La retina supone una gran demanda energética para el cuerpo, en parte debido a la actividad de los fotorreceptores. Estas células especializadas son responsables de recibir la luz y transmitir la información visual al cerebro.
La muerte de los fotorreceptores es la causa de pérdida de visión en muchas enfermedades de la retina y no existen terapias efectivas que mejoren su supervivencia. En un artículo publicado en eLife, investigadores estudiaron la dependencia de los fotorreceptores a la glutamina.
Los resultados indican que mantener el equilibrio de aminoácidos en estas células es importante para la salud de los fotorreceptores. Los requerimientos energéticos de los fotorreceptores los hacen vulnerables a pequeños cambios en el metabolismo.
Estudios anteriores se centraron en la glucosa como la principal fuente de combustible para estas células. Actualmente, se está probando una terapia que aprovecha la dependencia de los fotorreceptores de la glucosa en un ensayo clínico para pacientes con degeneración de la retina.
“Los fotorreceptores son una de las células metabólicamente más exigentes del cuerpo, lo que nos llevó a preguntarnos si dependen de otras fuentes de combustible además de la glucosa para su supervivencia”, mencionan los autores.
En este sentido, observaron la glutamina porque es el aminoácido más abundante en la sangre. “La glutamina actúa en varias vías, ayudando a las células a construir otros aminoácidos, incluidos el glutamato y el aspartato, proteínas y ADN”, explican.
Para confirmar el papel de la glutamina en la visión, el nuevo estudio utilizó ratones que carecían de la enzima glutaminasa, que descompone la glutamina en glutamato. Compararon estos ratones con ratones de control midiendo el grosor de sus retinas.
Los ratones que carecían de glutaminasa tuvieron una rápida reducción del grosor de la retina con pérdida del número y la función de los fotorreceptores.
Para entender por qué la glutamina es importante para la supervivencia de los fotorreceptores, el equipo midió los niveles de diferentes moléculas en ratones de control y en aquellos que carecían de glutaminasa.
Cuando los ratones carecían de la enzima, tenían niveles más bajos de glutamato y aspartato. Estos aminoácidos, a su vez, ayudan a las células a construir proteínas necesarias para la función de los fotorreceptores.
Los investigadores también descubrieron que la disminución de los niveles de aminoácidos activaba la respuesta al estrés integrada, que se sabe que desencadena la muerte celular si permanece activa durante demasiado tiempo. Cuando inhibieron la respuesta al estrés, el equipo descubrió que el grosor de la retina aumentó.
“Ahora nos centramos en comprender qué vías dependen de la glutamina y si pueden ser tratadas con medicamentos o suplementos”, señalan. Las vías de conversión de glutamina a glutamato se ven afectadas negativamente en modelos de enfermedad de la retina humana.
“Es posible que restablecer el metabolismo pueda ayudar a prevenir la pérdida de visión y la ceguera”, rematan los expertos.