Avances científicos en
Oftalmología
Dra Inés Contreras Martín

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Remodelación retiniana
• La pérdida de la retina sensorial (conos y
bastones) da lugar a la pérdida de aferencias
de la retina neuronal, lo que origina su
remodelación
• Se producen cambios moleculares que
conducen de forma progresiva a la
degeneración
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Remodelación retiniana
• Fase 1 o período pre-degeneración:
– Caracterizado por la presencia de marcadores precoces de
estrés de fotorreceptores y alteraciones en células de
Müller
• Fase 2:
– Pérdida de fotorreceptores acompañada de remodelación
glial de la capa nuclear externa, produciendo un “sello”
glial (no una cicatriz) entre los restos de la retina neuronal
y el remanente de EPR/coroides
• Fase 3:
– Periodo prolongado de remodelación de la retina
neuronal, glial y vascular, incluyendo la muerte de
neuronas, nuevas conexiones neuronales, alteraciones del
metabolismo glial e invasión de la retina por parte del EPR.
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Remodelación retiniana
• Más agresiva en formas de RP que afectan a
conos
• Aparece en cualquier enfermedad de la retina
que conduzca a la pérdida de fotorreceptores:
DMAE, desprendimiento de retina,…
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La supervivencia de los conos en RP
• Factor de viabilidad de conos derivado de los
bastones [rod-derived cone viability factor
(RdCVF)]
• Cuando se proporciona a una retina en la que la
mayoría de los bastones han muerto, promueve
la supervivencia de los conos
• Actúa promocionando la entrada de glucosa a los
segmentos internos de los conos y estimulando la
glicolisis aeróbica
• Es decir, actúa porque los conos se están
“muriendo de hambre”… ¿Por qué?
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La supervivencia de los conos en RP
• En modelos animales, a medida que los bastones desaparecen, se
forman sinapsis ectópicas entre las células bipolares de los bastones
y los conos.
• En una red neuronal, las neuronas deben permanecer conectadas
para sobrevivir
• Estas conexiones ectópicas serían necesarias para mantener la
integridad de las neuronas supervivientes, para evitar la implosión
de todo el sistema en un momento en que los bastones están
desapareciendo en masa
• Pero a medida que la función de procesamiento de los conos
supervivientes aumenta, puede llegar un momento en el que se
precisen niveles de energía para la trasmisión sináptica que el cono
no es capaz de alcanzar.
• Es decir, los conos se “mueren de hambre” porque “trabajan”
demasiado
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Retinosis pigmentaria
• Conjunto de enfermedades degenerativas progresivas de la retina
• A fecha 1 de octubre de 2015, se han descrito 238 genes y 278 locis
independientes involucrados en degeneraciones retinianas (RetNet,
http://www.sph.uth.tmc.edu/RetNet/)
• La etiología de la RP es múltiple:
– Anomalías genéticas del EPR, del gen ABCR y de los casettes de unión
del ATP
– Defectos en los receptores de tirosín kinasas
– Distintas ciliopatías y defectos de transporte
– Anomalías en transducinas y arrestinas
– Mutaciones en los mecanismos de procesamiento de la rodopsina,
incluyendo defectos en la periferinas
– Defectos en la fosfodiesterasa de los bastones
– Defectos en los receptores de glutamato
– Defectos enzimáticos y en genes asociados con la señalización
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Regulador GTPasa RP
• Variaciones en la secuencia del RPGR (Retinitis
pigmentosa GTPase regulator gene) representan
un 70-80% de las formas ligadas a X de RP
• Se desconoce su función exacta, aunque parece
que está implicado en el transporte de
componentes necesarios para la fototransducción
y otras proteínas de los segmentos externos a
través del cilio de conexión
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Terapia con factores de supervivencia
• Neurotrofinas para detener o retrasar la apoptosis de
fotorreceptores
• Validados en modelos animales de RP
• Sin embargo, no está claro que la supervivencia anatómica
garantice la preservación de la función
• También hay evidencia de que la infusión de factor
neurotrófico ciliar (CNTF) en otros modelos animales
conduce a una alteración morfológica de fotorreceptores y
altera la organización de la retina interna
• Es decir, la terapia con factores de supervivencia sin dianas
celulares o moleculares claras y sin una ventana de
oportunidad definida probablemente no sean efectivas, o
en todo caso sólo en las fases iniciales de remodelación
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Nerve Growth Factor (NGF)
• Ventajas:
– Su administración exógena promueve la supervivencia de
fotorreceptores en modelos animales de RP
– Existe evidencia preclínica de que penetra hasta la retina
tras la administración tópica
– Estudios clínicos apuntan a que presenta actividad en el
sistema visual de pacientes con glaucoma y en glioma
óptico
• Inconvenientes:
– Conducen a la regulación a la baja de la cascada enzimática
de fototransducción
– Estudios preclínicos y clínicos demuestran que el NGF
deprime la sensibilidad retiniana tanto en ERG como en
perimetría
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Nerve Growth Factor (NGF)
• 16 ojos de 8 pacientes con RP
• NGF obtenido de glándulas submandibulares
de ratones macho
• 1 mg de NGF diluido en 5 ml de suero salino,
aplicado 3 veces al día en ambos ojos 10 días
• Exploración basal, a los 10 y 40 días
• No se detectaron efectos adversos, excepto
dolor ocular leve
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Nerve Growth Factor (NGF)
• No cambios más allá de la variación esperada en
agudeza visual, campos visuales y ERGmf
• Tres pacientes comunicaron una mejoría
subjetiva en función visual, acompañada de una
mejoría en el campo visual y en dos de ellos, de
una mejoría en la función de los conos en ERGmf
• Podría reflejar efecto neuroprotector o
neuroestimulador del NGF
• No se conoce el mecanismo de acción exacto del
NGF: podría actuar a través de las células de
Müller
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Ciliary neurotrophic factor
• Ralentiza la pérdida de fotorreceptores
durante la degeneración retiniana
• Implante de células encapsuladas en vítreo
que liberan CNF de forma sostenida
• En todos los pacientes, implante en un ojo e
implante simulado en el otro
• Dos grupos (dosis alta y baja en cada uno):
– 65 pacientes con RP avanzada (1 año)
– 68 pacientes con RP inicial (2 años)
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Ciliary neurotrophic factor
• No efectos adversos graves ni reacción
inmunitaria ni detección sistémica de CNF
• Miosis en hasta un tercio de los pacientes
• No cambios en agudeza visual
• Disminución de sensibilidad retiniana en el grupo
con dosis elevadas, mayor que en ojo control
– Reversible al retirar el implante
• CNF produjo un incremento en el volumen
macular medido con tomografía
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Amaurosis congénita de Leber
• Una de las causas es la mutación en el gen que codifica
RPE65 (proteína específica del EPR de 65 kDa)
• La isomerasa retiniana codificada convierte todos los
all-trans esteres retinianos a 11-cis para la
regeneración de los pigmentos retinianos tras la
exposición a la luz
• La deficiencia de RPE65 conduce a la disfunción severa
de los bastones, que dependen completamente del
RPE65 del EPR
• Con el tiempo, el acúmulo de esteres tóxicos da lugar a
la pérdida de conos y bastones
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Amaurosis congénita de Leber
• Administración subretiniana de vectores: Virus
recombinantes adeno-asociados (rAAV2)
vectors
• Estos vectores trasmiten el ADN
complementario de RPE65 humana
• Conducido bien por un promotor ubicuo
(activo en gran variedad de células) o por su
promotor nativo
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• 15 ojos de 15 pacientes
• Desprendimiento de retina en 1 paciente, que
precisó tratamiento quirúrgico
• Desprendimientos coroideos recurrentes en 1
paciente
• Adelgazamiento foveal en 3 de 5 ojos en los
que la aplicación llegó a la fóvea
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Terapia génica: Amaurosis congénita
de Leber
• Mejoría rápida inicial por reconstitución parcial del
ciclo retinoide dentro del EPR
• Expansión más lenta posterior (meses a años) por
extensión lateral del vector
• Pérdida de fotorreceptores en estado pre-apotótico en
el momento de la inyección
• Progresión del proceso degenerativo: pérdida del
soporte trófico para los fotorrecpetores supervivientes
• Menor expresión transgénica, con pérdida de células
de EPR y de los fotorreceptores que dependen de ellas
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• 12 pacientes incluidos
• Aumento de sensibilidad retiniana tras adaptación a la
oscuridad (6 pacientes) y en microperimetría (en 5
pacientes)
• 5 pacientes comunicaron mejoras subjetivas en visión
nocturna
• Pérdida de agudeza visual >15 letras en 2 pacientes,
algo menor en otro
• De los 10 ojos en los que se aplicó el vector incluyendo
la fovea, en 6 se detectó un adelgazamiento retiniano
con alteración de los fotorreceptores
• Evidencia de respuesta inmune en 5 de los ocho
pacientes que recibieron una dosis mayor
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Coroideremia
• Causada por mutaciones en el gen CHM
• La ausencia de la proteína que codifica este
gen, REP-1, es la causa de la degeneración
retiniana
• Casi todos los casos se deben a mutaciones
funcionalmente nulas, lo que unido al
pequeño tamaño de la secuencia codificadora
del gen CHM (1,9 kb) hace que sea candidata
a terapia génica
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• Se emplea rAAV para transducir células retinianas
con sFLT-1, un potente inhibidor de VEGF
• 8 pacientes:
– 3 inyección a dosis baja
– 3 inyección a dosis alta
– 2 controles
• No efectos adversos graves ni locales ni
sistémicos; no reacción inmune sistémica
• 4 de los 6 pacientes tratados no precisaron
nuevas inyecciones de anti-VEGF durante el
seguimiento
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Terapia con células madre
1. ¿Cuál es la mejor fuente para producir
células de la retina externa?
– Células progenitoras retinianas (RPCs)
• Pueden originar c. ganglionares, amacrinas,
horizontales, EPR y fotorreceptores
• Resultados prometedores en modelos animales
• Obtenidas de globos oculares de embriones
– Células pluripotenciales embrionarias
– Células madre inducidas
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Terapia con células madre inducidas
• Se obtienen reprogramando fibroblastos
• Un problema es el mecanismo por el que se
logra la reprogramación:
– Las plataformas retro y lentovirales necesitan que
su ADN se incorpore al del huésped, lo que puede
alterar la expresión de los genes del huésped
– Este problema se puede soslayar con virus
episomales o con la transfección transitoria con
ADN episomal plásmido o con ARN sintético auto-
replicante
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Terapia con células madre inducidas
• Ventajas:
– Capaces de generar células retinianas autólogas incluyendo
fotorreceptores, EPR, células coroideas y endoteliales
– Capacidad ilimitada de auto-renovación
– Menos posibilidades de rechazo inmunológico
– No problemas éticos
– Proporcionan un modelo de enfermedad in vitro
• Inconvenientes:
– Posibilidad de desarrollar tumores si no se diferencian y aíslan
correctamente
– Dependiendo del fenotipo de la enfermedad, puede ser
necesario corregir genéticamente las mutaciones específicas del
paciente
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Terapia con células madre
2. ¿Cuál es la etapa óptima de diferenciación
para la supervivencia, integración y función
celular post-transplante?
– Para los fotorreceptores, células precursoras de
fotorreceptores post-mitoticas. Realizado ya en
modelos animales.
– Pendiente de determinar para células de EPR y
endoteliales coroideas
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Terapia con células madre
3. ¿Cómo responderá inmunológicamente el
entorno dañado a las células transplantadas?
– Existe un privilegio inmunológico en el ojo, pero
en los pacientes con la mayoría de las
enfermedades a tratar, existe un daño
importante del EPR con un deterioro de la
barrera hemato-retiniana
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Implante de células EPR
• Implante en dos pacientes de células de EPR
derivadas de células madre humanas
• Paciente con DMAE mejoría de 7 letras
• Paciente con enfermedad de Stargardt mejoría
de movimiento de manos a 0,05
• No evidencia de desarrollo de teratomas,
proliferación anormal ni rechazo
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• 9 pacientes con atrofia geográfica
• 9 pacientes con enfermedad de Stargardt
• 13 pacientes presentaban un aumento de la
pigmentación macular
• No correlación entre pigmentación macular y mejoría
de agudeza visual
• 8 pacientes mejoría de al menos 15 letras de agudeza
visual
• No efectos adversos más allá de los esperados por la
intervención quirúrgica o del tratamiento
inmunosupresor
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