Un descubrimiento que entra por los ojos.

Prácticamente todas las especies tienen la capacidad de detectar la luz. Al menos tres tipos de células en la retina nos permiten detectarla a los humanos. Según un artículo publicado en Nature por el equipo de King-Wai Yau de la Universidad Johns Hopkins (EE.UU.) existiría en los peces otro tipo de célula sensible a la luz, las células horizontales. Estas células se pensaba que sólo se comunicaban con las células nerviosas vecinas, ni siquiera con el cerebro.

Durante más de 100 años se ha sabido que los bastones y los conos eran las células responsables de percibir la luz y, por lo tanto, de la visión. Hace pocos años se descubrió en la retina otro fotorreceptor, las células ganglionares fotosensibles.

Un fotorreceptor es un tipo de neurona especializado que se encuentra en la retina del ojo [en la imagen la parte de abajo] que es capaz de realizar la fototransducción, la transformación de la radiación electromagnética (luz) en señales electroquímicas biológicas, un potencial de acción en la membrana celular que dará lugar a la secreción de neurotransmisores.

Hay diferencias funcionales importantes entre los conos [1 en la imagen] y los bastones [2 en la imagen]. Los conos están adaptados a la detección de colores, y funcionan bien con luz intensa; los bastones son más sensibles, pero no detectan bien el color, estando adaptados a la baja intensidad de luz. En los humanos hay tres tipos diferentes de cono, los que responden respectivamente a la luz de longitud de onda corta (azul), media (verde) o larga (amarillo-rojo). El número y proporción de bastones y conos varía entre las distintas especies, estando correlacionado con el que el animal sea primariamente diurno o nocturno. En la retina humana hay 120 millones de bastones y 6 millones de conos. También hay 1,3 millones de células ganglionares, de las cuales son fotosensibles el 1 ó 2%.

Las células ganglionares fotosensibles [6 en la imagen] poseen un fotopigmento, la melanopsina, que absorbe la luz principalmente en la porción azul del espectro visible. Su función no está relacionada con la formación de imágenes pero sí con obtener una representación estable de la intensidad de la luz ambiente. Juegan un papel importante en la sincronización de los ritmos circadianos con la salida y la puesta del sol.

Lo que hicieron Yau y su equipo fue intentar descubrir células que contuviesen melanopsina en otros vertebrados y encontraron algunas en las células horizontales de la retina en el pez gato y el goldfish. Las células horizontales [3 en la imagen] son neuronas que interconectan lateralmente, integrando y regulando la información procedente de múltiples fotorreceptores. Entre sus funciones están permitir que los ojos se adapten a distintas intensidades de luz y ver bordes y contornos

El pez gato contiene dos clases de células horizontales: las que conectan los conos y las que conectan los bastones. El equipo de investigadores consiguió aislar células horizontales y tomar lecturas de su actividad eléctrica. Encontraron que la luz provoca un cambio en la corriente eléctrica en las células horizontales de los conos, pero no en las de los bastones.

Pruebas con luz de distintas longitudes de onda permitieron comprobar que las células horizontales son miles de veces menos sensibles a la luz que los conos con los que están asociadas y que su respuesta es extremadamente lenta. Se sospecha que su función podría ser modular la inhibición lateral en períodos de tiempo largos.

El hecho de que las células horizontales sean sensibles a la luz y que intervengan en la formación de imágenes (al estar asociadas a los conos) es, cuando menos, sorprendente. El descubrimiento abre la puerta a la posible existencia de otras células sensibles desconocidas y, obviamente, a repensar en profundidad cómo vemos.

Referencia:

Cheng, N., Tsunenari, T., & Yau, K. (2009). Intrinsic light response of retinal horizontal cells of teleosts Nature DOI: 10.1038/nature08175