Retinas humanas cultivadas explican cómo se desarrolla la visión del color

Ojo
FLICKR/ MACKENZIE BRUNSON - Archivo
Actualizado 15/10/2018 9:47:51 CET

MADRID, 15 Oct. (EUROPA PRESS) -

Biólogos de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, cultivaron retinas humanas desde cero para determinar cómo se fabrican las células que permiten a las personas ver en color. El trabajo, que se publicará en la revista 'Science', sienta las bases para desarrollar terapias para enfermedades oculares como la ceguera al color y la degeneración macular. También establece "organoides" creados por laboratorio como un modelo para estudiar el desarrollo humano a nivel celular.

"Todo lo que examinamos parece un ojo en desarrollo normal, simplemente crece en un plato --explica Robert Johnston, biólogo del desarrollo en Johns Hopkins--. Tienes un sistema modelo que puedes manipular sin estudiar directamente a los humanos". El laboratorio de Johnston explora cómo se determina el destino de una célula, o lo que sucede en el útero para convertir una célula en desarrollo en un tipo específico de célula, un aspecto de la biología humana que es en gran parte desconocido.

Aquí, él y su equipo se centraron en las células que permiten que las personas vean azul, rojo y verde: los tres fotorreceptores de cono en el ojo humano. Aunque la mayoría de las investigaciones sobre la visión se realizan en ratones y peces, ninguna de esas especies tiene la dinámica visión diurna y en color de los humanos, por lo que el equipo de Johnston creó los ojos humanos que necesitaban, con células madre.

"La visión del color tricromático nos delinea de la mayoría de los otros mamíferos
--plantea la autora principal Kiara Eldred, una estudiante graduada de Johns Hopkins--. Nuestra investigación realmente está tratando de averiguar qué caminos toman estas células para brindarnos esa visión de color especial".

LA CLAVE: EL FLUJO Y REFLUJO DE LA HORMONA TIROIDEA

A lo largo de los meses, a medida que las células crecieron en el laboratorio y se convirtieron en retinas en toda regla, el equipo encontró que primero se materializaron las células que detectan el azul, seguidas de las que identifican el rojo y el verde. En ambos casos, encontraron que la clave para el cambio molecular era el flujo y reflujo de la hormona tiroidea. Es importante destacar que el nivel de esta hormona no estaba controlado por la glándula tiroides, que, por supuesto no está en el plato, sino completamente por el ojo.

Al comprender cómo la cantidad de hormona tiroidea determinaba si las células se volvían en detectoras de azules o rojas y verdes, el equipo pudo manipular el resultado, creando retinas que, si formaban parte de un ojo humano completo, solo verían el azul y las que solo podrían ver verde y rojo.

El hallazgo de que la hormona tiroidea es esencial para crear conos rojo-verdes brinda una idea de por qué los bebés prematuros, que han disminuido los niveles de hormona tiroidea debido a que carecen del suministro materno, tienen una mayor incidencia de trastornos de la visión.

"Si podemos responder lo que lleva a una célula a su destino terminal, estaremos más cerca de poder restaurar la visión del color en las personas que tienen fotorreceptores dañados --adelanta Eldred--. Esta es una pregunta realmente hermosa, tanto visual como intelectualmente, ¿qué es lo que nos permite ver el color?"

Estos hallazgos son un primer paso para el laboratorio. En el futuro, los investigadores querrían usar los organoides para aprender aún más sobre la visión del color y los mecanismos involucrados en la creación de otras regiones de la retina, como la mácula. Dado que la degeneración macular es una de las principales causas de ceguera en las personas, comprender cómo cultivar una nueva mácula podría llevar a tratamientos clínicos.

"Lo que es emocionante de esto es que nuestro trabajo establece los organoides humanos como un sistema modelo para estudiar los mecanismos del desarrollo humano --afirma Johnston--. Lo que realmente está empujando el límite aquí es que estos organoides tardan nueve meses en desarrollarse como un bebé humano. Entonces, lo que realmente estamos estudiando es el desarrollo fetal".

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