Retomamos con nuestro ciclo de Descubrimientos o Experimentos importantes. Esta vez le toca el turno a nuestra alumna Belén Vidal, quien además ha venido acompañada por la Dra. Ana Daniela Estrada Monteros del Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca.
Belén nos ha hablado del Glaucoma y de las técnicas actuales de diagnóstico basadas en la biología molecular y detección de mutaciones mediante PCR.
Siguiendo esta línea, la Dra. Estrada nos ha hablado de un estudio muy interesante que están realizando con el péptido PACAP, que sólo se sintetiza en las células ganglionares melanosípnicas y se ha evidenciado que tiene un papel protector de la viabilidad celular frente a isquemia.
Os dejo con ambas presentaciones y el trabajo de Belén. Espero que lo disfrutéis como hicimos nosotros.
EL GLAUCOMA Y SU CARGA GENÉTICA
¿QUÉ ES EL GLAUCOMA?
El glaucoma es una enfermedad ocular irreversible que produce una pérdida gradual de la visión, se caracteriza por un aumento patológico de la presión intraocular (PIO) debida a la falta de drenaje del humor acuoso.
Esta patología es la segunda causa de ceguera en los países desarrollados, desembocando en una pérdida progresiva de las fibras del nervio óptico (neuropatía óptica) y cambios en la morfología de este.
En su inicio, por norma general, el paciente que padece glaucoma no suele presentar síntomas inmediatos hasta entrar en fases avanzadas de la enfermedad, y teniendo en cuenta la irreversibilidad de los daños, es de vital importancia diagnosticar la enfermedad en su fase inicial.
¿POR QUÉ LA AFECTACIÓN DEL NÉRVIO ÓPTICO ES TAN IMPORTANTE?
El nervio óptico (II par craneal) es un nervio sensitivo que se encarga de llevar la información visual de lo que nuestro sistema visual percibe “lo que vemos” hasta el cerebro, de forma automática. Esta información es convertida en impulsos nerviosos y procesados en el cerebro.
El nervio óptico se compone de aproximadamente 1.5 millones de axones (procedentes de las células ganglionares de la retina) de tal manera que se disponen formando una especie de “ramillete” y están especializados en conducir el impulso nervioso.
En la retina existen unas células llamadas fotorreceptores, que convierten la luz en impulsos que viajan por el nervio óptico.
Los conos son los fotorreceptores que nos permiten ver los colores, y los bastones se encargan de apreciar las formas en condiciones de baja luminosidad.
Tras esta breve explicación de su funcionamiento, comprenderemos la importancia de este nervio óptico y de su vital función a la hora de la visión, sin él la información no es capaz de llegar a nuestro cerebro y por tanto, no seríamos capaces de ver.
EL humor acuoso, situado en la cámara anterior del ojo, es el encargado de nutrir y oxigenar todas las estructuras del ojo a las que no llega la sangre.
TIPOS DE GLAUCOMA
Algunos de los principales tipos de glaucoma son:
- Glaucoma de ángulo abierto: Es una enfermedad crónica en la que se produce la afectación del nervio óptico produciendo una pérdida progresiva de la visión.
Se produce cuando el nivel de humor acuoso aumenta, porque no se elimina de forma adecuada, esto hace que aumente la presión en el interior del ojo (PIO), lo que lesiona el nervio óptico.
Al principio la visión periférica es la afectada, aunque más tarde se propaga a la zona central.
Las fibras nerviosas del nervio óptico no se Regeneran.
- Glaucoma de ángulo cerrado: Se produce por el cierre del ángulo iridocorneal, lo que impide que se elimine el humor acuoso, produciendo un aumento busco y muy importante de la presión intraocular (PIO).
Cursa con dolor, enrojecimiento del ojo, así como dolor de cabeza, náuseas y vómitos.
- Glaucoma congénito (con carga genética, hereditario):
Este tipo de glaucoma si bien es uno de la menos frecuente (baja incidencia) es el que posee pronóstico más grave.
El glaucoma congénito afecta a bebés nacidos con defectos que impiden el drenaje normal de líquido del ojo y la gravedad dependerá de la agresividad de la enfermedad y la malformaciones asociadas.
GENÉTICA DEL GLAUCOMA
Según un estudio científico acerca de la genética del glaucoma publicado el 18 de marzo de 2018, el primer gen detectado, que estaba asociado a esta patología fue por primera vez descubierto hace 20 años.
El glaucoma hereditario (congénito) es debido a mutaciones en los genes MYOC y CYP1B1.
El gen MYOC fue descubierto por un grupo de investigadores encabezados por los Drs. Edwin Stone y Val Sheffield1, que se consideró un hallazgo muy importante en la genética del glaucoma.
Una vez descubierto este gen después se descubrieron cuatro más: OPTN, WDR36, CYP1B1 y LTBP2; de los cuales los estudios de glaucoma están centrados en: MYOC y CYP1B1.
El gen MYOC, está situado en el brazo largo del cromosoma 1 y codifica para una proteína llamada miocilina (se encuentra en la malla trabecular y el cuerpo ciliar) que es la encargada de la regulación de la presión intraocular a través de su acción en el tejido muscular del cuerpo ciliar. UN defecto en este gen altera esta proteína haciendo que se acumule el humor acuoso y elevando la presión intraocular.
El gen CYP1B1, está situado en el brazo corto del cromosoma 2 y codifica una enzima miembro de la familia de enzimas del citocromo P450.
Esta proteína está involucrada en diversos procesos como las reacciones que descomponen medicamentos y producen lípidos; además activa muchos tejidos, incluyendo los sistemas oculares.
Su función en el proceso del glaucoma no es todavía identificada completamente, pero se cree firmemente que desempeña un papel crucial en la formación de los elementos de la parte delantera del ojo (desarrollo de la malla) y en la regulación de los fluidos que circulan por él.
En este estudio se verificó que los individuos que presentaban mutaciones en estos genes desarrollaban la enfermedad desde bebes y los síntomas que presentaban eran mucho más severos.
Estos genes se detectan mediante una amplificación completa por PCR de los exones de los genes MYOC y CYP1B1.
TRATAMIENTO DEL GLAUCOMA
Generalmente se usan las gotas oftálmicas que contienen alguno o varios de estos componentes (todos disminuyen la producción de humor acuoso):
- Agonista alfa: Actúan disminuyendo la producción de humor acuoso y facilitando su drenaje.
Nombres más comunes: Iopidine®, Alphagan® P…
- Betabloqueantes: Disminuyen la producción de humor acuoso.
Nombres más comunes: Betagan®, OptiPranolol®, Betoptic® S, Istalol®, Betimol®, Timoptic-XE®…
- Inhibidores de la anhidrasa carbónica: Disminuyen la producción de humor acuoso.
Nombres más comunes: Azopt®, Trusopt®, Pharmaceuticals Diamox®, Sequels®…
- Colinérgico: Disminuyen la producción de humor acuoso.
Nombres más comunes: Isopto® Carpine, Isopto® Carbachol, Pilopine HS® Gel…
- Análogos de la prostaglandina: Disminuyen la producción de humor acuoso.
Nombres más comunes: Travatan®, Lumigan®, ZIOPTAN®, Xalatan®…
TÉCNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR Y SU GRAN AVANCE EN LAS ENFERMEDADES OCULARES.
Las técnicas utilizadas para el diagnóstico genético de esta enfermedad ocular, requieren un análisis genético molecular que comienza con la extracción de ADN del paciente, ya sea mediante una simple extracción de sangre o saliva, estas técnicas son:
- PCR: La finalidad de esta técnica es la amplificación de un fragmento de ADN obtenido del paciente, mediante un termociclador.
Consta de varios ciclos: Desnaturalización (separación de las dos hebras de ADN, a 95ºC), hibridación (tiene lugar la unión del cebador o primer a la secuencia complementaria de la cadena de ADN, que tendrá la secuencia complementaria al gen que estamos buscando) y elongación (la Taq polimerasa se encarga de añadir nucleótidos y replicar el fragmento de ADN, esto ocurre a 72ºC).
- Electroforesis de ácidos nucleicos y proteínas: Nos permite separar fragmentos de ADN en función de su tamaño. Se sumerge el gel en un buffer y se le somete a una corriente eléctrica, lo que impulsará la migración de los fragmentos de ADN a través del gel (del polo negativo al positivo), posteriormente se revelará el resultado con un transiluminador.
- Secuenciación de ADN: Consiste en la determinación exacta de la secuencia de ácidos nucleicos de una molécula de ADN o ARN. Por medio de la realización de cuatro reacciones diferente que implicarán una modificación química de las bases nitrogenadas ( se modificaran: C; C y T; G; G y A)
Las técnicas de Biología Molecular, han tenido gran importancia en el diagnóstico de enfermedades oculares (glaucoma en este caso), sobre todo la PCR y la secuenciación de ADN.
La utilidad de estas técnicas es la identificación de las secuencias alteradas de los genes MYOC y CYP1B1, por medio de las técnicas antes descritas, permitiendo establecer la base génica de esta patología.
Muchas clínicas y hospitales españoles realizan este tipo de estudios con base genética a la hora de diagnosticar y tratar precozmente estas enfermedades hereditarias pudiendo incluso frenar la enfermedad o poder llegar a prevenir su aparición.
ENLACE DE PREZI: https://prezi.com/view/U4PnwQo7QTg1GipeDyVx/
Bibliografia:
- Campos-Mollo E., Sánchez-Sánchez F., López-Garrido M.P., López-Sánchez E., López-Martinez F., Escribano J. MYOC gene mutations in Spanish patients with autosomal dominant primary open-angle glaucoma: a founder effect in southeast Spain. Mol Vis. 2007; 13:1666-73. [ Links ]
Prof. Susana Nieto Cerón