Caracterización electrofisiológica de las fibras sensoriales de la córnea en ratones jóvenes y envejecidos y su papel en la sensibilidad ocular

Abstract

La córnea es la superficie tisular más densamente inervada del cuerpo (600 terminaciones/mm2). Estas terminaciones corresponden a neuronas del ganglio trigémino (GT) y están especializadas en la detección de diferentes estímulos ambientales. Se ha postulado que la expresión de diferentes canales TRP en las neuronas corneales confiere a éstas su diferente capacidad de transducción sensorial. Así, el canal TRPM8, miembro de la superfamilia de los TRP y presente, entre otros lugares, en las terminaciones nerviosas de la córnea, se considera el principal canal transductor de las neuronas termorreceptoras de frío corneales, que participan en la regulación de la lagrimación basal y el parpadeo, y están involucradas en el síndrome de ojo seco (SOS) Mediante el registro electrofisiológico de estas terminaciones en la córnea de ratón, se han descrito en esta tesis tres tipos de terminaciones nerviosas sensoriales corneales: mecano-nociceptores, nociceptores polimodales y termorreceptores de frío. Los primeros responden únicamente a indentaciones de la córnea; los segundos lo hacen frente a estímulos nocivos de calor, estimulación mecánica o estimulación química; y los terceros pueden dividirse en dos tipos diferenciados, según su frecuencia de disparo basal y como sea su respuesta ante los descensos de temperatura, siendo clasificados como HB-LT (aquellos termorreceptores que presentaron una elevada frecuencia de disparo espontáneo y respondían ante pequeñas bajadas de temperatura) y LB-HT (con una frecuencia de disparo basal muy baja y que necesitan una bajada de temperatura de al menos 4 ºC para iniciar su respuesta). Morfológicamente, se estudiaron expresamente las neuronas termorreceptoras de frío que expresaban TRPM8 e inervaban la córnea de ratones jóvenes de la línea TRPM8BAC-EYFP. Aproximadamente, el 50 % de esas neuronas termorreceptoras de frío del GT eran intensamente fluorescentes, daban lugar a axones también intensamente fluorescentes y arrosariados, y a terminaciones nerviosas corneales complejas que posiblemente se corresponden funcionalmente con las HB-LT. El resto de los axones corneales TRPM8+ fueron de débil fluorescencia, no arrosariados (lisos) y con terminales escasamente ramificadas, correspondiéndose con los termorreceptores LB-HT. Las alteraciones funcionales y morfológicas de las neuronas somatosensoriales periféricas que ocurren durante el envejecimiento dan lugar a una disminución de la percepción somatosensorial. En esta tesis analizamos también los cambios que tienen lugar con la edad en el GT y en los termorreceptores de frío que inervan la córnea del ratón. Así, en ratones viejos, el número de neuronas de fluorescencia débil del GT era más elevado que en los animales jóvenes, representando un 89% de las neuronas y los axones TRPM8+, que también eran no ramificados y a menudo finalizaban en el epitelio basal. Funcionalmente, se la proporción de termorreceptores HB y LB aparece alterada con la vejez, con un incremento notable de los segundos y además se detectan termorreceptores de frío que presentaban características mixtas entre los dos grupos. Estos cambios morfo-funcionales se desarrollaron en paralelo con un incremento de la tasa de lagrimación basal y de la osmolaridad de la misma, lo que sugiere que el flujo de información sensitiva anormal que viaja hacia el cerebro desde los termorreceptores de frío periféricos dañados, contribuye a la lagrimación anormal desarrollada con la edad y a la elevada incidencia del SOS en personas ancianas.