Resumen de Retinal imaging in preclinical models of neuroinflammatory disease
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad inflamatoria desmielinizante inmunomediada del sistema nervioso central (SNC), constituyendo la principal causa de discapacidad neurológica no traumática en adultos jóvenes. Los trastornos del espectro de la neuromielitis óptica (NMO) son astrocitopatías en las que existe importante desmielinización y daño axonal. Ya en el momento del debut clínico, existe pérdida axonal en la EM, por lo que el desarrollo de tratamientos tempranos que frenen el daño neuroaxonal desde el diagnóstico resulta crucial. Los tratamientos disponibles actualmente para la EM y la NMO combaten la respuesta inflamatoria autoinmune, principalmente actuando sobre el sistema inmunitario adaptativo. No obstante, tienen un limitado potencial a la hora de prevenir la degeneración neuroaxonal, la principal responsable de la discapacidad neurológica permanente. De este modo, resulta necesario disponer cuanto antes de tratamientos capaces de remielinizar o reparar los axones dañados.
La neuritis óptica aguda (NOA) puede presentarse de manera aislada o como parte de la EM o de la NMO. El daño irreversible de los axones que forman el nervio óptico conduce a la atrofia de las capas internas retinianas (CIR), la cual puede detectarse y monitorizarse mediante tomografía de coherencia óptica (OCT). El uso de TCO y de la oftalmoscopia láser de barrido confocal (CSLO) en el laboratorio translacional permite estudiar, in vivo, procesos dinámicos de manera longitudinal en modelos animales de enfermedad neuroinflamatoria.
En este trabajo nos propusimos definir las condiciones experimentales óptimas para el estudio de la imagen retiniana, así como describir la dinámica de daño retiniano tras la NOA, como plataforma de cribado para compuestos neuroprotectores, en diferentes modelos animales de enfermedad neuroinflamatoria. También tratamos de caracterizar dinámicamente la respuesta inmune innata retiniana durante la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE), para profundizar en los cambios dinámicos durante la activación microglial.
Primero, analizamos la fiabilidad intra- e interobservador de las mediciones del grosor de las capas retinianas en el ratón mediante OCT. Seguidamente, estudiamos la dinámica de daño retiniano en los modelos de EAE anti MOG35-55 y anti PLP139-151, así como en un modelo de autoinmunidad del SNC contra AQP4 (ATCA), mediante estudios de OCT a lo largo de la enfermedad y cuantificación histológica de la densidad neuronal de la retina al final de los experimentos. Asimismo, usamos la OCT como plataforma para estudiar el potencial neuroprotector de la Clemastina (que promueve la diferenciación de las células precursoras de los oligodendrocitos) y de la Retigabina (un activador de los canales de potasio neuronales). Por último, combinando el uso de la OCT y de la CSLO en ratones CX3CR1GFP/+ knock-in, caracterizamos la respuesta inmune innata en la retina durante la EAE.
Entre los distintos protocolos de examen con OCT, los estudios de volumen mostraron una mayor fiabilidad. Durante el curso de la EAE, las CIR experimentaron cambios dinámicos en su grosor, caracterizados por un engrosamiento agudo durante el debut y pico máximo de la enfermedad, seguido de una atrofia progresiva. En la EAE por inmunización directa anti MOG, la atrofia de las CIR ocurrió más aceleradamente entre el pico de la enfermedad y el día 60 tras la inmunización. El grosor de las CIR demostró ser un buen predictor de supervivencia de las neuronas retinianas. En la ATCA, se observó un engrosamiento de las CIR leve y autolimitado, en paralelo a los signos clínicos. El uso combinado de OCT y CSLO permitió distinguir cuatro etapas durante el proceso neuroinflamatorio: pre-debut clínico, debut y pico de la EAE (con engrosamiento de las CIR y aumento progresivo de la densidad de células CX3CR1+ así como de su tamaño), pico de inflamación retiniana, y EAE crónica con comienzo de resolución de la inflamación retiniana.
La imagen retiniana basada en técnicas fotónicas como la OCT y la CSLO constituye una herramienta fiable y reproducible para el estudio de procesos dinámicos de daño retiniano. La determinación del grosor de las CIR mediante OCT ofrece un biomarcador de gravedad clínica y muerte neuronal en modelos murinos de EAE. La OCT retiniana es por tanto un instrumento útil para el cribado preclínico de terapias neuroprotectoras.
