Un nuevo estudio ofrece una explicación de cómo los años de exposición crónica a la luz solar pueden aumentar el riesgo de cataratas, una opacidad del cristalino del ojo que generalmente ocurre con el envejecimiento. El estudio confirma un vínculo entre los rayos dañinos del sol y un proceso llamado estrés oxidativo. Fue financiado en parte por el Instituto Nacional del Ojo (NEI).
Es bien sabido que la exposición a la luz ultravioleta (UV) del sol puede causar daños en la piel. Pero muchos estudios muestran que la luz UV también puede aumentar el riesgo de cataratas y otras afecciones oculares.
El estrés oxidativo se refiere a las reacciones químicas dañinas que pueden ocurrir cuando nuestras células consumen oxígeno y otros combustibles para producir energía. Es una consecuencia desafortunada de la vida, pero también se considera un contribuyente importante al envejecimiento normal y a las enfermedades relacionadas con la edad, incluida la formación de cataratas en el cristalino.
Las células dentro del cristalino contienen principalmente agua y proteínas, y carecen de los orgánulos (literalmente «órganos diminutos») que se encuentran típicamente en otras células. Esta composición inusual de células del cristalino hace que el cristalino sea transparente, con una capacidad única de transmitir luz y enfocarla en la retina en la parte posterior del ojo. Cuando se forma una catarata, las proteínas dentro de las células del cristalino muestran signos de daño oxidativo, y finalmente se agrupan, dispersando la luz en lugar de transmitirla. Entonces, la teoría dice, el estrés oxidativo (o algo parecido) es responsable de destruir las proteínas ordenadas cuidadosamente dentro del cristalino y producir una catarata.
La teoría puede sonar simple, pero hay un hecho desconcertante que no encaja: Las células más antiguas en el cristalino no solo carecen de los orgánulos que mantienen vivas y funcionando a la mayoría de las otras células, sino que también reciben poco o ningún oxígeno. Entonces, ¿cómo pueden sufrir estrés oxidativo?
El nuevo estudio, dirigido por investigadores de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, sugiere que la luz UV puede proporcionar una respuesta. El estudio muestra que la luz UV puede dañar las proteínas del cristalino de una manera distinta (llamada glicación) que se observa típicamente en las cataratas y en las células dañadas por el estrés oxidativo. En otras palabras, la luz UV puede sustituir al oxígeno para desencadenar reacciones oxidativas dañinas en el cristalino.
Estudios previos han apoyado esta teoría. Pero el equipo de Case Western ha revelado un detallado paso a paso de los cambios químicos inducidos en la lente por la luz UV.
Muchos estudios clínicos, incluido un estudio financiado por NEI de pescadores en la bahía de Chesapeake, han señalado la exposición a la luz UV como factor de riesgo de cataratas relacionadas con la edad. Los rayos UV son invisibles y tienen longitudes de onda más cortas que la luz visible. En la atmósfera de la Tierra, la luz UV viene en dos variedades: UVA y UVB. Sus contribuciones relativas a las cataratas siguen sin estar claras, pero los rayos UVA penetran más profundamente en el cuerpo y es más probable que lleguen al cristalino. La Asociación Nacional de Educación para la Salud Ocular de NEI (NEHEP, por sus siglas en inglés) recomienda usar gafas de sol con protección UVA y UVB para proteger sus ojos del sol. Un sombrero también puede ayudar.
» Durante mucho tiempo se ha sospechado que la luz UV tiene un papel en la formación de cataratas, pero el mecanismo no ha sido claro», dijo Ram Nagaraj, Ph.D., autor principal del estudio y profesor de oftalmología y ciencias visuales en Case Western.
El Dr. Nagaraj y sus colegas probaron los efectos de la luz UVA en las proteínas y los productos químicos que se encuentran en las células del cristalino. Descubrieron que en ausencia de oxígeno, la luz UVA puede desencadenar una reacción en cadena que comienza con derivados de aminoácidos llamados quinureninas y termina con glicación de proteínas en el cristalino. En trabajos anteriores, también mostraron que los ratones genéticamente modificados para producir quinureninas en exceso desarrollan cataratas a los 3 meses de edad. En el estudio actual, cuando las lentes de estos ratones se expusieron a 2 horas de luz UVA intensa, acumularon proteínas dañadas (glicatadas).
«Nuestro estudio muestra cómo la luz UV podría promover el desarrollo de cataratas y reitera la importancia de usar gafas de sol para proteger sus ojos de los rayos dañinos del sol», dijo el Dr. Nagaraj.
Desafortunadamente, los investigadores encontraron que un antioxidante natural en los ojos y otros tejidos, llamado glutatión, ofrecía poca protección contra los efectos dañinos de la luz UV. Varios estudios clínicos han probado el potencial de los suplementos antioxidantes para prevenir o retardar las cataratas relacionadas con la edad, con resultados mixtos.
En general, hay una necesidad de comprender mejor hasta qué punto los antioxidantes naturales u otros mecanismos dentro del cristalino podrían ofrecer cierta protección contra el sol, dijo Houmam Araj, Ph.D., que supervisa los programas sobre lentes, cataratas y sistemas oculomotores en NEI. Uno de estos mecanismos incluye proteínas llamadas chaperonas, que pueden ayudar a evitar que las proteínas dañadas se agrupen.
» ¿Cuándo funcionan estos mecanismos en la lente y cuándo fallan? Responder a esas preguntas podría llevar a tratamientos farmacológicos para prevenir las cataratas y tal vez incluso el cáncer de piel», dijo el Dr. Dijo Araj. «El ojo y el cristalino proporcionan un sistema útil y accesible para estudiar las contramedidas generales que el cuerpo podría tener para defenderse de la radiación UV.»
El presente estudio se realizó en colaboración con el Iladevi Cataract and IOL Research Center en Ahmedabad, India. Fue financiado por NEI (subvenciones EY022061, EY023286, EY011373 y EY007099), Research to Prevent Blindness y la Ohio Lions Eye Research Foundation.
Referencia:
Linetsky M, Raghavan CT et al. «Las quinureninas excitadas por la luz UVA oxidan el ascorbato y modifican las proteínas del cristalino a través de la formación de productos finales de glicación avanzada: implicaciones para el envejecimiento del cristalino humano y la formación de cataratas.»Journal of Biological Chemistry, mayo de 2014. DOI: 10.1074 / jbc.M114. 554410. Pubmed
NEI lidera la investigación del gobierno federal sobre el sistema visual y las enfermedades oculares. NEI apoya programas de ciencias básicas y clínicas que resultan en el desarrollo de tratamientos para salvar la vista. Para obtener más información, visite http://www.nei.nih.gov.