Medicina regenerativa para la córnea. Epitelio de la cápsula anterior del cristalino como sustituto del endotelio corneal

Abstract

El endotelio corneal (EC) es una monocapa de células endoteliales (CE) densamente empaquetadas en la Membrana de Descemet (DM) y es el responsable del mantenimiento de la trasparencia corneal a través de un mecanismo de bomba y de barrera. Diferentes condiciones como el trauma quirúrgico accidental, diabetes, glaucoma o la distrofia endotelial pueden comprometer la función de las CE. Como resultado de esta deficiencia puede ocurrir edema corneal, compromiso de la agudeza visual y en algunos casos ceguera corneal. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, la ceguera corneal representa una de las causas más importantes de ceguera en el mundo. A pesar de que la queratoplastia penetrante es considerada el estándar de oro para tratamiento de la ceguera corneal, en años recientes la queratoplastia endotelial de membrana de Descemet (DMEK) se ha convertido rápidamente en el tratamiento preferido para remplazar solo el endotelio corneal enfermo en lugar de remplazar todas las capas de la córnea, sin embargo los problemas asociados con el trasplante corneal, en especial la escasez de donantes es el mayor problema, esta situación ha privado a cientos de pacientes con ceguera corneal de salvar su visión por medio de un trasplante. Los esfuerzos para promover la donación en ciertas áreas en el mundo han presentado dificultades, sobretodo asociadas a la diversidad económica y cultural. En la mayoría de los países, el bajo nivel de educación, las prácticas culturales fúnebres han dañado seriamente la donación. La medicina regenerativa es una rama de la investigación médica con el potencial de solventar la escasez de donantes; el uso del cultivo de las CE para obtener un sustituto del EC es una de las estrategia más prometedoras de la medicina regenerativa. Sin embargo estas estrategias tienen muchas dificultades: en cultivo las CE pueden adoptar una forma fibroblastica, falta de soportes celulares adecuados con características similares a la MD, así como el uso de sustancias de origen animal como el suero bovino y otros xenocomponentes limitan la aplicación clínica de estas estrategias. Además, en ciertas regiones del mundo como América Latina, la medicina regenerativa es un campo de investigación interdisciplinario emergente y costoso que aún enfrenta diferentes desafíos antes de llegar a esta región en el mundo. En consecuencia, el uso de tejido donante de córnea seguirá siendo una fuente insustituible para el trasplante de tejido. En este escenario, una monocapa altamente organizada de células con su membrana basal intacta, capaz de expresar marcadores específicos del EC, que pueda ser obtenido del tejido desechado de los bancos de ojos, y que no dependa de técnicas de cultivo celular in vitro, puede ser una alternativa ideal para resolver el problema de la escasez de córnea en una región como América Latina. En nuestra investigación, observamos que el epitelio del cristalino está organizado como una monocapa de células epiteliales sobre la cápsula anterior del cristalino (ECAC), además de expresar de manera natural los marcadores de bomba (Na+K+/ATPasa) y barrera (ZO-I) que se aceptan como requisitos para un sustituto del endotelio corneal sea considerado como adecuado para ser utilizado en estrategias regenerativas; Además, muestra la expresión de otros marcadores (conexinas, acuaporinas, vimentina y moléculas de adhesión neural) que contribuyen con el transporte activo de fluidos y la función de barrera que son necesarios para mantener la transparencia en la córnea y el cristalino. El trasplante del ECAC en un modelo animal demostró la posibilidad de trasplantar esta monocapa de manera similar a un EC, permitiendo adaptar una técnica quirúrgica ampliamente utilizada por los cirujanos oftalmólogos. Nuestros hallazgos mostraron que las corneas trasplantadas son capaces de evitar la progresión de las alteraciones asociadas a la insuficiencia endotelial. Es de nuestro conocimiento que la idea de restaurar la trasparencia corneal por medio del trasplante del ECAC como u tejido subrogado nunca ha sido explorada. Este trabajo tiene un impacto en varios campos: i) Una nueva estrategia en el campo del trasplante para el reemplazo de CE enfermas, basada en el uso del ECAC como un sustituto natural del EC obtenido sin el uso de enfoques tradicionalmente in vitro, ii) La posibilidad de obtener dos posibles sustitutos naturales del EC de un tejido ocular que se descarta regularmente de los bancos de ojos después de la adquisición de córneas y iii) Una estrategia de investigación traslacional para resolver el problema de la falta de donantes. Por lo tanto, con esta estrategia es posible obtener dos CE y dos sustitutos de CE de un solo donante. Con el objetivo de resolver la crisis del donante corneal, un donante podría beneficiar a cuatro pacientes.