Estudio del efecto protector de la melatonina en el cristalino, análisis de su acción hipotensora y modulación de su secreción usando un filtro amarillo
- Autores: Victoria Eugenia Lledó
- Directores de la Tesis: Ana Guzmán Aránguez (dir. tes.), Hanan Awad H Alkozi (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Almudena Crooke Álvarez (presid.), Fernando Huete Toral (secret.), Maria del Carmen Acosta Boj (voc.), Aránzazu Mediero Muñoz (voc.), Juana Gallar Martinez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Óptica, Optometría y Visión por la Universidad Complutense de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
- Resumen
- español
El cristalino es una lente biconvexa, avascular y transparente situada en el polo anterior del ojo por detrás del iris. Su función principal es enfocar la luz a la retina. La opacificación o pérdida de transparencia del cristalino genera cataratas, la principal causa de ceguera reversible en el mundo, siendo el estrés oxidativo un mecanismo patológico clave en su desarrollo.
La melatonina es una neurohormona secretada principalmente por la glándula pineal, también es producida a nivel ocular en estructuras como el cuerpo ciliar, la retina y el cristalino. La síntesis y liberación de melatonina sigue un ritmo circadiano, siendo suprimida su liberación mediante la luz por la activación del fotopigmento melanopsina. Recientes estudios han evidenciado la presencia de este fotopigmento en el cristalino y como su activación mediante luz azul disminuye la expresión de enzimas biosintéticas de la melatonina así como su producción, sugiriendo que la modificación de la luz, por ejemplo mediante el uso de filtros, podría regular la liberación de melatonina ocular.
La melatonina actúa como agente antioxidante, adquiriendo así un potencial anticataratogénico. Se desconoce si los niveles de melatonina ocular presentan alguna alteración en la patología de cataratas, repercutiendo en la progresión de la enfermedad.
Resultados El tratamiento con H2O2 y luz blanca tipo LED aumentó la acumulación de ROS e indujo un descenso en la viabilidad celular. El pretratamiento con melatonina previno estos efectos sobre la viabilidad celular y la producción de ROS y promovió la expresión del sistema antioxidante Nrf2 y la actividad de la enzima SOD. La activación del inflamasoma NLRP3, inducida por estrés oxidativo, fue atenuada por la melatonina. Además, el pretratamiento con melatonina revirtió la EMT producida por estrés oxidativo.
Los niveles de melatonina y 6-hidroximelatonina en los humores acuosos fue menor en los pacientes con catarata frente a los sujetos control, siendo menor en pacientes con catarata diabética.
En los estudios con filtro amarillo, la exposición a luz disminuyó los niveles proteicos de las enzimas AANAT, pAANAT e HIOMT así como la secreción de la melatonina y su producto degradativo. El filtro amarillo revirtió el descenso en la expresión de enzimas biosintéticas, la reducción en la liberación de melatonina y protegió a las células del daño inducido por la luz disminuyendo la acumulación ROS.
El efecto del filtro amarillo fue evaluado en un modelo de conejo diabético, mostrando una bajada en los niveles de melatonina en el humor acuoso semejante al de los pacientes con catarata diabética, así como una menor expresión de enzimas AANAT, HIOMT y pAANAT respecto al control. El filtro amarillo permitió restablecer unos niveles de estas enzimas similares al control en los animales con catarata diabética, recuperando el contenido de melatonina en el humor acuoso, así como preservar la expresión proteica de Nrf2 y la actividad de la enzima SOD.
El filtro amarillo también redujo la presión intraocular en un modelo animal.
Conclusiones La aplicación de melatonina contrarrestó el descenso en viabilidad celular inducida por los agentes estresores estimulando la capacidad antioxidante de las células mediante el incremento de los niveles proteicos de Nrf2 y de la actividad de SOD. Además, la melatonina previno la activación del inflamasoma NLRP3 inducida por la exposición a estrés oxidativo.
Existe una alteración de los niveles de melatonina en el humor acuoso de pacientes con cataratas, siendo más marcada en pacientes con catarata diabética.
- English
The lens is an avascular and transparent structure located in the anterior pole of the eyeball behind the iris. Its main function is to focus light on the retina. The opacification or loss of transparency of the lens generates cataracts, which are the main cause of reversible blindness in the world. Oxidative stress is a key pathological mechanism in cataract progress.Melatonin is a neurohormone mainly secreted by the pineal gland and also produced at eye structures such as the ciliary body, the retina and the lens. The synthesis and release of melatonin follows a circadian rhythm. Melatonin release is suppressed by the activation of the photopigment melanopsin by light. Recent studies have shown the presence of melanopsin in the lens and how its activation by blue light exposure decreases the expression of enzymes involved in melatonin biosynthesis as well as neurohormone production, suggesting that light modulation, for example with filters, could regulate melatonin in the eye. Among the functions of melatonin in the eye highlights its possible role as an antioxidant agent. Taking into account the relationship of cataracts with oxidative stress, the anticataratogenic potential of melatonin has been suggested. It is unknown whether ocular melatonin levels are altered in cataracts, which could affect the disease progression...
- español
