Evaluación de estrategias terapéuticas basadas en sustancias antiinflamatorias y antioxidantes en retinosis pigmentaria

Resumen

La retinosis pigmentaria comprende un grupo de distrofias hereditarias de retina, caracterizadas por la pérdida progresiva e irreversible de la visión, debida a la muerte de las células fotorreceptoras. Se trata de una enfermedad rara, que constituye la principal causa genética de ceguera, con una prevalencia de un afectado por cada 4000 habitantes. Mientras que la degeneración retiniana empieza con la muerte de los bastones debida a mutaciones genéticas, la muerte de los conos parece ser consecuencia de un progresivo daño oxidativo, inflamación y desequilibrio metabólico, influenciado por la liberación de sustancias tóxicas por parte de los bastones y otras células del entorno. La muerte de los bastones da lugar a la aparición de los primeros síntomas de la enfermedad, como la ceguera nocturna y la visión en túnel, y la muerte de los conos termina produciendo la perdida de la visión central. Los fotorreceptores son especialmente susceptibles al daño oxidativo y a la peroxidación lipídica debido a su elevada tasa metabólica y a los riesgos ambientales a los que están expuestos. Distintas evidencias en modelos experimentales y pacientes con retinosis pigmentaria muestran alteraciones en el estado antioxidante-oxidante y presencia de estrés oxidativo que pueden correlacionarse con una peor función visual. Según esta hipótesis oxidativa, la muerte de los bastones, principales consumidores de oxígeno de la retina durante las primeras etapas de la enfermedad, provocaría un aumento de la concentración de oxígeno o hiperoxia, que produciría estrés oxidativo, exacerbando la muerte de los bastones y contribuyendo a la muerte de los conos. En los últimos años también se ha observado una gran implicación de la inflamación en la progresión de la enfermedad, que conlleva activación de la microglía y conduce a la liberación de citoquinas proinflamatorias, como el factor de necrosis tumoral (TNFα), entre otras moléculas de señalización. El mantenimiento prolongado de elevados niveles de estas moléculas, especialmente de las citoquinas, puede acelerar el propio proceso de degeneración de la enfermedad. Actualmente, no existen terapias efectivas para el tratamiento de la retinosis pigmentaria, por lo que el objetivo general de esta tesis es abordar diferentes estrategias farmacológicas para el tratamiento de la enfermedad, intentando actuar sobre los diferentes procesos que ocurren durante el proceso de degeneración retiniana y ralentizar así su avance. Para ello, en primer lugar, corroboramos la presencia de marcadores inflamatorios en pacientes y en ratones con retinosis pigmentaria. A continuación, evaluamos el efecto de la administración intravítrea de Adalimumab, un anticuerpo anti-TNFα, sobre la degeneración retiniana en un modelo murino de retinosis pigmentaria, el ratón rd10, profundizando en los mecanismos de muerte implicados en el proceso de degeneración. Los estudios in vitro sugieren que el TNFα induce la activación de las poli (ADP) ribosa polimerasas (PARPs) y de caspasas, el aumento de la proteína RIPK3 (receptor-interacting protein) y la disminución de RIPK1 en fotorreceptores de ratón. Los estudios in vivo sugieren que la muerte celular en la retina de los ratones está medida por activación de PARP y del inflamasoma NLRP3 (NOD-, LRR- and pyrin domain-containing protein 3), y, en menor medida, por los mecanismos dependientes de caspasas a día postnatal 23. El tratamiento con Adalimumab intravítreo reduce la degeneración retiniana, disminuyendo la activación de PARP, de la microglía y del inflamasoma NLRP3. Además, con las inyecciones intravítreas conseguimos aumentar la ventana terapéutica con respecto a la administración intraperitoneal, pues el efecto neuroprotector del tratamiento se observa durante más tiempo en los ratones. En tercer lugar, evaluamos el efecto de la estabilización del factor 1 de transcripción inducible por hipoxia 1 alfa (HIF-1α) en el ratón rd10. Los resultados de este estudio muestran una disminución generalizada de la proteína HIF-1α y sus genes diana, lo que sugiere que la retina se encuentra expuesta a un ambiente hiperóxico durante el proceso de degeneración. El tratamiento con dimetiloxalil glicina (DMOG) disminuye la degeneración y la inflamación en la retina de los ratones, demostrando así el efecto neuroprotector de la estabilización de HIF-1α sobre los procesos de degeneración retiniana en etapas tempranas de la retinosis pigmentaria. Por último, evaluamos el efecto sobre el estado antioxidante-oxidante y la función visual de pacientes con retinosis pigmentaria, de la administración oral de una mezcla de nutracéuticos antioxidantes. Basalmente observamos un desequilibrio del estado redox ocular y en menor grado sistémico. El tratamiento con la mezcla de nutracéuticos antioxidantes durante dos años, evita el empeoramiento de la función visual y produce una ligera mejoría del estado redox ocular, aunque no observamos efecto significativo sobre los marcadores del estado redox en sangre. En conclusión, nuestros resultados confirman que existen alteraciones en el sistema antioxidante, los procesos inflamatorios y la biodisponibilidad de oxígeno a nivel ocular, implicadas en la patogénesis de la retinosis pigmentaria. Además, sugieren que reduciendo algunos de estos procesos como la inflamación o el estrés oxidativo es posible ralentizar la progresión de la degeneración de la retina, con la ventaja de ser estrategias farmacológicas independientes del defecto genético causante de la retinosis pigmentaria.