Investigadores de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) est\u00e1n ayudando a desentra\u00f1ar las alteraciones en el funcionamiento de las c\u00e9lulas de la retina que causan problemas en la vista a un alto porcentaje de beb\u00e9s prematuros, que en algunas regiones y pa\u00edses llega a superar el 30 %. La retina, situada en la parte posterior del globo ocular, es la estructura encargada de captar la luz y convertirla en se\u00f1ales el\u00e9ctricas que al llegar al cerebro generan las im\u00e1genes. Y no empieza a madurar sino en las \u00faltimas semanas del embarazo. Cuando el beb\u00e9 nace antes de la 32\u00aa semana de gestaci\u00f3n o con un peso inferior a 1,5 kilogramos, y requiere de ciertos cuidados, como un suplemento de ox\u00edgeno en una Unidad de Terapia Intensiva (UTI) neonatol\u00f3gica, la retina no madura correctamente. Al retir\u00e1rsele el ox\u00edgeno, los vasos sangu\u00edneos que la nutren proliferan de manera exagerada, pueden dejar cicatrices en el fondo del ojo y provocar la p\u00e9rdida de la visi\u00f3n. Esta condici\u00f3n, conocida como retinopat\u00eda del prematuro, es una de las causas principales de ceguera infantil: fue lo que caus\u00f3 que el m\u00fasico y cantante estadounidense Stevie Wonder perdiera la vista.<\/p>\n
Mediante el uso de ratones criados en condiciones similares a las de los beb\u00e9s reci\u00e9n nacidos que pasan un per\u00edodo en cuidados intensivos, los bioqu\u00edmicos Ricardo Giordano y Sayuri Miyamoto, ambos del Instituto de Qu\u00edmica (IQ) de la USP, y sus colaboradores, ahora han identificado alteraciones en la disponibilidad de los l\u00edpidos (grasas) en la retina y en el uso que esta hace de dichos compuestos. Los resultados, que salieron publicados en el mes de junio en la revista iScience<\/em>, ayudan a entender por qu\u00e9 las c\u00e9lulas de esta estructura de los ojos pueden dejar de funcionar correctamente.<\/p>\n A medida que avanzaba la proliferaci\u00f3n de los vasos sangu\u00edneos en el experimento con los roedores, los bioqu\u00edmicos Alex Inague y Lilian Alecrim, estudiantes de doctorado bajo la direcci\u00f3n de Miyamoto y Giordano, respectivamente, advirtieron una alteraci\u00f3n importante en las cantidades de 277 (el 92 %) de los 300 tipos de l\u00edpidos que naturalmente se encuentran en las c\u00e9lulas de la retina. Los l\u00edpidos son mol\u00e9culas org\u00e1nicas constituidas por largas secuencias de \u00e1tomos de carbono (C), a las que se unen \u00e1tomos de hidr\u00f3geno (H), ox\u00edgeno (O), nitr\u00f3geno (N) y f\u00f3sforo (P). Forman diversos tipos de aceites y grasas y desempe\u00f1an roles clave para el organismo. Son los componentes principales de la membrana, la envoltura fluida que separa los org\u00e1nulos celulares del medio exterior y controla el ingreso de compuestos en las c\u00e9lulas, adem\u00e1s de oficiar como fuente de energ\u00eda. Tambi\u00e9n cumplen funciones como la de se\u00f1alizaci\u00f3n qu\u00edmica, enviando informaci\u00f3n tanto al interior de las c\u00e9lulas como a otros tejidos.<\/p>\n En la retina, la disponibilidad de l\u00edpidos y su desempe\u00f1o apropiado en las reacciones qu\u00edmicas son a\u00fan m\u00e1s importantes. Sucede que sus c\u00e9lulas, al igual que las del coraz\u00f3n y de otros m\u00fasculos, exhiben un alto consumo de energ\u00eda. Para mantenerse activas, consumen tanto la energ\u00eda disponible en las mol\u00e9culas de glucosa como la que almacenan ciertos tipos de l\u00edpidos. Adem\u00e1s, estas c\u00e9lulas se degradan en forma acelerada al interactuar con la luz y las mol\u00e9culas de ox\u00edgeno y necesitan reemplazar a los l\u00edpidos da\u00f1ados para mantenerse intactas y sobrevivir. Se calcula que cada d\u00eda, las c\u00e9lulas receptoras de la luz (denominadas fotorreceptores) sustituyen hasta el 10 % de los l\u00edpidos de la capa externa de su membrana.<\/p>\n Inague y Alecrim midieron las concentraciones de l\u00edpidos en diferentes fases de la retinopat\u00eda y observaron tres fen\u00f3menos principales. El primero era un aumento en la retina enferma de la cantidad de l\u00edpidos neutros, mol\u00e9culas apolares que, en general, funcionan como reserva de energ\u00eda: sus niveles eran al menos tres veces m\u00e1s altos que los hallados en el tejido sano. En la retinopat\u00eda, los l\u00edpidos neutros tambi\u00e9n parecieron agruparse en el interior de las c\u00e9lulas formando min\u00fasculas gotitas, dentro de las cuales se hallaron l\u00edpidos m\u00e1s sensibles a la acci\u00f3n de las mol\u00e9culas de ox\u00edgeno. Tanto el aumento del nivel de estos l\u00edpidos como el de la formaci\u00f3n de microgotas fueron corroborados por la mayor expresi\u00f3n de genes que codifican las prote\u00ednas asociadas a la s\u00edntesis de esos compuestos y al ordenamiento de estas ves\u00edculas de grasa en las c\u00e9lulas. En un art\u00edculo publicado en 2015 en la revista Cell<\/em>, el equipo de investigaci\u00f3n de Alex Gould, del Instituto Francis Crick, en el Reino Unido, comprob\u00f3 que estas got\u00edculas, que albergan los \u00e1cidos grasos m\u00e1s flexibles de la membrana, nos protegen de la acci\u00f3n da\u00f1ina de las mol\u00e9culas del ox\u00edgeno. \u201cEs como si, al hallarse enfermas, las c\u00e9lulas intentasen resguardar su material m\u00e1s noble\u201d, dice Inague.<\/p>\n El tercer fen\u00f3meno fue una disminuci\u00f3n importante de la disponibilidad de \u00e1cidos grasos de los tipos omega 3 y omega 6, seguida de un incremento significativo de los \u00e1cidos grasos omega 9. Esta disminuci\u00f3n era de esperarse, ya que el nacimiento detiene el suministro que le llegaba al beb\u00e9 por v\u00eda placentaria. Por este motivo, a veces los m\u00e9dicos les administran a los reci\u00e9n nacidos suplementos nutricionales que contienen omega 3 y omega 6 para tratar de prevenir los da\u00f1os en la retina. Pero los resultados no siempre son satisfactorios. \u201cAparentemente hay una alteraci\u00f3n metab\u00f3lica que el suplemento no proporciona. Quiz\u00e1 sea por ello que no es completamente efectivo\u201d, explica Miyamoto.<\/p>\n \u201cLos estudios de este tipo son importantes porque arrojan luz sobre los mecanismos implicados en el desarrollo de la enfermedad\u201d, dice la oftalm\u00f3loga Eliane Chaves Jorge, de la Facultad de Medicina de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), especializada en retinopat\u00eda de beb\u00e9s prematuros. \u201cLos resultados revelan que en la retinopat\u00eda se produce una remodelaci\u00f3n lip\u00eddica [una alteraci\u00f3n en la concentraci\u00f3n, la disponibilidad y la utilizaci\u00f3n de estas mol\u00e9culas] que puede explicar por qu\u00e9 la suplementaci\u00f3n con omega 3 y omega 6 no siempre tiene el efecto esperado\u201d, explica la m\u00e9dica.<\/p>\n En 2019, el equipo de Giordano ya hab\u00eda analizado c\u00f3mo evolucionaba la actividad de los genes en las c\u00e9lulas de la retina de los roedores con retinopat\u00eda del prematuro. Por entonces, los investigadores notaron un aumento en la activaci\u00f3n de alrededor de 3.000 genes, en su mayor\u00eda asociados a la formaci\u00f3n de nuevos vasos sangu\u00edneos (angiog\u00e9nesis). \u201cEn el primer estudio, observamos la expresi\u00f3n g\u00e9nica, pero nos percatamos de que ella no permit\u00eda explicar todo lo que ocurr\u00eda con las c\u00e9lulas de la retina en esta enfermedad. Por ello, a continuaci\u00f3n estudiamos los l\u00edpidos. Ahora estamos analizando qu\u00e9 sucede con las prote\u00ednas\u201d, comenta Giordano. \u201cPretendemos entender todo lo que est\u00e1 ocurriendo\u201d.<\/p>\n Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong>\u00a0Los mecanismos moleculares de la angiog\u00e9nesis y de la heterogeneidad vascular (n\u00ba 19\/25828-8<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0Investigador responsable\u00a0<\/strong>Ricardo Jos\u00e9 Giordano (IQ-USP);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.768.922,73.
\n2.<\/strong> Redoxoma (n\u00ba 13\/07937-8<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid); Investigadora responsable<\/strong>\u00a0Ohara Augusto (IQ-USP);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$ 62.754.313,69.
\n3.<\/strong>\u00a0Mecanismos de detoxificaci\u00f3n y reparaci\u00f3n de membranas biol\u00f3gicas oxidadas mediante la acci\u00f3n de la enzima peroxirredoxina VI (n\u00ba 17\/13804-1<\/a>);\u00a0Modalidad\u00a0<\/strong>Beca de doctorado directo;\u00a0Investigadora responsable<\/strong>\u00a0Sayuri Miyamoto (IQ-USP);\u00a0Becario<\/strong>\u00a0Alex Inague;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 235.935,57.<\/p>\n