Glia-retinal ganglion cell interactions ins the mammalian retinaa neuroprotetive approach

Abstract

Las células ganglionares de la retina (RGCs) son las neuronas responsables de la comunicación entre el ojo y el cerebro, y su muerte puede causar una ceguera irreversible, como ocurre en el glaucoma. Las RGCs se encuentran en estrecho contacto con las células de la glía. En la retina de mamíferos hay tres tipos de células gliales, cuya función es mantener la homeostasis de la retina, estos tipos son: astrocitos, células Müller y microglía. Cuando se induce un daño o lesión en la retina, la glía puede percibir este daño y responder a él, pudiendo actuar como sensores de daño además de poder neuroproteger a las RGCs.A fin de estudiar la relación entre la glía y las RGCs, en la presente Tesis hemos utilizado un modelo de hipoxia neonatal en cerdos. Hemos encontrado que el cerebro percibe el daño antes que la retina, así los astrocitos y las neuronas en colículo superior se ven dañadas antes que los astrocitos y las RGCs en la retina. Este hecho podría explicarse debido la presencia de células Müller en la retina.Para estudiar la neuroprotección de las RGCs por las células de Müller y la relación entre estos dos tipos celulares hemos utilizado cultivos primarios. Las células Müller pueden neuroproteger a las RGCs por contacto célula-célula, además de secretar moléculas con efecto neuroprotectoras. En la presente Tesis hemos analizando el secretoma de las células de Müller mediante proteómica, combinado con una estrategia funcional en la que se analiza la supervivencia y neuritogénesis de RGCs. Tras el análisis hemos seleccionado varias moléculas candidatas y hemos comprobado que la osteopontina y la basigina son proteínas candidatas noveles que aumentan la supervivencia de las RGCs.Hemos comprobado que el plasma rico en factores de crecimiento (PRGF), al contrario que en otros tipos celulares, disminuye drásticamente la supervivencia de las RGCs, aumenta la proliferación de las células de Müller y activa la respuesta inflamatoria en la retina, observado como un aumento de la migración de microglía, que puede ser debido a la presencia de citoquinas inflamatorias en el PRGF.Sabiendo que la osteopontina tiene propiedades neuroprotectoras, estudiamos el efecto de su ausencia in vivo. La falta de osteopontina en ratones knock-out produce la muerte de las células ganglionares de la retina, así como la disminución de astrocitos, confirmando que la osteopontina es importante para el funcionamiento de la retina y podría ser un buen candidato para tratar la neurodegeneración retiniana.Finalmente, la osteopontina también puede usarse como biomarcador de daño, debido a su sobreexpresión tras una lesión, como es el pinzamiento del nervio óptico, donde sus niveles de RNA aumentan más de 9 veces en la cabeza del nervio óptico. Con el fin de establecer un buen biomarcador molecular de daño de las células ganglionares, nos propusimos cuantificar la sobreexpresión de la osteopontina, además de la lipocalina 2, a nivel proteico tanto en la cabeza del nervio óptico como en el humor acuoso. Dichos estudios aun se encuentran en progreso.En conclusión, la glía retiniana puede ayudarnos a detectar signos de daño mediante cambios morfológicos o mediante la secreción de marcadores moleculares. Además, podemos usar sus propiedades neuroprotectoras para desarrollar posibles tratamientos contra enfermedades neurodegenerativas en las que se afectan las células ganglionares de la retina. // Las células ganglionares de la retina (RGCs) son las neuronas responsables de la comunicación entre el ojo y el cerebro, y su muerte puede causar una ceguera irreversible, como ocurre en el glaucoma. Las RGCs se encuentran en estrecho contacto con las células de la glía. En la retina de mamíferos hay tres tipos de células gliales, cuya función es mantener la homeostasis de la retina, estos tipos son: astrocitos, células Müller y microglía. Cuando se induce un daño o lesión en la retina, la glía puede percibir este daño y responder a él, pudiendo actuar como sensores de daño además de poder neuroproteger a las RGCs.A fin de estudiar la relación entre la glía y las RGCs, en la presente Tesis hemos utilizado un modelo de hipoxia neonatal en cerdos. Hemos encontrado que el cerebro percibe el daño antes que la retina, así los astrocitos y las neuronas en colículo superior se ven dañadas antes que los astrocitos y las RGCs en la retina. Este hecho podría explicarse debido la presencia de células Müller en la retina.Para estudiar la neuroprotección de las RGCs por las células de Müller y la relación entre estos dos tipos celulares hemos utilizado cultivos primarios. Las células Müller pueden neuroproteger a las RGCs por contacto célula-célula, además de secretar moléculas con efecto neuroprotectoras. En la presente Tesis hemos analizando el secretoma de las células de Müller mediante proteómica, combinado con una estrategia funcional en la que se analiza la supervivencia y neuritogénesis de RGCs. Tras el análisis hemos seleccionado varias moléculas candidatas y hemos comprobado que la osteopontina y la basigina son proteínas candidatas noveles que aumentan la supervivencia de las RGCs.Hemos comprobado que el plasma rico en factores de crecimiento (PRGF), al contrario que en otros tipos celulares, disminuye drásticamente la supervivencia de las RGCs, aumenta la proliferación de las células de Müller y activa la respuesta inflamatoria en la retina, observado como un aumento de la migración de microglía, que puede ser debido a la presencia de citoquinas inflamatorias en el PRGF.Sabiendo que la osteopontina tiene propiedades neuroprotectoras, estudiamos el efecto de su ausencia in vivo. La falta de osteopontina en ratones knock-out produce la muerte de las células ganglionares de la retina, así como la disminución de astrocitos, confirmando que la osteopontina es importante para el funcionamiento de la retina y podría ser un buen candidato para tratar la neurodegeneración retiniana.Finalmente, la osteopontina también puede usarse como biomarcador de daño, debido a su sobreexpresión tras una lesión, como es el pinzamiento del nervio óptico, donde sus niveles de RNA aumentan más de 9 veces en la cabeza del nervio óptico. Con el fin de establecer un buen biomarcador molecular de daño de las células ganglionares, nos propusimos cuantificar la sobreexpresión de la osteopontina, además de la lipocalina 2, a nivel proteico tanto en la cabeza del nervio óptico como en el humor acuoso. Dichos estudios aun se encuentran en progreso.En conclusión, la glía retiniana puede ayudarnos a detectar signos de daño mediante cambios morfológicos o mediante la secreción de marcadores moleculares. Además, podemos usar sus propiedades neuroprotectoras para desarrollar posibles tratamientos contra enfermedades neurodegenerativas en las que se afectan las células ganglionares de la retina.