Epitelio pigmentario de la retina

La capa pigmentada de la retina o epitelio pigmentario de la retina ( EPR ) es la capa de células pigmentadas que se encuentra justo fuera de la retina neurosensorial, que nutre las células visuales de la retina y está firmemente unida a la coroides subyacente y a las células visuales de la retina suprayacentes. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

En los siglos XVIII y XIX, el EPR se denominaba pigmentum nigrum , en referencia a la observación de que el EPR es oscuro (negro en muchos animales, marrón en humanos); y tapetum nigrum , en referencia a la observación de que en los animales con tapetum lucidum , en la región del tapetum lucidum el EPR no está pigmentado. ^{[ 3 ]}

El EPR está compuesto por una sola capa de células hexagonales densamente empaquetadas con gránulos de pigmento. ^{[ 1 ]}

Vistas desde la superficie externa, estas células son lisas y de forma hexagonal. En sección transversal, cada célula consta de una parte externa no pigmentada que contiene un núcleo ovalado grande y una porción interna pigmentada que se extiende como una serie de prolongaciones filiformes rectas entre los bastones, especialmente cuando el ojo está expuesto a la luz.

El tamaño y la morfología de las células del epitelio pigmentario de la retina (EPR) varían según la ubicación anatómica y la edad. Desde la mácula central (aproximadamente 12-18 μm de altura y 10 μm de ancho) hacia la retina periférica, las células se vuelven gradualmente más anchas, planas y heterogéneas. El envejecimiento se asocia con una reducción en el número de células del EPR, particularmente en las regiones centrales. La pérdida celular local puede compensarse parcialmente mediante la migración lateral de células adyacentes, y las células restantes se expanden o alargan para cubrir las áreas afectadas. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

El EPR tiene varias funciones, ^{[ 7 ]} a saber, absorción de luz, transporte epitelial, amortiguación espacial de iones, ciclo visual, fagocitosis, secreción y modulación inmunológica.

1. Absorción de luz : El epitelio pigmentario de la retina (EPR) es responsable de absorber la luz dispersa. Esta función es crucial por dos razones principales: primero, para mejorar la calidad del sistema óptico; segundo, porque la luz es radiación y, al ser concentrada por el cristalino sobre las células de la mácula, genera una alta concentración de energía fotooxidativa. Los melanosomas absorben la luz dispersa y, por lo tanto, reducen el estrés fotooxidativo . La alta perfusión de la retina genera un entorno con alta tensión de oxígeno. La combinación de luz y oxígeno produce estrés oxidativo, y el EPR cuenta con diversos mecanismos para contrarrestarlo.
2. Transporte epitelial : Como se mencionó anteriormente, el epitelio pigmentario de la retina (EPR) conforma la barrera hematorretiniana externa . Este epitelio posee uniones estrechas entre sus superficies laterales, lo que implica el aislamiento de la retina interna de las influencias sistémicas. Esto es fundamental para el privilegio inmunitario de los ojos (no solo como barrera, sino también en los procesos de señalización), permitiendo un transporte altamente selectivo de sustancias para un entorno estrictamente controlado. El EPR suministra nutrientes a los fotorreceptores, controla la homeostasis iónica y elimina agua y metabolitos.
3. Amortiguación espacial de iones : Los cambios en el espacio subretiniano son rápidos y requieren una compensación capacitiva por parte del EPR. ^{[ 8 ]} Muchas células participan en la transducción de la luz y, si no se compensan, dejan de ser excitables y la transducción adecuada no sería posible. El transporte transepitelial normal de iones sería demasiado lento para compensar con la suficiente rapidez estos cambios; existen muchos mecanismos subyacentes basados ​​en la actividad de los canales iónicos dependientes de voltaje que se suman al transporte transepitelial básico de iones. ^{[ 9 ]}
4. Ciclo visual : El ciclo visual cumple una función esencial para el mantenimiento de la visión y, por lo tanto, necesita adaptarse a diferentes necesidades visuales, como la visión en la oscuridad o en la luz. Para ello, entran en juego aspectos funcionales: el almacenamiento de retinal y la adaptación de la velocidad de reacción. Básicamente, la visión con baja intensidad lumínica requiere una menor tasa de recambio del ciclo visual, mientras que en condiciones de buena iluminación la tasa de recambio es mucho mayor. En la transición repentina de la oscuridad a la luz, se requiere una gran cantidad de 11-cis retinal. Este no proviene directamente del ciclo visual, sino de varios reservorios de retinal de proteínas de unión que están conectados entre sí por las etapas de transporte y reacción del ciclo visual.
5. Fagocitosis de las membranas del segmento externo de los fotorreceptores (POS) : Los POS están expuestos a un estrés fotooxidativo constante y sufren una destrucción continua a causa de este. Se renuevan constantemente desprendiendo sus extremos, que el epitelio pigmentario de la retina (EPR) fagocita y digiere.
6. Secreción : El EPR es un epitelio que interactúa estrechamente con los fotorreceptores por un lado, pero también debe poder interactuar con las células del lado sanguíneo del epitelio, como las células endoteliales o las células del sistema inmunitario. Para comunicarse con los tejidos vecinos, el EPR es capaz de secretar una gran variedad de factores y moléculas de señalización. Secreta ATP, ligando Fas (Fas-L), factores de crecimiento de fibroblastos (FGF-1, FGF-2 y FGF-5), factor de crecimiento transformante β (TGF-β), factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), factor neurotrófico ciliar (CNTF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factor de crecimiento derivado del epitelio del cristalino (LEDGF), miembros de la familia de las interleucinas, inhibidor tisular de la metaloproteinasa de matriz (TIMP) y factor derivado del epitelio pigmentario (PEDF). Muchas de estas moléculas de señalización desempeñan funciones fisiopatológicas importantes.
7. Privilegio inmunitario del ojo : El interior del ojo constituye un espacio inmunológicamente privilegiado, aislado del sistema inmunitario del torrente sanguíneo. Este privilegio inmunitario se sustenta en el epitelio pigmentario de la retina (EPR) de dos maneras. En primer lugar, actúa como una barrera mecánica hermética que separa el interior del ojo del torrente sanguíneo. En segundo lugar, el EPR es capaz de comunicarse con el sistema inmunitario para suprimir la respuesta inmunitaria en un ojo sano o, por el contrario, activarla en caso de enfermedad.

En los ojos de los albinos , las células de esta capa no contienen pigmento. La disfunción del EPR se encuentra en la degeneración macular asociada a la edad ^{[ 10 ] [ 11 ]} y la retinosis pigmentaria . El EPR también está implicado en la retinopatía diabética . El síndrome de Gardner se caracteriza por FAP (pólipos adenomatosos familiares), tumores óseos y de tejidos blandos, hipertrofia del epitelio pigmentario de la retina y dientes impactados. ^{[ 12 ]}

Una monocapa confluente de cultivo de células RPE se asemeja a un mosaico o adoquín. A nivel celular individual, la morfología se describe típicamente como poligonal o hexagonal, columnar o epitelioide. ^{[ 13 ]} En micrografías electrónicas, las células con microvellosidades superficiales apicales (microscopía electrónica de barrido) exhiben características estructurales distintivas, incluyendo microvellosidades apicales, pliegues basales, pigmentos de melanina, uniones estrechas entre células y diversos orgánulos (microscopía electrónica de transmisión). ^{[ 14 ]}

El uso de cultivos de órganos RPE-coroides se remonta a la década de 1920, desarrollándose junto con los primeros métodos de cultivo celular y evolucionando posteriormente de sistemas estáticos a sistemas de perfusión. A pesar de imitar las condiciones in vivo, estos explantes están limitados por el tiempo post mortem y la conservación del tejido. Los cultivos de RPE se establecieron por primera vez a partir de tejido embrionario de pollo en la década de 1920, y luego se extendieron a anfibios y otros animales, lográndose un progreso significativo en la década de 1960 mediante medios mejorados como el medio de Eagle. Desde la década de 1970, los cultivos de RPE humanos, tanto fetales como adultos, se han utilizado ampliamente, aunque las limitaciones éticas y relacionadas con los donantes han impulsado el uso de RPE derivado de células madre pluripotentes (iPSC-RPE) como una alternativa renovable. También se emplean fuentes no humanas, como el RPE porcino adulto, a pesar de las diferencias específicas de la especie, como la ausencia de mácula. Además de las células primarias, en la década de 1970 surgieron líneas celulares de RPE inmortalizadas, siendo ARPE-19 y D407 algunas de las primeras líneas humanas, y siguen siendo fundamentales para la investigación actual junto con líneas más recientes derivadas de humanos y animales. ^{[ 15 ]}

Los métodos para el cultivo de células del epitelio pigmentario de la retina (EPR) se han perfeccionado continuamente desde su introducción en la década de 1920. Si bien se han considerado múltiples parámetros de cultivo, la tensión de oxígeno dentro del microambiente del EPR ha recibido poca atención. Dado que el oxígeno es un determinante clave del comportamiento celular, las desviaciones del rango fisiológico para las células del EPR (aproximadamente 70-90 mm Hg) pueden alterar significativamente los resultados experimentales. Este problema se puso de manifiesto por primera vez en 2022, cuando Mazyar Yazdani ( Hospital Universitario de Oslo  ) describió en la literatura la presencia de oxígeno no regulado en cultivos de EPR . ^{[ 15 ]}

• Membrana de Bruch
• Drusas
• Fóvea central
• Fondo de ojo
• Mácula de la retina

Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 1016 de  la vigésima edición de Gray's Anatomy (1918).

• pigmento+epitelio+del+ojo en los Encabezamientos de Materia Médica (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
• Imagen histológica: 07902loa – Sistema de aprendizaje de histología de la Universidad de Boston. 
• Histología en KUMC ojo_oído-ojo11