y Christian Candler del Instituto Picower del MIT.

El Instituto Nacional del Ojo de los Estados Unidos, la Fundación Beckman, los Institutos Canadienses de Investigación en Salud y la Fundación JPB han brindado apoyo a la investigación.

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