Neuromielitis Óptica: ¿qué es y qué se investiga en Argentina?

Se trata de una enfermedad poco común pero que en la República Argentina tiene científicos que investigan los casos para buscar los posibles tratamientos y cura.

Vanina Netti es Bioquímica y realizó su tesis doctoral en la cátedra de Fisiología de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA, donde actualmente se desempeña como docente. Hace ya 5 años se incorporó al Laboratorio de Biomembranas bajo la dirección de la Dra. Claudia Capurro, primero como becaria postdoctoral y actualmente como investigadora asistente de CONICET. El laboratorio de Biomembranas pertenece al Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay (IFIBIO UBA-CONICET) y está ubicado en la Facultad de Medicina de la UBA.

La enfermedad

En el laboratorio estudiamos una enfermedad severa que se llama Neuromielitis Óptica (NMO), que es una enfermedad autoinmune inflamatoria y desmielinizante, que afecta al sistema nervioso y en particular al nervio óptico y a la médula espinal.

En los pacientes, se observa pérdida de la visión y debilidad y/o parálisis en los brazos y piernas, además de alteraciones a nivel autonómico. Inicialmente a esta enfermedad se la confundía con la esclerosis múltiple, ya que comparten algunas características. Sin embargo, en el año 2004, se descubrió que la causa de esta enfermedad era un auto-anticuerpo al que llamaron IgG-NMO, es decir un anticuerpo generado por el sistema inmune contra proteínas propias del cuerpo (por eso decimos que es una enfermedad autoinmune).

Entonces, las células de nuestro sistema inmune generan una reacción inflamatoria contra nuestro organismo, al no reconocerlo. La detección de este auto-anticuerpo IgG-NMO permitió diferenciar a la NMO de la esclerosis múltiple y considerarla una enfermedad diferente.

La proteína blanco del IgG-NMO es un canal de agua muy abundante en el sistema nervioso llamado Acuaporina-4 (AQP4), por lo cual a este auto-anticuerpo ahora se lo llama AQP4-IgG. Las Acuaporinas son una familia de proteínas que se encuentran en la membrana de las células, facilitando el transporte de agua hacia adentro o afuera de la célula. El laboratorio de Biomembranas en donde trabajo ha centrado desde sus comienzos en el año 1985 como su objetivo el estudio del transporte de agua y otras moléculas a través de la membrana celular, habiendo hecho contribuciones muy importantes en este campo de conocimiento de las Acuaporinas.

Lo que se hace en el laboratorio

Hace unos años atrás, fue descripto que algunos pacientes con NMO presentaban alteraciones estructurales y funcionales en la retina, que podrían contribuir a la pérdida de visión en estos pacientes. La retina es el tejido sensorial del ojo y está formada por 2 tipos principales de células: las neuronas, que se encargan de percibir los estímulos luminosos y transmitirlos hacia la corteza visual del cerebro mediante el nervio óptico para que podamos ver y las células gliales de Müller, que son células cuya función principal es mantener un medio ambiente apropiado para que las neuronas puedan funcionar.

Particularmente, dentro de la retina, AQP4 se expresa principalmente en las células de Müller, participando del transporte de agua. Cuando las neuronas trabajan intensamente para procesar los estímulos visuales, el ambiente que las rodea en la retina sufre alteraciones en su composición, que afecta al volumen de las células de Müller y, tal como comprobamos en el laboratorio, AQP4 contribuye a que estas células puedan mantener su volumen constante y funcionar apropiadamente.

Entonces, en el contexto de la NMO, si las células de Müller se alteran porque el auto-anticuerpo AQP4-IgG se une a AQP4, alterando su función y su permanencia en la membrana celular, la función de las neuronas también se ve alterada. Para abordar estos estudios, utilizamos células de Müller humanas en cultivo y las exponemos a sueros de pacientes con NMO, que contienen al AQP4-IgG, y también a sueros de personas sanas para comparar los resultados.

Estudiamos en estas condiciones el transporte de agua a través de la membrana mediante videomicroscopía de fluorescencia y la presencia y la localización de diferentes proteínas que contribuyen al proceso de regulación de volumen mediante diferentes técnicas de biología molecular y  microscopía de fluorescencia, entre otras.

Resultados previos y futuros

En nuestro laboratorio, se han realizado estudios con suero de pacientes de NMO que contenían AQP4-IgG en astrocitos, que son células que cumplen funciones análogas a las células de Müller pero se encuentran en el sistema nervioso central.

Estos experimentos mostraron que la unión del AQP4-IgG a AQP4 produce la internalización de gran parte de AQP4 desde la membrana hacia el interior de la célula y esto produce una significativa reducción de la permeabilidad al agua de las células, lo cual se relaciona con la patogénesis de la enfermedad.

En trabajos previos que realizamos en células de Müller, mostramos que el proceso de regulación de volumen de estas células de la retina depende no solo de AQP4 sino también de otros canales que se asocian a ella y trabajan en conjunto, tales como el canal de calcio TRPV4 o el canal de osmolitos orgánicos VRAC.

Actualmente estamos finalizando los experimentos y el análisis de los resultados para definir las consecuencias de la unión del auto-anticuerpo AQP4-IgG en las células de Müller y cómo se afecta su función. Esto no sólo nos permite conocer cómo funciona normalmente AQP4 en estas células de la retina, sino también conocer el mecanismo por el cual se desencadenan las alteraciones de la NMO observadas en pacientes y entonces poder evitar el daño a la retina o el avance de la enfermedad, o incluso diseñar posibles estrategias terapéuticas a futuro. Sin embargo, todavía nos queda mucho trabajo por hacer, ya que a medida que avanzamos en la investigación surgen nuevas preguntas y debemos pensar nuevas estrategias experimentales para poder contestarlas.