El desprendimiento del disco es el proceso por el cual se renuevan las células fotorreceptoras de la retina. Las formaciones del disco en el segmento externo de los fotorreceptores, que contienen las opsinas fotosensibles , se renuevan completamente cada diez días.
La retina contiene dos tipos de fotorreceptores : los bastones y los conos . Hay alrededor de 6-7 millones de conos que median la visión fotópica y se concentran en la mácula , en el centro de la retina. Hay alrededor de 120 millones de bastones que son más sensibles que los conos y, por lo tanto, median la visión escotópica .
Los fotorreceptores de un vertebrado se dividen en tres partes:
El segmento externo fotosensible consta de una serie de discos membranosos discretos. [1]
Mientras que en el bastón, estos discos carecen de cualquier conexión directa con la membrana superficial (con la excepción de unos pocos discos basales recientemente formados que permanecen en continuidad con la superficie), la membrana fotosensible del cono es continua con la membrana superficial. Los discos del segmento externo (OS) están densamente llenos de rodopsina para una detección de luz de alta sensibilidad. [2] Estos discos se reemplazan por completo una vez cada diez días y esta renovación continua continúa durante toda la vida del animal vidente.
El desprendimiento de discos fue descrito por primera vez por RW Young en 1967. [3] Los discos maduran junto con su migración distal; los discos envejecidos se desprenden en la punta distal y son engullidos por las células epiteliales pigmentarias de la retina (EPR) vecinas para su degradación. [2]
Un estudio temprano mostró que los conos pueden no experimentar el desprendimiento de conos como lo hacen los bastones y pueden renovarse reemplazando constituyentes moleculares individualmente. [3] Sin embargo, otros estudios muestran que al menos algunos conos de mamíferos sí pierden sus discos como un proceso normal y continuo. [4]
Cada día se pierde aproximadamente una décima parte de la longitud del segmento externo, de modo que después de diez días se ha reemplazado todo el segmento externo. En cada paso intervienen factores reguladores. Si bien el ensamblaje del disco está controlado principalmente por factores genéticos, el desprendimiento del disco y la posterior fagocitosis del epitelio pigmentario de la retina parecen estar regulados por factores ambientales como la luz y la temperatura. [5]
El momento del desprendimiento sigue un ritmo circadiano según los neuromoduladores , a saber, la dopamina y la melatonina. La melatonina es sintetizada por los fotorreceptores durante la noche y es inhibida por la luz y la dopamina, por lo que desencadena el desprendimiento de los discos cónicos. La producción de dopamina es estimulada por la luz e inhibida por la oscuridad y la melatonina, por lo que desencadena el desprendimiento de los discos cónicos. Es importante destacar que los discos de bastones se desprenden durante el día y los discos de conos se desprenden durante la noche. [6]
Un área gris en todo el mecanismo de desprendimiento de los discos del segmento externo es qué desencadena exactamente el desprendimiento de los discos y cómo son transportados fuera del SO y fagocitados por las células RPE.
Algunos estudios sugieren que el desprendimiento del disco precede a la fagocitosis por parte de las células del epitelio pigmentario de la retina, y que un proceso activo en el segmento externo del bastón corta el disco. [3] [4] Sin embargo, otros estudios observaron procesos de células del epitelio pigmentario de la retina que se introducían en el sistema operativo durante el desprendimiento del disco. Estos procesos son estructuralmente similares a los procesos formados por los macrófagos durante la fagocitosis y, en consecuencia, se los denominó pseudópodos . El estudio sugirió que estos pseudópodos eran los orgánulos de la fagocitosis y que pueden desempeñar un papel directo en el desprendimiento del disco. [7]
Un artículo de 2007 ofrece una tercera teoría que se basa en evidencia reciente que sugiere que los ratones deficientes en rodopsina no desarrollan OSS. [8] [9] Los investigadores de Cornell plantearon la hipótesis de que la rodopsina en sí misma tiene un papel en la biogénesis del OS, además de su papel como receptor de fototransducción. [2] Si bien se desconoce la base molecular subyacente a la participación de la rodopsina en el desarrollo del OS, la evidencia emergente sugiere que la cola C-terminal citoplasmática de la rodopsina lleva una "señal de dirección" para su transporte desde su sitio de síntesis en el cuerpo de la célula bastón hasta el OS. [10] [11]