Investigadores de las universidades de Notre Dame, Johns Hopkins, la Universidad Estatal de Ohio y la Universidad de Florida identificaron redes de genes que regulan el proceso responsable de determinar si las neuronas se regenerarán en ciertos animales, como el pez cebra (Hoang et al., 2020). Los autores señalan que este hallazgo, en principio, prueba que es posible regenerar las neuronas de la retina, y creen que el proceso de regeneración de neuronas en el cerebro puede ser similar.
¿Por qué es importante?
Las enfermedades neurodegenerativas son patologías en las que se produce un deterioro progresivo del sistema nervioso central. La muerte de las neuronas, ya sea en el cerebro o en el ojo, puede resultar en una serie de trastornos neurodegenerativos humanos, desde la ceguera hasta la enfermedad de Parkinson. Los tratamientos actuales para estos trastornos solo pueden retardar la progresión de la enfermedad, porque una vez que una neurona muere, no se puede reemplazar.
Metodología
Fueron mapeados los genes de animales que tienen la capacidad de regenerar neuronas de la retina. Por ejemplo, cuando se daña la retina de un pez cebra, las células llamadas glía de Müller pasan por un proceso conocido como reprogramación. Durante la reprogramación, las células de la glía de Müller cambiarán su expresión génica para convertirse en células progenitoras, o células que se utilizan durante el desarrollo temprano de un organismo. Por lo tanto, estas células ahora parecidas a progenitores pueden convertirse en cualquier célula necesaria para reparar la retina dañada. Al igual que el pez cebra, las personas también tienen células gliales de Müller. Sin embargo, cuando la retina humana está dañada, las células de la glía de Müller responden con gliosis, un proceso que no les permite reprogramarse.
Reprogramación y gliosis: ¿procesos similares?
Una vez que determinaron los diferentes procesos animales orientados a la recuperación del daño, los investigadores quisieron saber si el camino que recorre la glía de Müller era el mismo en animales que pasan por procesos de regeneración y no regeneración, ya que si se quiere utilizar éstas células para regenerar las neuronas de la retina en las personas, primero habría que determinar si se necesita redirigir la ruta actual de la glía de Müller o si se requiere un proceso completamente diferente.
Hallazgos
Descubrieron que el proceso de regeneración solo requiere que el organismo “vuelva a encender” sus primeros procesos de desarrollo. Además, los investigadores pudieron demostrar que durante la regeneración del pez cebra, la glía de Müller también atraviesa la gliosis, lo que significa que los organismos que pueden regenerar las neuronas de la retina siguen un camino similar al de los animales que no pueden. Si bien la red de genes en el pez cebra fue capaz de mover las células de la glía de Müller de la gliosis al estado reprogramado, la red de genes en un modelo de ratón bloqueó la reprogramación de la glía de Müller. A partir de ahí, los investigadores pudieron modificar las células de la glía de Müller del pez cebra a un estado similar que bloqueó la reprogramación y al mismo tiempo lograron que un modelo de ratón regenerara algunas neuronas de la retina. Los autores continúan investigando con el objetivo de identificar la cantidad de redes reguladoras de genes responsables de la regeneración neuronal y exactamente qué genes dentro de la red son responsables de regular la regeneración.
Referencia bibliográfica: Hoang, T., Wang, J., Boyd, P., Wang, F., Santiago, C., Jiang, L., Yoo, S., Lahne, M., Todd, L. J., Jia, M., Saez, C., Keuthan, C., Palazzo, I., Squires, N., Campbell, W. A., Rajaii, F., Parayil, T., Trinh, V., Kim, D. W., … Blackshaw, S. (2020). Gene regulatory networks controlling vertebrate retinal regeneration. Science, 370(6519). https://doi.org/10.1126/science.abb8598
