El papel de la membrana de bruch

 
Janosch P. Heller and Keith R. Martin
Translational Vision Science & Technology 2014 3:4, 4
 

INTRODUCCION

La degeneración macular relacionada con la edad (DMAE) es la principal causa de ceguera entre los adultos mayores en países desarrollados.  La enfermedad es multifactorial y afecta la región macular del ojo, la cual es la responsable de la visión central.  A medida que la enfermedad se desarrolla frecuentemente ocurren cambios en  la membrana de Bruch y los coriocapilares, los cuales están relacionados con la degeneración del epitelio pigmentario retinal (EPR).  Con el progreso de la enfermedad también puede ocurrir  daño estructural irreversible en otras capas de la retina. Alrededor del mundo 30 a 50 millones de personas y hasta un tercio de los individuos mayores de 75 años presentan alguna forma de DMAE. La incidencia de DMAE se está incrementando en países europeos, Estados Unidos y Japón.  Adicionalmente, a medida que aumenta la expectativa de vida, es probable que también aumente el número de pacientes que sufren de enfermedades relacionadas con el envejecimiento como el Alzheimer y la DMAE.  La DMAE se puede clasificar en las formas seca y húmeda.  La forma seca frecuentemente se desarrolla como una pérdida gradual de la visión central acompañada por atrofia de las células del EPR.  En la forma húmeda, nuevos vasos sanguíneos de la coroides (neovascularización coroidal) pueden sangrar llevando a edema macular y hemorragias.  Aunque la forma húmeda de la enfermedad solo es responsable del 10% del total de los casos de DMAE, los tratamientos más disponibles son los que tiene como blanco esta forma de la enfermedad.  En la actualidad el tratamiento más ampliamente usado para la DMAE húmeda consiste en la administración de anticuerpos contra el factor de crecimiento endotelial vascular para prevenir la formación de nuevos vasos sanguíneos y para que los que ya estén establecidos se desvanezcan.  Otros tratamientos disponibles incluyen la retirada quirúrgica de las membranas neovasculares del coroides, terapia fotodinámica y radioterapia.

 

Las células del RPE, esenciales para la integridad de la retina externa frecuentemente se pierden durante el desarrollo temprano de la DMAE.  Las células del RPE transportan nutrientes de los coriocapilares a los fotoreceptores y fagocitan los detritos de segmentos externos.  También están involucradas en el mantenimiento  del privilegio inmune relativo del ojo como parte de la barrera hemato-retinal.

Las células del RPE están sujetas a muchos factores estresantes causados por la absorción de la luz diseminada, y debido a su acción fagocitica. Cuando las RPE envejecen, la eficiencia de la fagocitosis y el subsecuente reciclaje y degradación de desechos disminuye y esto puede llevar a la acumulación de residuos tóxicos que son depositados por debajo de las células del RPE en la membrana de Bruch. Junto con otras anormalidades de la membrana de Bruch esto puede conducir a la disfunción y finalmente a la muerte de las células del RPE. Para los pacientes con pérdida del RPE debido a DMAE, pero en los cuales  los fotoreceptores y los coriocapilares permanecen relativamente intactos, la posibilidad de trasplantar células sanas del RPE para prevenir la perdida secundaria de fotoreceptores y potencialmente mantener o restablecer la visión ha sido recientemente fuente de gran interés.

TRASPLANTE DE CELULAS DEL RPE EN MODELOS ANIMALES

Las técnicas de cultivo para células del RPE humano fueron establecidas a principios de los 80’s. Las células del RPE pueden estar disponibles como células únicas o como una capa de las mismas. Los primeros trasplantes de células cultivadas del RPE humano fueron desarrollados en ojos de monos a mediados de los 80’s. Las células del RPE también han sido injertadas en ojos de otros animales, incluyendo ratas y conejos.

El potencial terapéutico del trasplante de RPE fue revelado en experimentos donde las células del RPE fueron injertadas en los ojos de una rata del Colegio Real de Cirujanos (RCS). La rata del RCS ha sido usada ampliamente como un modelo de degeneración retinal por décadas. La degeneración es causada por una mutación que ocurre de manera natural en el gen MERTK que codifica una proteína esencial para la fagocitosis de los segmentos externos. Aunque este modelo animal puede ser usado para evaluar la supervivencia y función de los injertos de células del RPE, no muestra las características típicas de la DMAE. Li y Turner publicaron el primer trasplante exitoso de células del RPE de rata en ratas de las cepas Sprague Dawley y RCS recién nacidas y adultas. Las células se integraron en la capa de células del RPE del huésped y regeneraron partes despojadas de la membrana de Bruch. En 1989 otro grupo reporto el injerto exitoso de células del RPE de rata en el espacio sub-retinal de las ratas RCS, con la consecuente recuperación de su incapacidad heredada para la fagocitosis de los segmentos externos. En 1997 Castillo y colaboradores, describieron el trasplante de células del RPE humano en el modelo RCS para prevenir la degeneración retinal. Por otro lado el trasplante de las líneas celulares del RPE humano: ARPE19 y h1RPE7 en el modelo RCS puede detener la progresión de la degeneración retinal. Así como la fagocitosis de los segmentos externos después del trasplante, la habilidad de las células del RPE para prevenir la degeneración retinal ha sido evaluada funcionalmente, por ejemplo, por medio de la medición de los efectos en el reflejo pupilar a la luz y por medio de la electroretinografía. Adicionalmente las células de Schwann, las células del RPE de feto humano, las células del RPE neonatal de rata, las células olfatorias, las células madre del sistema nervioso central humano, y otro tipo de células han sido trasplantadas en las ratas RCS.

TRASPLANTE DE LAS CELULAS DEL RPE DERIVADAS DE CELULAS MADRE

Además de los tipos de células mencionadas previamente, células del RPE derivadas de células madre han sido usadas en estudios de trasplante de RPE. Las células madre de embrión humano (HESCs) son células pluripotenciales recolectadas de la masa interna de células de un blastocito humano de 5 días que no han sido usadas para las fertilizaciones in vitro. Las HESCs poseen el potencial para diferenciarse en cada tipo de célula del cuerpo y son esencialmente inmortales porque pueden ser expandidas en cultivos sin diferenciación.  Las células del RPE derivadas de las HESCs fueron obtenidas inicialmente de un sistema de co-cultivo de células estromales (PA6) que inducia diferenciación neuronal. Las células del RPE también han sido obtenidas de células madre de embrión de ratón. Algunos otros estudio han sido publicados  donde las células del RPE  fueron derivadas de las HESCs usando un protocolo de diferenciación espontaneo. Las células del RPE derivadas de las HESCs expresan muchos marcadores celulares  incluyendo MERTK y RPE65, y son capaces de elaborar funciones de las células del RPE como la fagocitosis de segmentos externos. Además de la diferenciación al azar las células del RPE han sido derivadas de las HESC a través de la diferenciación y formación neural del cuerpo embrionario. Estas células expresan marcadores específicos del RPE y fagocitan los segmentos externos. Las células del RPE derivadas de células madre se comportan más como células del RPE fetal comparadas con las células del RPE adulto. Las células expresan genes que son esenciales para la función de las células del RPE y que normalmente no se encuentran en las líneas celulares del RPE.

Las células del RPE derivadas del HESCs han sido usadas para trasplantes en modelos de degeneración retinal de ratas y ratones y mostraron capacidad para recuperar la función visual. Lu y colaboradores  trasplantaron células del RPE derivadas del HESCs de forma sub-retinal en modelos de degeneración retinal y de enfermedad de Stagarts en ratas y ratones. Unas pocas células sobrevivieron por encima de 220 días y lograron mantener alguna función visual. Por otra parte no se observaron formaciones de teratomas u otras reacciones patológicas. Las células del RPE derivadas del HESCs están siendo usadas actualmente en ensayos clínicos con humanos con resultados publicados por primera vez en el 2012. Células del RPE derivadas del HESCs fueron trasplantadas como una solución celular en un paciente con enfermedad de Stargardts  y en un paciente con DMAE seca. Aunque las células no formaron una monocapa funcional en los pacientes, se observó leve mejoría en la agudeza visual de ambos pacientes.

Sin embargo es de notar que la agudeza visual medida en pacientes con DMAE que han sido reevaluados algunas veces puede mejorar a lo largo del tiempo debido a cambios en la fijación no central donde una parte ligeramente diferente de la retina es usada para ver blancos visuales centrales. Este mecanismo también podría explicar porque hubo alguna mejoría en el ojo contralateral el cual no recibió células del RPE. Por lo tanto la realización cuidadosa de diseños experimentales y la interpretación cauta de los resultados son esenciales para asegurarse de que cualquier cambio en la agudeza visual se debe realmente al trasplante de RPE. Sin embargo los hallazgos preliminares son ciertamente sugestivos y los resultados de estudios en fases avanzadas están siendo esperados con entusiasmo.

Además de las HESC, células madre pluripotenciales humanas inducidas (iPSCs) han sido usadas para obtener células del RPE. Las iPSCs son células somáticas reprogramadas que comparten muchas similitudes con las HESC. También son pluripotenciales y pueden ser amplificadas en cultivos hasta un grado teóricamente infinito. Células del RPE fueron obtenidas de las iPSCs usando el método de diferenciación espontanea.  Adicionalmente las iPSCs  han sido usadas para obtener células del RPE a través del cuerpo embrionario/diferenciación neural, o a través de diferenciación directa. Las iPSC derivadas de células del RPE también expresaron varios marcadores del RPE y cumplieron con las funciones del RPE, así como ser capaces de reemplazar las células del RPE después del trasplante.  Más recientemente, RIKEN  y la fundación para la Investigación Biomédica e Innovación, Japón,  conjuntamente aplicaron para llevar a cabo un ensayo clínico usando células del RPE derivadas de las iPSCs para tratar la DMAE, así que el desarrollo activo de este tipo de abordaje parece posible en un futuro cercano. 

El uso de células madre en medicina regenerativa conlleva el riesgo de formación de tumores y rechazo inmune. A causa de su privilegio inmunológico, las células trasplantadas en el ojo pueden sobrevivir por periodos más largos de tiempo que en otras partes del cuerpo.  Sin embargo los xenoinjertos de células del RPE aún pueden ser localizadas y destruidas por el huésped y en animales la inmunosupresión no ayudo a proteger los aloinjertos de RPE de la destrucción por el sistema inmune del receptor.

Aunque las células del RPE derivadas de células madre embrionales parecen ser relativamente seguras en términos de riesgo tumoral post trasplante, se ha descrito que estas células pueden des-diferenciarse en rosetas neuronales. En el último ensayo con humanos las células del RPE derivadas de HESC trasplantadas no parecieron causar ningún efecto secundario serio, aunque hasta la fecha solo han sido publicados datos de dos pacientes.

Adicionalmente, células del RPE derivadas de iPSC llevaron a un rechazo más rápido por parte del huésped después del trasplante sub-retinal comparadas con las células del RPE derivadas de HESC. Este rechazo puede ser debido a la reprogramación de las células somáticas en la iPSCs que usan virus integrativos.  El uso de virus episómicos no integrativos para reprogramar las células generan células pluripotenciales que son menos inmunogénicas y más similares a las HESC. Además el uso de virus Sendai, RNAm o proteínas para reprogramar las células puede sortear problemas inmunológicos. Recientemente Hou y colaboradores encontraron una forma para inducir pluripotencialidad en células somáticas de ratones usando únicamente componentes químicos. Cuatro de estos componentes ya son usados en ensayos clínicos. Los investigadores están intentando ahora el mismo abordaje en células humanas. Para superar el riesgo tumoral asociado con las células madre los fibroblastos humanos han sido diferenciados directamente en células similares al RPE por medio de la sobreexpresión de factores de transcripción específicos del RPE. Este método también usa retrovirus para sobre-expresar los factores de transcripción  que pueden conducir a complicaciones in vivo. Las iPScs derivadas del paciente pueden superar la respuesta inmune del huésped pero todavía serán portadoras del loci de susceptibilidad de la DMAE que puede llevar a producir características compatibles con DMAE después del trasplante. La reparación genética previo al trasplante dirigida a mutaciones asociadas a DMAE genéticamente correctas podrá superar este problema.

TRASPLANTE DE CELULAS DEL RPE PRIMARIO EN PACIENTES HUMANOS

Después de los resultados alentadores en modelos animales, el injerto de células del RPE fue probado en pacientes humanos usando una variedad de técnicas. En algunos estudios RPE autólogo sano de la periferia del ojo fue trasplantado en la región macular del mismo ojo para reemplazar las células enfermas del RPE de la fóvea. Este trasplante autólogo requería  células del RPE aisladas o un parche de células del RPE unidas con la coroides subyacente.  En el primero de estos estudios, Peyman y colaboradores trasplantaron células del RPE  en los ojos de dos pacientes con DMAE avanzada. En uno de los dos casos la mejoría visual se logró por varios meses, pero el otro no mostro ningún efecto positivo. Las mejoras en la instrumentación para minimizar el daño del tejido sano así como las mejoras en el método de entrega de las suspensiones o capas de células del RPE han hecho el trasplante de células del RPE de alguna manera más fácil y seguro, pero la técnica todavía es difícil, lleva tiempo y puede llevar a desprendimiento de retina  durante la recolección de las células periféricas del RPE. Hasta la fecha un total de más de 30 trasplantes de RPE  homólogos y 230 autólogos han sido descritos.

Una comparación entre el injerto de una suspensión de células del RPE y el trasplante de una capa no encontró diferencias significativas con alguna mejoría observada en la agudeza visual.  Sin embargo el trasplante de una capa uniforme ha probado ser dificultoso porque los injertos tienen a arrugarse o a contraerse después de colocarse, formando parches delgados o pliegues de varias capas. Por otro lado, las suspensiones de células de RPE por si mismas podrían no sobrevivir en el ambiente patológico de una membrana de Bruch envejecida., y el éxito terapéutico de los trasplantes de soluciones de RPE puede ser limitado si pocas células se adhieren a la membrana de Bruch enferma, o fallan en sobrevivir por el tiempo suficiente para mostrar efectos positivos. La tasa de rechazo debido a inflamación parece ser un gran problema en algunos estudios y puede ser un mayor problema en la DMAE húmeda que en la seca ya que en este tipo de enfermedad hay mayor implicación de la barrera hemato-retinal. El ambiente extracelular en el cual las células se tienen que adherir  juega un papel importante en la supervivencia de las células del RPE trasplantadas. Se ha demostrado que las células del RPE se someten a un proceso de apoptosis si no se adhieren con suficiente rapidez. La falta de adhesión puede ser explicada a través de los cambios moleculares en la membrana de Bruch que resultan de los depósitos relacionados con la edad de moléculas antiadherentes y a una disminución en los ligandos de integrinas normales que promoverían la adhesión de las células trasplantadas.

Adicionalmente, en la DMAE húmeda los abordajes quirúrgicos enfrentan el problema  de que nuevos vasos coroidales han crecido de la coroides a través de la membrana de Bruch hacia la retina  y han alterado el entorno de la membrana de Bruch durante el proceso.  Previo al trasplante de las células RPE, membranas neovasculares coroidales pueden ser extirpadas y las células del RPE pueden ser sembradas en el área denudada. Después de la extirpación neovascular coroidal sub-retinal, la capa endógena de RPE  muestra cierta habilidad de reparación pero no son capaces de cubrir completamente las capas más profundas expuestas de la membrana de Bruch enferma y una atrofia progresiva de los coriocapilares ocurre con frecuencia.

Binder y colaboradores mostraron que el trasplante macular autólogo llevaba a alguna mejoría visual después de la extirpación neovascular coroidal. El estudio clínico que comparo solo la retirada de la membrana con el trasplante simultaneo de RPE encontró una pequeña mejoría en la agudeza visual de cerca pero no en la visión a distancia. Otros estudios mostraron que el desbridamiento de la membrana de Bruch seguido del trasplante de células del RPE autólogas llevo a la regeneración  del área despejada de la membrana de Bruch y a la prevención de la perdida de fotoreceptores.  En 2007, MacLaren y colaboradores describieron que sus trasplantes autólogos después del desbridamiento neovascular coroidal llevo a mejorías en la función visual y que el injerto sobrevivió hasta el sexto mes. Sin embargo las complicaciones relacionadas con la cirugía seguían siendo altas.

Adicionalmente a los cambios relacionados con la edad de la membrana de Bruch, que pueden al menos en parte ser responsables por el fallo en la supervivencia en las células del RPE injertadas, el daño mecánico debido al trasplante en sí mismo puede resultar en peor adhesión del injerto. Las técnicas que son usadas para remover las membranas neovasculares coroidales  en la DMAE húmeda, pueden resultar en daño o retirada de la membrana base de la membrana de Bruch. La membrana base del RPE es el mejor sustrato para las células del RPE trasplantadas y su retirada tiene serias consecuencias para la supervivencia del RPE, como ha sido mostrado ex vivo.

Además de usar células del RPE autólogas, se han realizado Alotrasplantes en pacientes humanos.  En un estudio, células del RPE fetal injertadas hicieron resurgir la membrana de Bruch denudada después de la retirada de las membranas neovasculares coroidales  y las células sobrevivieron hasta por tres meses en los cinco pacientes.  Sin embargo a los doce meses de seguimiento, la mayoría de los pacientes refirieron más pérdida visual comparada con la visión previa al procedimiento. En la DMAE no exudativa,  los injertos de suspensión de células del RPE  mostraron efectos positivos y estabilizaron la agudeza visual. Sin embargo, en lesiones disciformes y en la atrofia geográfica de la DMAE seca, los trasplantes no llevaron a mejoría visual. El trasplante de injertos de RPE fetal alogenico sin inmunosupresión está asociado con una alta tasa de rechazo, especialmente en los casos de DMAE húmeda.  Los trasplantes autólogos de una capa de células de RPE de adulto también han sido estudiados en un ensayo clínico. Aunque no se observó ninguna mejoría en la agudeza visual, la monocapa de RPE adulto no fue rechazada por el huésped y seguía sana hasta un año después del trasplante.

MEJORANDO LA ADHESION Y SUPERVIVENCIA DE LAS CELULAS DEL RPE TRASPLANTADAS

Como se mencionó previamente, las células del RPE trasplantadas  muestran adherencia y supervivencia limitadas después del trasplante en ojos humanos. Los modelos ex vivo juegan un importante papel en determinar la tasa de supervivencia de las células del RPE después del trasplante. Comparando las tasas de fijación de las células del RPE sembradas en la membrana de Bruch de donantes jóvenes y ancianos, los investigadores han demostrado que la membrana de Bruch envejecida  no es apta para la adherencia, supervivencia, diferenciación y función de las células del RPE injertadas. Los detritos relacionados con la edad en todas las capas de la membrana de Bruch pueden ser responsables por la falta de adherencia. El hecho de que las células del RPE se comportan de forma diferente  en las membranas de Bruch de donantes de diferente edad, ha sido evaluado con perfiles de expresión génica. Las células del RPE sembradas en  una membrana de Bruch senil regula a la alta 12 genes y a la baja 8 genes, comparadas con las membranas jóvenes.

Sugino y colaboradores compararon el destino de células del RPE fetales y derivadas del HESC en membranas de Bruch seniles y con DMAE. Ambos tipos de células fueron capaces de hacer resurgir partes de la membrana después de 3 semanas. Sin embargo, aun después de la adherencia exitosa de las células del RPE injertadas, los cambios en la membrana de Bruch obstaculizaron la formación de una monocapa funcional de células del RPE. Este estudio enfatiza que las células del RPE derivadas de células madre se comportan de manera similar a las células del RPE fetales en un ambiente de una membrana de Bruch patológica y que nuevos abordajes se requieren para sortear este ambiente inhibitorio y asegurar la regeneración de células del RPE de la membrana de Bruch.

La interacción de las células del RPE con la membrana de Bruch es mediada en su mayoría a través de las integrinas que contienen beta1, las cuales se unen a una variedad de ligandos extra-celulares incluyendo Laminina, Fibronectina, Vitronectina y Colágeno IV.  Otros estudios han mostrado que la Fibronectina y la laminina facilitan la adherencia de las células del RPE y previenen su apoptosis de forma más efectiva. Las capas más superiores de la membrana de Bruch son ricas en estas dos moléculas de la matriz extracelular y la exposición de capas más profundas de la membrana  resulta en una alteración de la adhesión de las células del RPE. Por lo tanto es importante capacitar a las células del RPE para enfrentar el ambiente extracelular que se encontraran después del trasplante.

Un abordaje para mejorar la unión de las células del RPE trasplantadas  en el ambiente patológico es proveer a las células del RPE de un sustrato más favorable.  Sin embargo, in vivo, la adición de Poli-L-lisina en combinación con la translocación del RPE no mostro ningún efecto positivo, aunque este fallo puede haberse debido a la permeabilización de las células del RPE insertadas por la propia Poli-L-Lisina. Sin embargo in vitro, la alteración de la composición de la matriz extracelular (MEC) de la membrana de Bruch por medio de la adición de medios condicionados ayudo a la adherencia de las células del RPE sembradas en la membrana de Bruch envejecida.  Otro abordaje es el de incrementar los niveles de las integrinas en la superficie.  Se ha demostrado que las células del RPE no cultivadas de donantes seniles fallaron en adherirse, sobrevivir o funcionar en la membrana de Bruch. Es así como Gullapalli y colaboradores probaron el efecto del cultivo a largo plazo en la tasa de adhesión de las células del RPE.  El cultivo a largo plazo incremento los niveles de expresión  de alfa-integrinas, las cuales tienen un efecto positivo en la adhesión de las células del RPE a la membrana de Bruch y sus componentes. Además del cultivo a largo plazo de las células del RPE, la manipulación genética para sobre-expresar integrinas puede ser usada para mejorar la adhesión. Por ejemplo, la sobre-expresión de la integrina a6b4 llevo a una unión y proliferación  incrementadas de las células del RPE en todas las capas de la membrana de Bruch. La manipulación de esta integrina por medio de la mutagénesis dirigida altero la adhesión y proliferación de las células del RPE en la membrana de Bruch. Adicionalmente, nuestro grupo ha demostrado que la sobreexpresión de integrina alfa9 en las células ARPE19 mejoro la adhesión de las células de la membrana de Bruch extraídas de donantes con DMAE húmeda.

Además de cambiar las integrinas expuestas en la superficie de las células, el estado de activación de estas integrinas de superficie celular puede ser controlados desde el interior de la célula (señalización de adentro hacia afuera). Este mecanismo promueve la unión celular a ligandos extracelulares y el acoplamiento de las integrinas al citoesqueleto. Varios investigadores han estudiado el papel de la activación de las integrinas en la mejoría de la adhesión celular, migración y crecimiento de las neuritas. Además se ha demostrado que factores inhibidores  pueden influir el estado de activación de las integrinas y disminuir la habilidad de las células para interactuar con su ambiente extracelular.  Por lo tanto es posible cambiar el perfil de expresión de las integrinas o su estado de activación para promover la adhesión de las células del RPE a la membrana de Bruch patológica previo al trasplante. Se ha demostrado en las células ARPE19 que la adición de manganeso como  un amplio activador de integrinas o la administración del anticuerpo monoclonal TS2/1 mejora tanto la adhesión como la migración de las células en los componentes de la membrana de Bruch igual que en nuestros estudios con explantes de membrana de Bruch. Además, datos recientes aun no publicados de nuestro laboratorio, muestran que la aplicación de manganeso, así como la sobre expresión de kindlin-1, una pareja de unión intracelular y activador de integrinas, mejora la adhesión, el esparcimiento y la migración de las células del RPE de ratas primarias en los componentes de la membrana de Bruch y los explantes de membrana de Bruch de rata. La regulación a la alta de moléculas antiadhesivas como la tenascin-C ha sido descrita, principalmente en DMAE húmeda. Tanto la aplicación de manganeso como la sobre-expresión de kindlin-1 o integrina alfa 9 en células del RPE de ratas primarias puede superar los efectos inhibitorios de TN-C y de los proteoglicanos de condroitin sulfato y promover la adhesión, esparcimiento y migración en estos componentes de la membrana de Bruch patológica. Por lo tanto en un ambiente donde las moléculas inhibidoras son más abundantes que las moléculas pro-adhesivas como la laminina y Fibronectina, la modulación de las integrinas de células del RPE podría potencialmente mejorar la tasa de supervivencia de las células del RPE trasplantadas. Por lo tanto este abordaje puede sortear los cambios patológicos en la membrana de Bruch relacionados con la edad, así como el daño quirúrgico causado por la extirpación de las membranas neovasculares coroidales.

Para superar los problemas de formar una monocapa funcional después del trasplante, las células del RPE pueden ser injertadas como una monocapa polarizada creciendo en un andamio. Esto puede evitar los problemas de des-diferenciación y re-diferenciación de las células del RPE, así como evitar la baja tasa de adherencia de las células del RPE injertadas. Las membranas naturales, incluidas las láminas basales derivadas biológicamente, la membrana amniótica, la membrana de Descemet y la capsula de la lente han sido usadas como sustratos para las células del RPE. Además sustratos de membrana de Bruch artificial incluyendo las películas de parileno, los polímeros de plasma, las nanofibras de poliamida, las membranas de poliéster, la polimida y el politetrafluoroetileno modificado han sido propuestos. Sin embargo el uso de algunos tipos de membranas artificiales conlleva el riesgo de contaminación biológica y transmisión de enfermedades. Resultados alentadores han sido descritos por el grupo de Peter Coffey en el Instituto de Oftalmología en Londres, Reino Unido y la Universidad de California en Santa Bárbara y sus colaboradores, usando una membrana de poliéster no biodegradable recubierta con células del RPE derivadas del HESC. Un ensayo clínico de estos abordajes tiene planeado iniciarse en un futuro cercano.

En un estudio reciente Diniz y colaboradores compararon la supervivencia de 10000 células trasplantadas como una suspensión frente a 2700 células sembradas en una membrana de parileno. Las células injertadas como una monocapa sobrevivieron mejor, y las células en solución frecuentemente formaron agregados o grumos en el modelo de rata inmunocomprometida. Sin embargo el trasplante de una solución celular es técnicamente más fácil y causa menos trauma y problemas de biocompatibilidad.

Nuevamente, esto recalca  que el uso de una solución de células del RPE podría ser el método más fácil para reemplazar las células del RPE en la DMAE. Los resultados de nuestro laboratorio usando RPE de ratas primarias así como células ARPE19 sugieren que en futuros estudios de trasplante la abundancia de integrinas en la superficie celular, así como el estado de activación de integrinas de las células del RPE derivadas de células madre, deberían ser alteradas previo al trasplante para asegurar una adhesión satisfactoria e interacción con la membrana de Bruch enferma y envejecida.

CONCLUSION

Aunque los resultados de muchos de los estudios animales realizados en modelos de DMAE son alentadores, es importante recordar que no existe un modelo que replique de forma exacta la enfermedad humana. Todos los modelos animales usados para estudiar la DMAE tienen limitaciones y por lo tanto los resultados deberían ser interpretados con cautela, principalmente en cuanto a su aplicación a la enfermedad en humanos. En particular los modelos difieren en relación con los mecanismos de perdida de las células del RPE, la importancia de la inflamación y el reclutamiento de otras células durante el proceso degenerativo. Mejores modelos animales de la DMAE son un objetivo importante para investigaciones futuras.

No obstante, los abordajes que usan trasplantes de células del RPE para tratar la DMAE están alcanzando un estado prometedor. Sin embargo los resultados recientes del ensayo de Tecnología Celular Avanzada usando células del RPE derivadas del HESC mostraron que ninguna monocapa funcional fue formada por las células trasplantadas. Adicionalmente, signos de aglutinación celular fueron detectados en un paciente. Son necesarios más pacientes en este ensayo para evaluar el potencial de las células trasplantadas para remplazar las células del RPE enfermas. A pesar de esto, la baja adherencia y tasa de esparcimiento de las células del RPE trasplantadas puede ser prevenible, ya sea a través del uso de ingeniería genética para sobre-expresar integrinas o activadores de integrinas o a través del uso de células del RPE creciendo en andamios. Ensayos clínicos planificados evaluaran la efectividad de monocapas de células del RPE más que de suspensiones celulares. Además el ensayo clínico evaluara la factibilidad de esta técnica en pacientes humanos comparado con la más fácil inserción de injerto de una suspensión celular. El ensayo clínico en Japón mostrara si el uso de células derivadas del iPSC pueden ser un tratamiento potencial para la degeneración macular en pacientes humanos. Adicionalmente, varios bancos de líneas de iPSC van a ser establecidos en muchas partes del mundo, incluidos los Estados Unidos, Europa y Japón. Estos bancos permitirán el uso de células emparejadas por HLA para el trasplante para reducir el riesgo de rechazo del injerto por los pacientes. Los resultados de estos ensayos pueden tener repercusiones importantes para el futuro de la terapia de la DMAE y están siendo esperados con gran interés.

No obstante el trasplante de células del RPE por sí mismo puede no ser suficiente si la DMAE ha progresado a un estadio donde los fotoreceptores también están afectados. Aplicación de injerto simultánea o secuencial  de células del RPE junto con células precursoras de fotoreceptores potencialmente podría ser usado como tratamiento para DMAE más avanzada, así como el trasplante de varillas en desarrollo se ha mostrado efectivo en varios modelos animales de retinopatías hereditarias.