El Instituto Oftalmológico Fernández-Vega (IOFV), la Fundación de Investigación Oftalmológica (FIO), el Instituto Tecnológico de Materiales de Asturias (ITMA) y la Universidad de Oxford han publicado el hallazgo en la revista científica Optical Materials. El trabajo analiza los beneficios de un filtro que no solo bloquea la luz nociva (como ocurre hasta ahora), sino que además la transforma en luz beneficiosa para la retina. El hallazgo puede servir para diseñar lentes neuroprotectoras y terapéuticas para pacientes con glaucoma y DMAE.
Las investigaciones se han llevado a cabo en el marco del proyecto "RETINETA: Desarrollo de nanomateriales luminiscentes para neuroprotección y nanoterapia de patologías en un modelo experimental de daño retiniano por luz", financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Programa Retos-Colaboración. En él han participado los doctores Amador Menéndez Velázquez, investigador del Instituto Tecnológico de Materiales de Asturias y los investigadores del Instituto Universitario Fernández-Vega Susana del Olmo Aguado, Claudia Núñez Álvarez, Andrés Fernández-Vega Cueto-Felgueroso, Jesús Merayo Lloves y Neville N. Osborne, este último también catedrático de la Universidad de Oxford.
Luz azul frente a luz roja
La luz ultravioleta y la azul tienen diferentes efectos en el ojo. En el caso de la luz azul, puede dañar las células de la retina, siendo un factor de riesgo añadido en glaucoma, DMAE y otras patologías que pueden derivar en ceguera. Por el contrario, diferentes estudios llevados a cabo por el Grupo de Investigación de Neurobiología de la Retina de la Fundación de Investigación Oftalmológica del Instituto Oftalmológico Fernández-Vega ponen de manifiesto que la luz con longitudes de onda comprendidas entre el rojo y el infrarrojo cercano tiene efectos beneficiosos, estimulando la supervivencia de las células de la retina.
Según explica el Prof. Neville N. Osborne, investigador principal de la Fundación de Investigación Oftalmológica (FIO), la luz azul sin filtrar, interacciona con ciertos pigmentos presentes en la retina, pudiendo llegar a dañarla. Por el contrario, la luz roja estimula los tejidos y tiene el potencial de contrarrestar esos daños. Por eso, se planteó la hipótesis de que modular las cantidades de luz roja podría ser beneficioso para ciertos pacientes: personas con glaucoma, degeneración macular asociada a la edad (DMAE) y retinopatía diabética, añade.
La Dra. Susana del Olmo, investigadora principal en la línea de investigación de Retina de la Fundación de Investigación Oftalmológica, apunta que la luz azul puede incrementar el daño en células de la retina que ya están afectadas a causa de una enfermedad, ya que se ha asociado con estrés oxidativo y daño celular. "En enfermedades donde ya existe una susceptibilidad celular, el efecto de la incidencia de la luz azul sobre éstas puede suponer un factor de riesgo añadido", advierte.
Por el contrario, la absorción de determinadas longitudes de onda del espectro del rojo hace que se produzca un incremento en la funcionalidad de las células y de su supervivencia.
"El incremento de la esperanza de vida de la población hace prever que la prevalencia de estas patologías aumente. Además, desde un plano teórico, otras patologías oculares relacionadas con el envejecimiento y la disfunción mitocondrial podrían verse potencialmente beneficiadas", razona la especialista.
Nuevo filtro terapéutico
Según explica el Dr. Amador Menéndez, científico de ITMA y autor principal del artículo, el filtro desarrollado bloquea la luz UV-azul y en vez de perderla - como haría un filtro convencional - la convierte al rojo-IR cercano, y lo hace sin alterar significativamente la calidad visual. Para el desarrollo del filtro oftálmico se hace uso de nanomateriales luminiscentes, que absorben y posteriormente reemiten la luz.
"El uso de filtros no es nuevo en oftalmología, pero hasta la fecha se hacía uso de filtros puramente absortivos (que bloquean la luz y la pierden en forma de calor) o cristales fotónicos (que reflejan luz de ciertas longitudes de onda). Con este nuevo tipo de filtros - conocidos como filtros luminiscentes - se consigue una redistribución espectral de la luz con un potencial doble efecto: neuroprotector (al bloquear la nociva luz UV-azul) y terapéutico (al proporcionar cantidad extra de luz roja-IR cercana, que estimula la regeneración de las células de la retina)", señala el experto en nanofotónica.
En los experimentos biológicos se ha hecho incidir luz UV-azul sobre células de la retina, con y sin filtro entre la fuente lumínica y las células retinianas en cultivo. El filtro bloquea la luz UV-azul, logrando una atenuación de la muerte celular del 42%. Asimismo, la luz roja adicional emitida por el filtro (tras la conversión espectral) logra un incremento de la viabilidad celular (o porcentaje de células que sobreviven) del 12%.
Las gafas del futuro
Este filtro podría incorporarse a una gafa, ejerciendo así efectos neuroprotector y terapéutico y sin alterar significativamente la calidad de la visión.
El oftalmólogo e investigador el Dr. Andrés Fernández-Vega Cueto-Felgueroso señala que esta investigación nace con la idea de ofrecer una ayuda de valor añadido a los tratamientos actuales. La aplicación futura más directa es su aplicación en lentes oftálmicas.
"Hasta la fecha, los tratamientos disponibles consisten en fármacos y procedimientos quirúrgicos. También existen ayudas ópticas consistentes en filtros que bloquean de manera selectiva determinadas longitudes de onda, pero son únicamente filtros absortivos. La capacidad del filtro descrito de convertir las longitudes de onda tóxicas en longitudes de onda beneficiosas, aportaría a las células afectadas un estímulo extra beneficioso para su integridad y funcionalidad, de una manera sencilla y no invasiva", apunta.
Según el investigador, el hallazgo es un paso importante para proporcionar una terapia complementaria a los tratamientos actuales que ayuden a mejorar el pronóstico de estas enfermedades. "El poder ofrecerlo de una manera sencilla y no invasiva, podría repercutir en una mejora en la calidad de vida de los pacientes", concluye.
El Prof. Osborne añade que la modulación de la luz a la cual está expuesta la retina podría tener una relevancia particular para las personas que padecen enfermedades de la retina. "La hipótesis es que el empleo de lentes capaces de modular la luz reduciría el daño de la luz azul e incrementaría la exposición a la luz roja, ralentizando la progresión de la enfermedad en prácticamente todas las dolencias que afectan a la retina", afirma.