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Unas nuevas investigaciones exploran como los rayos UV contribuyen a las cataratas

UV and cataract, eye
Una catarata relacionada con la edad.
Crédito: El Instituto Nacional del Ojo.

Un nuevo estudio ofrece una explicación de cómo la exposición constante a la luz solar puede aumentar el riesgo de desarrollar cataratas, una opacidad del cristalino que suele ocurrir con la edad. El estudio confirma la relación entre los rayos dañinos del sol y un proceso llamado estrés oxidativo. El estudio fue subvencionado en parte por el Instituto Nacional del Ojo (NEI, por sus siglas en inglés).

Se sabe que la exposición a la luz ultravioleta (UV) del sol puede causar daño a la piel. Varios estudios han demostrado que la luz UV también puede aumentar el riesgo de desarrollar cataratas y otras condiciones de los ojos.

El estrés oxidativo se refiere a las reacciones químicas dañinas que ocurren cuando nuestras células consumen oxígeno y otros combustibles para producir energía. El estrés oxidativo es una consecuencia desafortunada de estar vivo, también se lo considera como el mayor contribuidor al proceso de envejecimiento y de enfermedades relacionadas con la edad — incluyendo la formación de la catarata en el cristalino.

Las células del cristalino están formadas en su mayoría por agua y proteínas pero les falta los orgánulos (literalmente "pequeños órganos") normalmente encontrados en otras células. Esta composición celular inusual del cristalino le da a éste su transparencia y es único en su capacidad de transmitir luz y enfocarla en la retina, la parte trasera del ojo. Cuando una catarata se forma, las proteínas dentro del cristalino muestran rastros de daño oxidativo, y al final se agrupan, dispersando la luz en vez de transmitirla. Entonces, la teoría es que el estrés oxidativo (o algo parecido) es el responsable por destruir las proteínas bien organizadas dentro del cristalino y así producir la catarata.

La teoría puede que parezca simple, pero hay un dato que no encaja: Las células más viejas del cristalino no sólo no tienen orgánulos que mantienen a las otras células vivas y funcionando, sino que también reciben poco o nada de oxígeno. ¿Entonces cómo padecen de estrés oxidativo?

El nuevo estudio, dirigido por los investigadores en la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, sugiere que la luz UV puede ofrecernos una respuesta. El estudio demuestra que la luz UV puede dañar las proteínas del cristalino de una manera específica (llamada glicación) y típica en las cataratas y en las células dañadas por el estrés oxidativo. En otras palabras, la luz UV puede subsistir al oxígeno y provocar reacciones oxidativas dañinas en el cristalino.

Estudios anteriores han apoyado ésta teoría. Pero el equipo de Case Western ha revelado los detalles paso a paso de los cambios químicos en el cristalino provocados por la luz UV.

Muchos estudios clínicos, incluyendo un estudio de pescadores en la Bahía de Chesapeake subvencionada por el NEI, han demostrado que la exposición a la luz UV es un factor de riesgo para el desarrollo de la catarata relacionadas con la edad. Los rayos UV son invisibles y tienen una longitud de onda más corta que la luz visible. En la atmosfera de la tierra, la luz UV existe en dos variedades: UVA y UVB. Sus contribuciones a las cataratas son relativas y no se conocen bien, pero la luz UVA penetra en el cuerpo con más profundidad y hay más posibilidad que llegue al cristalino. El Consorcio Nacional para la Educación de la Salud de los Ojos (NEHEP, por sus siglas en inglés) del NEI recomienda usar gafas de sol con protección de UVA y UVB para proteger sus ojos del sol. Usar un sombrero también le puede ayudar.

"Por mucho tiempo se ha sospechado que la luz UV tiene un rol en la formación de la catarata, pero el mecanismo no estaba claro," dijo Ram Nagaraj, Ph.D., el autor principal del estudio y profesor de oftalmología y ciencias visuales en Case Western.

El Dr. Nagaraj y sus colegas han estudiado los efectos de la luz UVA en las proteínas y los químicos que se encuentran en las células del cristalino. Ellos encontraron que en la ausencia de oxígeno, la luz UVA puede provocar una reacción en cadena que empieza con los derivados de un aminoácido llamado quinureninas, y termina con la glicación de proteínas en el cristalino. En estudios anteriores ellos también demostraron que en ratones genéticamente modificados para sobre producir quinureninas, los ratones desarrollaron cataratas en los primeros 3 meses de vida. En el estudio más reciente cuando los cristalinos de los ratones fueron expuestos a 2 horas de luz UVA intensiva los ratones acumularon proteínas dañadas (glicadas).

"Nuestro estudio demuestra como la luz UV puede promover el desarrollo de cataratas y enfatiza la importancia de usar gafas de sol para proteger los ojo de los rayos solares dañinos," dijo el Dr. Nagaraj.

Desafortunadamente los investigadores encontraron que el antioxidante natural que se encuentra en el ojo y en otros tejidos, llamado glutatión, ofrece poca protección contra los efectos dañinos de la luz UV. Varios estudios han investigado con resultados mixtos la posibilidad de usar suplementos antioxidantes para prevenir o demorar el desarrollo de las cataratas relacionadas con la edad.

En resumen, hay una necesidad de entender mejor hasta qué punto los antioxidantes naturales y otros mecanismos dentro del cristalino pueden ofrecer protección contra el sol, dijo Houmam Araj, Ph.D., quien supervisa el programa de cristalino, cataratas y sistemas oculomotores en el NEI. Un mecanismo de éste tipo incluye las proteínas llamadas chaperonas que ayudan a prevenir que las proteínas dañadas se agrupen.

"¿Cuándo trabajan estos mecanismos en el cristalino y cuándo fallan? Al contestar estas preguntas podemos llegar a desarrollar tratamientos con medicamentos para prevenir las cataratas y tal vez aún el cáncer de la piel," dijo el Dr. Araj. "El ojo y el cristalino nos proporcionan un sistema útil y accesible para estudiar las contramedidas que el cuerpo pueda tener para defenderse contra la radiación UV."

Éste estudio fue hecho en colaboración con el Centro Iladevi de Investigaciones de Cataratas y Lentes Intraoculares en Ahmedabad, India. Fue subvencionado por el NEI (subvenciones EY022061, EY023286, EY011373 y EY007099), Investigaciones para Prevenir la Ceguera, y la Fundación Lions de Investigaciones para los Ojos en Ohio.

Referencia:

Linetsky M, Raghavan CT et al. "UVA light-excited kynurenines oxidize ascorbate and modify lens proteins through the formation of advanced glycation end products: implications for human lens aging and cataract formation." Journal of Biological Chemistry, May 2014. DOI: 10.1074/jbc.M114.554410.

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El NEI lidera las investigaciones del gobierno federal sobre el sistema visual y las enfermedades del ojo. El NEI apoya programas de ciencias básicas y clínicas que resultan en el desarrollo de tratamientos para salvar la vista. Para más información visite http://www.nei.nih.gov.

Está página fue modificada por última vez en junio del 2014



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