El estudio, publicado ayer miércoles en la revista 'Nature Communications', concluye que la estimulación lumínica "mejora el desarrollo estructural, molecular y funcional de estas células y convierte a la luz en una posible herramienta para optimizar tratamientos celulares destinados a restaurar la visión".

La investigación fue liderada por Canan Celiker, Eva Hruba y Tomas Barta, junto a científicos de varias instituciones europeas como la Universidad Masaryk (República Checa), la Universidad de Newcastle (Reino Unido) y el Centro Médico de la Universidad Radboud (Países Bajos), tres de los centros europeos más activos en el desarrollo de organoides de retina y terapias regenerativas para enfermedades que causan ceguera.

Precisamente por esa especialización, se centró en organoides de retina humana, unas estructuras tridimensionales obtenidas a partir de células madre que reproducen algunas de las características de la retina. Los expertos sometieron estos organoides a una semana de exposición a luz intermitente de 40 hercios y comprobaron que los fotorreceptores "alcanzaban un estado de maduración significativamente más avanzado que el observado en cultivos mantenidos en oscuridad".

Los autores observaron que la estimulación lumínica "favorecía la formación de estructuras indispensables para captar la luz, incrementaba la expresión de genes asociados a la visión, reforzaba las conexiones sinápticas entre neuronas de la retina y mejoraba las respuestas funcionales de los circuitos neuronales situados aguas abajo de los fotorreceptores". Además, los análisis genéticos mostraron que las células estimuladas "adquirían perfiles más próximos a los de una retina humana adulta".

Según explica el artículo, la luz no actúa únicamente como el estímulo que detectan los fotorreceptores para generar visión, sino también como "una señal biológica capaz de dirigir su desarrollo". Entre los distintos modelos empleados por los investigadores, la luz intermitente a 40 hercios fue la que produjo los efectos más intensos, superando tanto a la iluminación continua como a otros patrones aleatorios de estimulación.

Los científicos comprobaron igualmente que los efectos de esta exposición no eran transitorios. Tras una semana de estimulación luminosa y tres semanas posteriores en oscuridad, los organoides conservaron parte de las mejoras observadas, lo que sugiere que la luz induce cambios estables en el proceso de maduración celular.

POSIBLES APLICACIONES

Las conclusiones del trabajo tienen "especial relevancia para la medicina regenerativa". Los investigadores recuerdan que una de las principales barreras para los trasplantes de fotorreceptores es que "las células obtenidas en laboratorio suelen presentar un grado insuficiente de maduración, lo que dificulta su supervivencia, integración y funcionamiento una vez implantadas en la retina del paciente".

Los autores sostienen que la fotoestimulación podría utilizarse como una fase previa de 'entrenamiento' o acondicionamiento de las células antes de su trasplante, acercándolas a un estado biológico más parecido al de los fotorreceptores maduros. El estudio plantea incluso que, en el futuro, "determinadas modalidades de estimulación luminosa podrían aplicarse también después del trasplante para favorecer la integración de las células injertadas y reforzar sus conexiones con el tejido receptor".

ENFERMEDADES HEREDITARIAS

Más allá de los trasplantes, los investigadores consideran que la técnica podría mejorar la calidad de los organoides utilizados para estudiar enfermedades hereditarias de la retina, probar nuevos fármacos y desarrollar estrategias de terapia celular frente a patologías degenerativas responsables de pérdida de visión irreversible. Una de las principales ventajas del método, según destacan el el 'paper', es que se trata de "una intervención no invasiva, fácilmente escalable y directamente relacionada con la función natural de la retina".