La actividad eléctrica de las terminaciones nerviosas que detectan el frío en la córnea es esencial para mantener la salud de la superficie ocular, ya que regula el parpadeo y la producción de lágrimas. Sin embargo, cuando esta actividad se vuelve excesiva, como sucede en casos de ojo seco, puede generar molestias persistentes.
Un nuevo estudio liderado por el investigador Víctor Meseguer, que codirige el laboratorio de Neurobiología Ocular del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), demuestra que una molécula sensible a la luz llamada DENAQ puede modular esa hiperactividad nerviosa al aplicar luz azul, reduciendo las señales anómalas sin eliminar la sensibilidad normal al frío. “Lo más interesante es que la luz no bloquea la función de estos nervios, sino que la devuelve a la normalidad. En condiciones de ojo seco, las terminaciones están disparando de forma exagerada, y en presencia del optofármaco, con la luz conseguimos que su actividad vuelva a niveles saludables”, explica Meseguer.
Modelos de cobaya y rata
El trabajo, publicado en la revista British Journal of Pharmacology, muestra que DENAQ actúa como un interruptor químico: al cambiar de forma bajo luz azul, modula los canales iónicos de las neuronas corneales y reduce su excitabilidad. Los experimentos, realizados en modelos de cobaya y rata, confirmaron que este efecto se mantiene incluso en córneas con sequedad inducida, sin alterar la respuesta normal al estímulo de frío.
El uso de DENAQ permite controlar con precisión la actividad nerviosa periférica mediante un estímulo luminoso. Esta capacidad de ajustar la excitabilidad de los nervios ofrece un nivel de control sin precedentes en estructuras sensoriales como la córnea, donde la función protectora debe mantenerse activa, pero evitando la sobreestimulación que causa dolor o irritación. La posibilidad de actuar solo sobre la zona afectada y de forma reversible convierte a esta estrategia en una alternativa prometedora frente a tratamientos farmacológicos convencionales, que a menudo presentan efectos secundarios o pérdida de sensibilidad.
Mecanismos moleculares
Además, el estudio aporta una nueva comprensión de los mecanismos moleculares de los receptores corneales. Los investigadores comprobaron que la molécula entra en las terminaciones nerviosas a través de canales P2X3, estructuras que hasta ahora no se habían descrito con este papel en la córnea, lo que abre el camino al diseño de futuros fármacos fotosensibles más específicos.
Esta aproximación se enmarca en el campo emergente de la optofarmacología, que permite modular la actividad del sistema nervioso mediante luz sin necesidad de manipulación genética, a diferencia de la optogenética: “Esta es la primera vez que se demuestra que una molécula fotosensible puede controlar la actividad nerviosa de la córnea con luz. Es una prueba de concepto muy sólida para desarrollar estrategias terapéuticas basadas en optofármacos”, destaca David Ares, primer autor del artículo.
“Estos resultados refuerzan la idea de que podemos controlar la actividad nerviosa periférica de forma localizada, precisa y reversible, usando fármacos sensibles a la luz. En el futuro, podría servir para aliviar síntomas de ojo seco o de otras neuropatías periféricas”, apunta Meseguer.
Colaboración
La molécula DENAQ fue sintetizada en colaboración con el grupo del profesor Richard H. Kramer de la Universidad de Berkeley (California), un referente internacional en el desarrollo de compuestos fotosensibles que había caracterizado las propiedades fotodinámicas de la molécula y su actividad en las células ganglionares de la retina.
Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación de la Agencia Estatal de Investigación – Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Programa NextGenerationEU, y la Conselleria de Educación, Cultura, Universidades y Empleo de la Generalitat Valenciana.
Artículo de referencia:
Ares-Suárez, D., Iñigo-Portugués, A., Velasco, E., Quirce, S., Aleixandre-Carrera, F., Díaz-Tahoces, A., Acosta, M.C., Lin, W-C., Kramer, R.H., Belmonte, C., Gallar, J. and Meseguer, V. (2025). Optochemical modulation of corneal cold nerve terminal impulse activity with a photochromic ion channel blocker. British Journal of Pharmacology. DOI: https://doi.org/10.1111/bph.70189
Fuente: Instituto de Neurociencias UMH-CSIC
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