CERKL es uno de los genes causantes de la retinosis pigmentaria. Investigadores del CIBERER han avanzado en la comprensión de su función protectora frente el estrés oxidativo en las mitocondrias de la retina, apuntando a posibles dianas terapéuticas para tratar a pacientes con mutaciones en este gen.
Este nuevo estudio, publicado en Antioxidants, ha sido dirigido por Gemma Marfany y Serena Mirra, de la U718 CIBERER en el Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Universitat de Barcelona (UB), en colaboración con investigadores del CIBEROBN en el Departamento de Bioquímica y Biomedicina Molecular de la UB.
La retina es la parte del ojo capaz de captar la luz y transformarla en impulsos nerviosos. La retina neuroepitelial está formada por distintas capas neuronales, entre las que encontramos los fotorreceptores, encargados de captar la luz, y distintas neuronas postsinápticas que enviarán la información visual al cerebro, más el epitelio pigmentario (RPE), encargado de mantener la homeostasis y supervivencia de los fotorreceptores.
La retinosis pigmentaria comprende un conjunto de enfermedades genéticamente heterogéneas que se caracterizan por la muerte de fotorreceptores, causando ceguera nocturna y visión en túnel. Hoy en día se conocen más de 70 genes causantes de retinosis pigmentaria. Cabe remarcar que algunos de estos genes ejercen su función en el RPE, ya que la alteración de su función repercute directamente en la función de los fotorreceptores, causando su muerte.
La sobreexpresión de ‘CERKL’ protege a las mitocondrias
CERKL es un gen causativo de retinosis pigmentaria y de otra enfermedad rara, la distrofia de conos y bastones. Aunque la función exacta de CERKL no está completamente determinada, se sabe que está implicado en la respuesta frente a estrés oxidativo, siendo un gen de resiliencia que ayuda a la supervivencia y homeostasis celular. Algunas isoformas de CERKL están asociadas a las mitocondrias, los orgánulos encargados de producir la energía celular. Con este nuevo estudio, los investigadores han demostrado la expresión de CERKL en el RPE y su colocalización parcial con las mitocondrias.
Utilizando un modelo de ratón obtenido por CRISPR/Cas9 y células en cultivo, los investigadores pudieron comprobar que la depleción de CERKL causa dismorfología y disfunción mitocondrial en el RPE, con mitocondrias de menor tamaño y un metabolismo mitocondrial dañado que no se recupera aunque se utilicen tratamientos antioxidantes. Por el contrario, la sobreexpresión de CERKL protege a las mitocondrias del estrés oxidativo, manteniendo su morfología y disminuyendo los niveles de superóxido mitocondrial, una especie reactiva de oxígeno que se genera ante condiciones de estrés.
Posibles terapias para ralentizar la neurodegeneración de la retina
Las distrofias hereditarias de retina son la causa más frecuente de ceguera no traumática en los adultos, que afectan a la calidad de vida de muchas personas, cuya visión degenera progresivamente sin poder acceder a tratamientos específicos en la mayoría de los casos. Con los resultados de este estudio se ha podido estudiar la implicación del RPE en algunos de los rasgos fenotípicos de la enfermedad causada por las mutaciones en CERKL, lo que acerca a los investigadores al desarrollo y diseño de posibles terapias que actúen sobre el mantenimiento funcional del RPE con el fin de mejorar la supervivencia de los fotorreceptores y contribuir a ralentizar la neurodegeneración de la retina en estos pacientes.
(*) Explicación de la figura: CERKL (en verde) colocaliza con las mitocondrias (en rojo) en líneas celulares de epitelio pigmentario de retina (RPE) transfectadas con CERKL-GFP.
Artículo de referencia:
García-Arroyo, R., Gavaldà-Navarro, A., Villarroya, F., Marfany, G., Mirra, S. (2021) Overexpression of CERKL Protects Retinal Pigment Epithelium Mitochondria from Oxidative Stress Effects. Antioxidants, 10(12):2018. doi: 10.3390/antiox10122018.
