Efecto de los neuropéptidos codificados en los genes Tac1 y Calca sobre la cicatrización de lesiones experimentales del epitelio corneal

Desde hace aproximadamente dos siglos se conoce que la lesión de la división oftálmica del ganglio trigémino causa una disminución de la sensibilidad corneal, que, en ocasiones, se acompaña de alteraciones crónicas del epitelio de la córnea. Por ello, se ha especulado con que las neuronas sensoriale...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Aracil Marco, Adolfo
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:Universidad Miguel Hernández de Elche
Repositorio:REDIUMH. Depósito Digital de la UMH
OAI Identifier:oai:dspace.umh.es:11000/6678
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/11000/6678
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Neuroftalmología
CDU::6 - Ciencias aplicadas::61 - Medicina::616 - Patología. Medicina clínica. Oncología::616.8 - Neurología. Neuropatología. Sistema nervioso
CDU::6 - Ciencias aplicadas::61 - Medicina::617 - Cirugía. Ortopedia. Oftalmología
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Aracil Marco, Adolfo
Neuroftalmología
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Belmonte Martínez, Carlos
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description Desde hace aproximadamente dos siglos se conoce que la lesión de la división oftálmica del ganglio trigémino causa una disminución de la sensibilidad corneal, que, en ocasiones, se acompaña de alteraciones crónicas del epitelio de la córnea. Por ello, se ha especulado con que las neuronas sensoriales corneales puedan liberar sobre el epitelio factores moleculares que contribuyan al mantenimiento trófico basal del epitelio corneal o que estén implicados en la reparación de este, cuya identidad es desconocida. Por ello, este cuadro clínico, denominado «queratitis neurotrófica», está considerado actualmente una «enfermedad huérfana», para la cual sólo existen tratamientos paliativos. De modo indirecto se ha estimado que la queratitis neurotrófica tiene una prevalencia aproximada de 1.6 casos por cada 10000 habitantes en Europa, y en Italia supone unos costes sanitarios anuales de entre 5000 y 11000 € por paciente, según el grado de la patología. Extrapolando estos datos a nuestro contexto y considerando la población española en 2018, deben existir aproximadamente 7500 personas afectadas por esta patología en España, el coste de cuya atención sanitaria superaría los 37.5 millones de € anuales. Con la finalidad de contribuir a identificar si los neuropéptidos codificados en los genes Tac1 (sustancia P y neuroquinina A) y Calca (αCGRP) del ratón podrían ser moléculas candidatas a explicar el efecto trófico de las neuronas sensoriales sobre el epitelio corneal, en la presente Tesis Doctoral se han utilizado ratones knockout para la expresión de estas moléculas, en los que se ha estudiado el fenotipo ocular macro y microscópico, el funcionamiento de la vía nociceptiva corneal, la producción lacrimal y la cicatrización epitelial de la córnea tanto in vivo, como en un modelo in vitro desarrollado ex profeso. Ni el desarrollo ocular general, ni, más concretamente, el de la córnea y su epitelio, parecieron alterados en las cepas knockout respecto a sus controles. Tampoco se observaron alteraciones en la respuesta aversiva evocada por la aplicación ocular tópica de capsaicina, ni en la lagrimación basal, aunque esta última no pareció guardar correlación interocular en ambas cepas de animales knockout, en contraste con lo que sucede en sus correspondientes controles. In vivo, los animales Tac1-KO, especialmente las hembras, mostraron una importante alteración de la cicatrización del epitelio corneal, en comparación con las otras dos cepas. Del mismo modo, la administración ocular tópica de αCGRP exógeno sobre lesiones epiteliales corneales realizadas tanto en animales αCGRP-KO, como en sus controles, retrasó la cicatrización y produjo una importante opacificación corneal. Análogamente, la adición de αCGRP al medio en el que se cultivaban células epiteliales corneales humanas causó el despegamiento de estas del fondo de los correspondientes pocillos. Por ello, se puede concluir que la eliminación experimental de los neuropéptidos codificados en los genes Tac1 y Calca del ratón no parece causar grandes cambios fenotípicos estructurales o funcionales sobre el desarrollo del ojo del ratón. Ello excluiría la participación de estas moléculas sobre el mantenimiento basal del epitelio corneal. Del mismo modo, la ausencia en estos animales de alteraciones de la lacrimación o de la sensibilidad nociceptiva corneal permite excluir en nuestro modelo experimental dos de los grandes sesgos de los modelos previos. Sin embargo, los neuropéptidos codificados en el gen Tac1 (presumiblemente la sustancia P), parecen necesarios para el adecuado desarrollo de la cicatrización de las lesiones del epitelio corneal. Este efecto no parece directo sobre las células epiteliales, sino que necesita de otras estructuras oculares, puesto que solo se observa in vivo, pero no in vitro. Del mismo modo, el αCGRP parece alterar la cicatrización epitelial, tanto in vivo como in vitro. Puesto que se ha documentado previamente que la sustancia P puede contribuir a limitar la actividad biológica del αCGRP, se propone que la ausencia de aquella en los animales Tac1-KO podría estar causando elevaciones de este, lo que podría explicar la alteración de la cicatrización epitelial de la córnea que estos animales presentan.
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Por ello, este cuadro clínico, denominado «queratitis neurotrófica», está considerado actualmente una «enfermedad huérfana», para la cual sólo existen tratamientos paliativos. De modo indirecto se ha estimado que la queratitis neurotrófica tiene una prevalencia aproximada de 1.6 casos por cada 10000 habitantes en Europa, y en Italia supone unos costes sanitarios anuales de entre 5000 y 11000 € por paciente, según el grado de la patología. Extrapolando estos datos a nuestro contexto y considerando la población española en 2018, deben existir aproximadamente 7500 personas afectadas por esta patología en España, el coste de cuya atención sanitaria superaría los 37.5 millones de € anuales. Con la finalidad de contribuir a identificar si los neuropéptidos codificados en los genes Tac1 (sustancia P y neuroquinina A) y Calca (αCGRP) del ratón podrían ser moléculas candidatas a explicar el efecto trófico de las neuronas sensoriales sobre el epitelio corneal, en la presente Tesis Doctoral se han utilizado ratones knockout para la expresión de estas moléculas, en los que se ha estudiado el fenotipo ocular macro y microscópico, el funcionamiento de la vía nociceptiva corneal, la producción lacrimal y la cicatrización epitelial de la córnea tanto in vivo, como en un modelo in vitro desarrollado ex profeso. Ni el desarrollo ocular general, ni, más concretamente, el de la córnea y su epitelio, parecieron alterados en las cepas knockout respecto a sus controles. Tampoco se observaron alteraciones en la respuesta aversiva evocada por la aplicación ocular tópica de capsaicina, ni en la lagrimación basal, aunque esta última no pareció guardar correlación interocular en ambas cepas de animales knockout, en contraste con lo que sucede en sus correspondientes controles. In vivo, los animales Tac1-KO, especialmente las hembras, mostraron una importante alteración de la cicatrización del epitelio corneal, en comparación con las otras dos cepas. Del mismo modo, la administración ocular tópica de αCGRP exógeno sobre lesiones epiteliales corneales realizadas tanto en animales αCGRP-KO, como en sus controles, retrasó la cicatrización y produjo una importante opacificación corneal. Análogamente, la adición de αCGRP al medio en el que se cultivaban células epiteliales corneales humanas causó el despegamiento de estas del fondo de los correspondientes pocillos. Por ello, se puede concluir que la eliminación experimental de los neuropéptidos codificados en los genes Tac1 y Calca del ratón no parece causar grandes cambios fenotípicos estructurales o funcionales sobre el desarrollo del ojo del ratón. Ello excluiría la participación de estas moléculas sobre el mantenimiento basal del epitelio corneal. Del mismo modo, la ausencia en estos animales de alteraciones de la lacrimación o de la sensibilidad nociceptiva corneal permite excluir en nuestro modelo experimental dos de los grandes sesgos de los modelos previos. Sin embargo, los neuropéptidos codificados en el gen Tac1 (presumiblemente la sustancia P), parecen necesarios para el adecuado desarrollo de la cicatrización de las lesiones del epitelio corneal. Este efecto no parece directo sobre las células epiteliales, sino que necesita de otras estructuras oculares, puesto que solo se observa in vivo, pero no in vitro. 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