Una nueva investigación de la Universidad de California, Irvine, sugiere que el envejecimiento es un componente importante de la muerte de las células ganglionares de la retina en el glaucoma, y ​​que se pueden abordar nuevas vías al diseñar nuevos tratamientos para pacientes con glaucoma.

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El estudio, titulado "Envejecimiento inducido por el estrés en el ojo del ratón", se publicó en Aging Cell. Junto con sus colegas, Dorota Skowronska Krawczyk, PhD, profesora asistente en los Departamentos de Fisiología y Biofísica y Oftalmología y profesora del Centro para la Investigación de la Visión Traslacional en la Facultad de Medicina de la UCI, describe los cambios transcripcionales y epigenéticos que ocurren en el envejecimiento de la retina. El equipo muestra cómo el estrés, como la elevación de la presión intraocular (PIO) en el ojo, hacen que el tejido retiniano sufra cambios epigenéticos y transcripcionales similares al envejecimiento natural. Y, cómo en el tejido retiniano joven, el estrés repetitivo induce características de envejecimiento acelerado, incluida la edad epigenética acelerada.

El envejecimiento es un proceso universal que afecta a todas las células de un organismo. En el ojo, es un factor de riesgo importante para un grupo de neuropatías llamado glaucoma. Debido al aumento del envejecimiento de la población en todo el mundo, las estimaciones actuales muestran que la cantidad de personas con glaucoma (entre 40 y 80 años) aumentará a más de 110 millones en 2040.

"Nuestro trabajo enfatiza la importancia del diagnóstico temprano y la prevención, así como el manejo específico de la edad de las enfermedades relacionadas con la edad, incluido el glaucoma", dijo Skowronska-Krawczyk. "Los cambios epigenéticos que observamos sugieren que los cambios en el nivel de cromatina se adquieren de forma acumulativa, luego de varios casos de estrés. Esto nos brinda una ventana de oportunidad para la prevención de la pérdida de la visión, siempre y cuando la enfermedad se reconozca a tiempo. "

En los humanos, la PIO tiene un ritmo circadiano. En individuos sanos, oscila típicamente en el rango de 12 a 21 mmHg y tiende a ser más alto en aproximadamente dos tercios de los individuos durante el período nocturno. Debido a las fluctuaciones de la PIO, una sola medición de la PIO suele ser insuficiente para caracterizar la patología real y el riesgo de progresión de la enfermedad en pacientes con glaucoma. Se ha informado que la fluctuación de la PIO a largo plazo es un fuerte predictor de la progresión del glaucoma. Este nuevo estudio sugiere que el impacto acumulativo de las fluctuaciones de la PIO es directamente responsable del envejecimiento del tejido.

"Nuestro trabajo muestra que incluso la elevación moderada de la PIO hidrostática da como resultado la pérdida de células ganglionares de la retina y los defectos visuales correspondientes cuando se realiza en animales de edad avanzada", dijo Skowronska-Krawczyk. "Seguimos trabajando para comprender el mecanismo de los cambios acumulativos en el envejecimiento a fin de encontrar objetivos potenciales para la terapia. También estamos probando diferentes enfoques para prevenir el proceso de envejecimiento acelerado que resulta del estrés".

Los investigadores ahora tienen una nueva herramienta para estimar el impacto del estrés y el tratamiento en el estado de envejecimiento del tejido de la retina, lo que ha hecho posibles estos nuevos descubrimientos. En colaboración con Clock Foundation y Steve Horvath, PhD, de Altos Labs, quien fue pionero en el desarrollo de relojes epigenéticos que pueden medir la edad en función de los cambios de metilación en el ADN de los tejidos, los investigadores pudieron demostrar que la elevación repetitiva y leve de la PIO puede acelerar la edad epigenética de los tejidos.

"Además de medir la disminución de la visión y algunos cambios estructurales debido al estrés y al tratamiento potencial, ahora podemos medir la edad epigenética del tejido de la retina y utilizarla para encontrar la estrategia óptima para prevenir la pérdida de la visión en el envejecimiento", dijo Skowronska-Krawczyk.

Esta investigación fue financiada en parte por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación para la Ciencia Polaca y la Unión Europea bajo el Fondo Europeo de Desarrollo Regional. Los autores desean agradecer el apoyo de la Fundación de Investigación para Prevenir la Ceguera del Departamento de Oftalmología de la UCI.

Conclusiones

En resumen, hemos demostrado que la susceptibilidad al estrés cambia con la edad y está precondicionada epigenéticamente. Entre las vías que se activan con la elevación de la presión intraocular (PIO) en la retina de 18 meses se encuentran la inflamación y la senescencia. Además, el uso de un fármaco senolítico puede proteger a las RGC de la muerte. La respuesta robusta en la retina envejecida fue impulsada por cambios epigenéticos que pudimos reproducir al realizar estrés repetitivo en el tejido joven. Finalmente, hemos demostrado que múltiples instancias de estrés en animales de 3 meses de edad causan cambios en los patrones transcripcionales y de metilación del ADN que indican características aceleradas del envejecimiento. Este proceso estuvo acompañado por la ganancia de la marca de histona activadora en los elementos reguladores de los genes regulados al alza, lo que implica que el mecanismo molecular del envejecimiento está regulado al nivel de la modificación de la cromatina. Esto, a su vez, sugiere que la tasa de envejecimiento puede modificarse utilizando fármacos que afectan a las enzimas implicadas en las modificaciones de la cromatina. Finalmente, estos resultados enfatizan la importancia del diagnóstico temprano y la prevención, así como el manejo específico de la edad de las enfermedades oculares relacionadas con la edad, incluido el glaucoma.

Fuente: Science News