Regenerating the optic nerve was long considered impossible., Pero en los últimos 20 años, los avances en el campo han infundido confianza en muchos investigadores, incluido Larry Benowitz, PhD, profesor de Oftalmología y Neurocirugía en la Escuela de Medicina de Harvard, de que la regeneración del nervio óptico no solo es posible, sino que también podría transformar la práctica clínica de la oftalmología en tan solo 15 años.
líder en el campo de la regeneración del nervio óptico, Dr., Benowitz ha dedicado casi 40 años de su carrera de investigación básica y traslacional en el Boston Children’s Hospital a estudiar cómo el cerebro se vuelve a conectar después de una lesión.
la inflamación estimula la regeneración
inicialmente se centró en la regeneración del nervio óptico en vertebrados inferiores como los peces. Luego comenzó a estudiar las células ganglionares de la retina después de que el científico británico Martin Berry descubrió que un injerto de nervio periférico implantado en la parte posterior del ojo podría estimular las células nerviosas en la retina.,
entre los primeros hallazgos del Dr. Benowtiz fue que la inflamación en el ojo causó que algunas células ganglionares de la retina se regeneraran. Más tarde, descubrió que las células inflamatorias producen un factor de crecimiento llamado oncomodulina.
» en el momento en que nuestro grupo identificó la oncomodulina, otros investigadores—como Xi Gong He, PhD, aquí en Children’s, y Jeff Goldberg, MD, PhD, en Stanford—también estaban publicando su trabajo sobre la regeneración del nervio óptico., Hubo una tremenda sinergia en el campo, con el trabajo de todos siendo muy complementario.»
El enfoque de tres puntas tiene un efecto sinérgico en la regeneración
el auge en la investigación regenerativa del nervio óptico llevó al Dr. Benowitz a su siguiente Hallazgo. Descubrió que la estimulación de la oncomodulina, el aumento de los niveles de adenosina monofosfato cíclico, y la eliminación del gen que codifica la enzima PTEN hizo que las fibras del nervio óptico crezcan a lo largo de toda la vía visual y restauró algunos elementos básicos de la visión. Si bien estos resultados fueron prometedores, el Dr., Benowitz quería saber qué impedía que las otras células sobrevivieran y se regeneraran.
El Zinc inhibe la regeneración
Paul Rosenberg, MD, PhD, uno de los colegas de Benowitz en el Boston Children’s Hospital, había estado estudiando el papel del zinc en el sistema nervioso. «Descubrimos que los niveles de zinc iónico eran asombrosamente elevados cuando se lesionó el nervio óptico», dijo el Dr. Benowitz. Su equipo también descubrió que la quelación del zinc mejoraba la supervivencia de las neuronas de la retina y estimulaba la regeneración de la fibra nerviosa en ratones.,
mecanismos moleculares de regeneración
el Dr. Benowitz y los investigadores de Stanford y el Instituto Scripps ahora están profundizando en los mecanismos moleculares de la regeneración nerviosa. Con fondos de la iniciativa Audacious Goals del National Eye Institute, tienen como objetivo identificar genes y proteínas que ayudan o dificultan la capacidad de las células ganglionares de la retina para regenerarse, hacer crecer axones hasta un objetivo y convertirse en funcionales en ratones.
con el apoyo del departamento de Defensa de los Estados Unidos, Dr., Benowitz también está examinando los primeros cambios en la expresión génica que están relacionados con la regeneración, y evaluando las diferencias moleculares entre las células nerviosas que se regeneran y las que no lo hacen.
mirando hacia el futuro
«los próximos desafíos son optimizar la regeneración nerviosa y probar si restaura niveles funcionales significativos de visión para pacientes con lesiones traumáticas y glaucoma.,»Esta investigación traslacional es prometedora para millones de pacientes en todo el mundo con lesiones cerebrales traumáticas y enfermedades, como el glaucoma, que dañan el nervio óptico y causan pérdida permanente de la visión y ceguera.