FILTROS ÓPTICOS CONTRA EL EFECTO FOTOTÓXICO. EN LA RETINA: Experimentación n animal. nchez Ramos Roda

Transcripción

1 FILTROS ÓPTICOS CONTRA EL EFECTO FOTOTÓXICO EN LA RETINA: Experimentación n animal Celia SánchezS nchez Ramos Roda Dra. en Medicina Preventiva y Salud Pública Dra. Ciencias de la Visión

2 Si la esperanza de vida aumenta 20 años la exposición a luz aumenta un 25% Por cada año de vida hs/luz 2

3 Aumento de las patologías as neurodegenerativas Simplemente el aumento de la edad nos hace más vulnerables 3

4 Emisor: Energía a Radiante 4

5 Fundamento óptico: Difracción n de la luz 100% 24% 5

6 Luz natural Día Soleado Día Nublado Distribución espectral de la radiación solar para diferentes situaciones: Energía relativa 6

7 Luz artificial El tiempo de exposición a luz artificial oscila entre el 20% y el 80% La Temperatura de color 7

8 Receptor: Retina Las células fotorreceptoras son postmitóticas y pueden sobrevivir durante toda la vida del animal, como el resto del SNC 8 Nature Reviews

9 Modificaciones del espectro de luz incidente A nivel ambiental A nivel ocular añosa 9

10 Efectos nocivos de la luz Efectos nocivos en la retina Foto-mecánicos Foto-químicos Foto-térmicos CAMBIOS DEGENERATIVOS EN LA RETINA Los FR usan 4 veces más oxígeno que otras células de la retina y son las células del cuerpo con más alta tasa de metabolismo oxidativo 10

11 Cristalino amarillo Hood, Grarner y Truscott,

12 Pigmento macular Curvas de absorción espectral del pigmento macular en macaco, medido por espectrofotometría Snodderly,

13 Ausencia de conos S en la foveola Magnussen,

14 + + % 14

15 15

16 Filtros de banda o de corte selectivo 16

17 Objetivo General Evaluar el efecto fototóxico de la luz y la acción protectora contra las longitudes de onda corta de los filtros ópticos de absorbancia selectiva en la retina de animales de experimentación. Objetivos Específicos Análisis Estructural de la retina. Análisis Génico de algunos mecanismos implicados en las consecuencias de la fototoxicidad. 17

18 Estudio con ratas albinas y pigmentadas Luz Amarilla Exenta de Radiación Azul. λ en 450 nm Luz Blanca. Radiación Solar Luz Azul para λ <500 nm 18

19 19

20 Sección retiniana Ojo control OD Filtro OI sin Filtro OI-WF OI+F1 OI+F2 Los filtros de distintas densidades ópticas que bloquean las longitudes de onda corta de la luz protegen las neuronas de la retina, dando lugar a densidades nucleares similares. 20

21 Muestra, material y métodom Animal de experimentación seleccionado: Conejo Leonado de Borgoña 21

22 Muestra, material y métodom Filtro amarillo protector Filtro azul de visibilidad 22

23 Muestra, material y métodom Cirugía de extracción de cristalino por facoemulsificación e implante de las lentes intraoculares. Tratamiento Pre-Quir Quirúrgicorgico 23

24 Muestra, material y métodom Proceso Quirúrgico rgico Tratamiento Post-Quir Quirúrgicorgico 24

25 Muestra, material y métodom Conejos pigmentados adultos expuestos durante 2 años a luces de diferente composición espectral en ciclos circadianos. D I Luz blanca exenta del azul y violeta Luz blanca Luz azul del espectro 25

26 Muestra, material y métodom 26

27 FASE I Análisis de estructura 27

28 Resultados FASE I: Estudios estructural e inmunohistoquímico NUCLEAR EXTERNA 28 Noell, 1966; Lawill, 1973; Tso, 1973; Tso y Woodford, 1983; Dureau, 1999

29 Resultados Análisis de los perfiles de núcleos n TUNEL-positivos 29 Exposición aguda: Portera-Cailliau, 1994; Hao, 2002

30 Resultados NUCLEAR INTERNA 30

31 Resultados CÉLULAS GANGLIONARES 31

32 FASE II Análisis de expresión génica 32

33 Homeostasis celular 33

34 Cascada de apoptosis 34

35 Genes pro- y anti-apopt apoptóticos: ticos: Protooncogenes: Familia del Bcl-2 Familia del Fos y Jun Proteínas ligantes de calcio: Familia de las S100 Metaloproteasas y sus inhibidores: MMPs Receptor de Neurotrofinas: Trk-B 35

36 Expresión de genes Pro-apoptóticos 7 Bad 6 Relative levels LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Bad Bax Caspase 1 Relative levels 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Relative levels 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 LIT -NE LIT -B LIT -Az LIT - Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Caspasa-1 No se modifica Bax No se modifica 36 Exposición aguda: Grimm Chen, 2004

37 Expresión de genes Anti-apoptóticos Bcl - XL 2 Relative levels 1,5 1 0,5 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Bcl-XL Bcl Relative levels 0,8 0,6 0,4 0,2 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Bcl-2 No se modifica 37 Exposición aguda: Grimm Chen, 2004

38 Expresión de Protooncogenes d c-jun c-fos Relative levels 1 0,5 0-0,5-1 -1,5-2 -2,5 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Relative levels 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA c-fos d-jun No se ve modificada por los 3.3 en luz azul diferentes tipos luz. 2.7 en luz blanca sin azul 2.2 veces LIO Amarilla. 1.6 veces LIO Amarilla. 38 Wenzel, 2000, 2005

39 Genes relacionados con proteínas ligantes de Ca 2+ Calretinina 1 Relative levels 0,5 0-0,5-1 -1,5 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA -2 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Calbindina Calretinina Relative levels 1 0,8 0,6 0,4 0,2 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Calbindina No se modifica 1.3 veces en luz filtrada de azul 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA 1.6 veces LIO Amarilla S100a6 Relative levels 1 0,8 0,6 0,4 0,2 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA S100a6 No se modifica 39 0 LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA

40 Gen para el receptor de neurotrofinas Trk-B Trk - B 5 Relative levels LIT -NE LIT -B LIT -Az LIT -Am LIA LIT - NE LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Trk - B 1.8 veces en luz Blanca 2.3 veces en luz Azul 3.9 veces en luz blanca exenta de azul 4.2 veces con LIO Amarilla Los Factores Neurotróficos, son una familia de proteínas que favorecen la supervivencia de las neuronas. Thanos y Emerich, Asai, 2007 y Fujieda y Sasaki, 2008

41 0 Genes relacionados con metaloproteasas MMP - 2 No se modifica Relative levels 1 0,8 0,6 0,4 0,2 MMP - 2 LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Plantner,1998 MMP - 3 MMP - 9 Relative levels 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA Relative levels LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA LIT - B LIT - Az LIT - Am LIA MMP veces en luz filtrada de azul 3.6 veces con LIO Amarilla MMP veces en luz Azul 4.6 veces en luz filtrada de azul 4.2 veces con LIO Amarilla 41 Elliot, 2006 Papp, 2007

42 Conclusiones En experimentación animal se han demostrado los efectos protectores del filtrado de las λ corta, en las distintas capas de la retina, tanto estructural como genéticamente. También se ha demostrado que estos efectos protectores se producen con independencia de la posición del filtro respecto a la retina 42

43 Celia SánchezS nchez Ramos Roda 43