¿Por qué las personas ciegas, cuando no detectan la luz, pueden saber si es de día o de noche? El quid de la cuestión reside en las llamadas células ganglionares de la retina (CGR), un tipo de neurona especializada del que se han descrito más de 25 tipos. Estas células nerviosas son responsables de transmitir la información capturada por los fotorreceptores (los familiares conos y bastones) desde nuestros ojos hasta el cerebro, donde son procesadas por centros específicamente dedicados a la visión.
Dibujo simplificado de las neuronas del ojo y la retina. Sólo se dibujan las células implicadas en la recepción de la luz: los fotorreceptores (tubos, en rojo, verde y azul y bastones, en gris), un tipo de neurona que actúa como enlace (en rosa) entre los fotorreceptores y diferentes tipos de CGR, marcadas en distintos colores. Extensiones de estas células nerviosas, los axones, forman el nervio óptico. Preparado por los autores.
Aunque en realidad, para responder correctamente a la pregunta, necesitamos fijarnos en un pequeño grupo muy especial de células ganglionares de la retina. Llamadas "intrínsecamente fotosensibles" (ipRGC), son neuronas capaces de formar su propio pigmento fotosensible: la melanopsina. Esta sustancia les permite detectar la luz directamente, independientemente de los conos y bastones, y enviar un mensaje a la región del cerebro que controla los ritmos circadianos, el reloj biológico interno que nos indica cuándo es de día o de noche. Recientemente, se ha descubierto que los ipRGC también controlan funciones como el ritmo de sueño-vigilia y la temperatura corporal.
Lo más sorprendente es que este subtipo de neuronas sigue funcionando y captando luz incluso si las personas quedan ciegas por diversas patologías: ya sea porque tienen los fotorreceptores dañados, como ocurre en la retinitis pigmentosa; o porque algunas de sus neuronas ganglionares han muerto debido al aumento de la presión intraocular, como ocurre en el glaucoma, la principal causa mundial de ceguera irreversible.
Neurona de melanopsina teñida con inmunofluorescencia. No todas las neuronas de la retina mueren al mismo tiempo
La especialización de nuestras neuronas visuales también explica por qué no todo el mundo responde al daño de la misma manera. Así, las células ganglionares que poseen melanopsina son las más resistentes a enfermedades como el mencionado glaucoma.
En esta patología las CGR mueren progresivamente, empezando por las situadas en la periferia. Y hay un gran problema: la pérdida de visión periférica suele pasar desapercibida hasta llegar a la región central, y cuando lo hace, ya es demasiado tarde. Por eso al glaucoma se le conoce como "ceguera silenciosa".
A pesar de ser silencioso, es irreversible, porque las neuronas que dejan de funcionar no pueden regenerarse ni sustituirse. De ahí que sea importante identificar las características de las células ganglionares más sensibles, para intentar protegerlas antes de que mueran y el daño sea irreversible.
Esquema de las proyecciones de diferentes neuronas retinianas en el cerebro de un roedor. Algunas neuronas se conectan a áreas que procesan mensajes visuales y otras se conectan a áreas responsables de los ritmos circadianos, como el núcleo supraquiasmático. Preparado por los autores.
En humanos es muy difícil determinar qué subtipos de neuronas ganglionares están afectadas y cuáles son resistentes, aunque se han intentado aproximaciones mediante pruebas que utilizan luces de diferentes longitudes de onda, como la llamada prueba azul-amarilla. Aunque la tecnología de tomografía de coherencia óptica (OCT) ha hecho posible recientemente visualizar las capas de la retina con gran precisión, tampoco hace estas distinciones con certeza. Por este motivo son necesarios modelos animales de glaucoma, donde podamos analizar en cada etapa de la enfermedad qué neuronas sobreviven mediante marcadores moleculares.
De esta forma, nuestro grupo de investigación acaba de identificar que las células ganglionares con melanopsina son las más resistentes en las fases iniciales de la enfermedad en ratas. Sabemos que esto también sucede en los pacientes porque, como decíamos antes, pueden saber si es de día o de noche aunque sean ciegos.
Por el contrario, las primeras neuronas que fallan cuando aumenta la presión intraocular son aquellas que responden a movimientos en una determinada dirección, situadas en la periferia. Este patrón de degeneración es similar al observado en personas con glaucoma.
Conocer las características que hacen que algunas neuronas sean especialmente vulnerables y otras no puede ayudar a diseñar nuevas estrategias terapéuticas contra el glaucoma, una enfermedad neurodegenerativa que sigue siendo una de las principales causas de ceguera en todo el mundo.
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