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Desarrollo de las células ganglionares retinianas fotosensibles del ratón.Influencia de las condiciones externas de iluminación
Jueves, 3 de Febrero de 2011

Tí­tulo de la imagen:Microfotografí­a de una célula ganglionar fotorreceptora de la retina de ratón, marcada con un anticuerpo contra el fotopigmento melanopsina.

El pasado 25 de enero la ahora, Doctora Cum Laude, IRENE GONZíLEZ MENí‰NDEZ, perteneciente al Departamento de Morfologí­a y Biologí­a Celular de la Facultad de Medicina de la Universidad de Oviedo, procedió a leer su tésis titulada: DESARROLLO DE LAS Cí‰LULAS GANGLIONARES RETINIANAS FOTOSENSIBLES DEL RATÓN. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES EXTERNAS DE ILUMINACIÓN, obteniendo un sobresaliente Cum Laude.
Desde Retina Asturias nos gustarí­a agradecer a Irene y a sus directores, Dr. José Manuel Garcí­a Fernández y Dr. Rafael Cernuda Cernuda, la invitación para asistir a escuchar la lectura de tan interesante tesis.
A continuación, adjuntamos un resumen de la misma.

En los últimos años se ha demostrado que en la retina humana y en la de otros mamí­feros, además de conos y de bastones, existe un tercer tipo de células fotorreceptoras constituido por un reducido número de neuronas ganglionares, (menos del 2% del total). Estas células son fotosensibles gracias a que expresan el fotopigmento denominado melanopsina. Su función más evidente es la de participar en el ajuste del principal reloj biológico del cerebro por la luz ambiental, pero también son responsables del reflejo pupilar a la luz y de la regulación de los ciclos de sueño y vigilia, entre otras funciones. Las células ganglionares melanopsí­nicas, además de ser intrí­nsecamente fotosensibles, canalizan las señales provenientes de los conos y los bastones, que también contribuyen a la percepción de los ciclos de luz y oscuridad. Por otro lado, son varios los estudios que recientemente han demostrado su participación también en la visión consciente, observándose que son capaces de medir la intensidad lumí­nica del
mundo que nos rodea y de enviar esa información a la corteza visual. Estas funciones se han demostrado en animales carentes de conos y bastones, lo que sugiere que estas células podrí­an desempeñar un papel importante en personas que sufren degeneración retiniana.

Puesto que su descubrimiento es aún reciente y, a pesar de las importantes funciones en las que están implicadas las células fotorreceptoras melanopsí­nicas, se desconoce cómo ocurre su desarrollo y maduración postnatal, así­ como algunos procesos fisiológicos relacionados con ellas, como la regulación de la expresión de la melanopsina a lo largo del ciclo diario, o en respuesta a diferentes condiciones lumí­nicas ambientales. Tales han sido los principales objetivos de la presente tesis doctoral, cuyos experimentos fueron realizados en dos modelos animales, el ratón C3H/He pigmentado y el ratón CD1 albino.

Tí­tulo de la imagen:Esquema de los fotorreceptores de la retina: Los conos y bastones en la porción externa y las células ganglionares melanopsí­nicas M1 y M2 en la parte interna.

En la misma se ha demostrado que el sistema fotorreceptor melanopsí­nico se desarrolla mucho antes que el de conos y bastones y que sus células, al contrario de lo que ocurre con el resto de células ganglionares, no sufren la selección por muerte neuronal durante el desarrollo postnatal. El análisis comparativo entre las retinas de los ratones pigmentados y las de los albinos nos mostró grandes diferencias tanto en el desarrollo como en la respuesta del sistema melanopsí­nico a las condiciones ambientales de iluminación. Hemos observado que el desarrollo postnatal del sistema melanopsí­nico de los ratones albinos está retrasado con respecto al de los pigmentados. Al someter a los animales a iluminación constante durante los primeros dí­as postnatales, se inhibí­a el desarrollo de este sistema fotorreceptor en los ratones albinos, pero no en los pigmentados. Tal inhibición fue revertida al restablecer las condiciones de ciclos de luz-oscuridad, lo que demuestra la plasticidad del sistema. Por el contrario, las condiciones de oscuridad constante, en esa etapa temprana postnatal, produce en ambas cepas de ratones un incremento del número observable de células ganglionares fotosensibles. Los periodos de oscuridad de los ciclos diarios parecen ser necesarios para la correcta maduración del sistema en los ratones albinos. Hemos detectado, asimismo, una oscilación en la expresión del fotopigmento a lo largo del dí­a, que es dependiente de los ciclos ambientales de luz/oscuridad. Sin embargo, el análisis del RNAm en los ratones pigmentados no mostró ninguna fluctuación diaria, por lo que la regulación de la expresión de la melanopsina a lo largo del ciclo diario podrí­a tener lugar a un nivel post-transcripcional, algo que pretendemos confirmar con otros experimentos.

En suma, la caracterización detallada de este sistema es de un interés innegable. Tanto las células ganglionares fotosensibles de la retina como la fotorrecepción mediada por melanopsina que ocurre en las mismas, plantean dí­a a dí­a nuevos retos para los neurocientí­ficos y podrí­an ser clave en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas en determinadas patologí­as retinianas.

Publicaciones:

  • 1. I. Gonzalez-Menendez, F. Contreras, R. Cernuda-Cernuda, J.M. Garcia-Fernandez. Daily rhythm in melanopsin expressing cells in the mouse retina. Frontiers in Cellular Neuroscience; 3:3. doi:10.3389/neuro.03.003.2009
  • 2. I. Gonzalez-Menendez, F. Contreras, R. Cernuda-Cernuda, J.M. Garcia-Fernandez. No loss of melanopsin-expressing ganglion cells detected during postnatal development of the mouse retina. Histology and Histopathology, 25(1):73-82, 2010
  • 3. I. Gonzalez-Menendez, F. Contreras, R. Cernuda-Cernuda, I. Provencio, J.M. Garcia-Fernandez. Postnatal development and functional adaptations of the melanopsin photoreceptive system in the albino mouse retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51(9):4840-7, 2010
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