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Comprender y reprogramar los trastornos visuales del desarrollo: desde la anoftalmia hasta las deficiencias corticales

Ciencias de la Vida y de la Materia Simposio Internacional Jueves y viernes, 30 y 31 de enero de 2020, 9:30 horas Madrid

Información general:

Sede: Fundación Ramón Areces - salón de actos. Calle Vitruvio, 5. 28006. Madrid.

Asistencia gratuita. Necesaria inscripción online previa. Aforo limitado. Interpretación simultánea.

En colaboración con:

Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) y Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Coordinador/es:

Paola Bovolenta Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), CSIC-UAM y CIBERER.

Marta Nieto López Centro Nacional de Biotecnología (CNB), CSIC.

  • Descripción
  • Programa

Una gran parte del comportamiento de los mamíferos depende de la percepción visual y, por lo tanto, del establecimiento de conexiones aferentes y eferentes apropiadas entre las diferentes regiones del sistema nervioso central (SNC) que juntas forman el sistema visual. El sistema visual se compone, principalmente, de tres estructuras: el ojo (con su componente neural, la retina), el tálamo y la corteza visual, que están conectados con precisión. La retina está conectada al núcleo geniculado lateral talámico (LGN) por los axones de las células ganglionares de la retina, que se extienden a lo largo del nervio óptico, el quiasma y el tracto (vía visual proximal). Las neuronas del LGN, a su vez, proyectan a la corteza visual primaria, formando la radiación óptica (vía secundaria). La corteza visual primaria proyecta de vuelta hacia el LGN y forma extensos circuitos con otras áreas corticales, manteniendo la coordinación entre la percepción visual y otros comportamientos. La red integrativa resultante proporciona una información óptima para responder a la información visual externa que nos rodea. Fallos en la especificación de las regiones cerebrales involucradas en la recepción o el procesamiento de esta información, así como las alteraciones en su conectividad conducen a trastornos visuales del neurodesarrollo (NDVD), que son en gran medida incurables. Este pobre éxito terapéutico está asociado, al menos en parte, con el origen más común de la enfermedad: el deterioro de la función de genes específicos durante el desarrollo embrionario. Los síntomas, y por lo tanto el diagnóstico, se manifiestan sin embargo después del nacimiento o en la infancia/adolescencia, cuando el cerebro ya ha llegado a una organización consolidada, que hace los enfoques terapéuticos inviables. Las NDVD son enfermedades raras con una frecuencia de alrededor de 2.4 por cada 10.000 recién nacidos, pero los bebés afectados sufren trastornos importantes que, a menudo, perturban su desarrollo general. Las NDVD tienen orígenes genéticos heterogéneos que, sin embargo, conducen con frecuencia a características morfológicas comunes, como la reducción en el número de neuronas, heterotopías, defectos en la ramificación neuronal y conectividad, así como a importantes defectos neurológicos que, además de visión deficiente o ausente, pueden incluir epilepsia, déficits intelectuales o comportamiento social anormal, unas características comunes a otras enfermedades raras del neurodesarrollo. Por lo tanto, las enfermedades NDVD representan una carga social importante, desafortunadamente poco estudiada y no resuelta. 

Hay dos clases de NDVD según su origen anatómico primario. La primera clase incluye trastornos que afectan la vía visual anterior. Ejemplos destacados son malformaciones graves del ojo que conducen a la pérdida parcial o total de la visión, conocidas como microftalmia, anoftalmia y coloboma (MAC). En muchos casos, los análisis genéticos de las MAC han identificado mutaciones heterocigóticas en genes fundamentales para el desarrollo del sistema nervioso pero que resultan en fenotipos de enfermedad restringida. La segunda clase de NDVD, colectivamente denominada discapacidad visual cerebral (CVI), se compone de condiciones heterogéneas (restringidas/leves a generalizadas/severas) que afectan la vía visual posterior, en ausencia de defectos anteriores. La prosopagnosia congénita hereditaria (la incapacidad de reconocer rostros familiares) es un ejemplo de CVI leve, mientras que otras formas más graves muestran retrasos en el desarrollo y/o discapacidad intelectual. Desafortunadamente, más allá de la identificación de algunas causas genéticas y una descripción parcial de los fenotipos relacionados, estamos lejos de comprender cómo un defecto en cualquiera de las estructuras visuales impacta en los territorios visuales restantes o incluso en todo el cerebro. Además, desconocemos cómo el cerebro se adapta a estos defectos y cómo podemos usar esta plasticidad. Una limitación para encontrar respuestas a estos problemas es la disponibilidad de modelos animales adecuados. 

En los últimos años, los esfuerzos de investigaciones coordinadas financiadas con fondos europeos han comenzado a llenar este vacío para identificar nuevos candidatos genéticos que expliquen las NDVD, así como para diseñar nuevos modelos animales que permitan abordar las preguntas anteriores, proporcionando información sobre la reorganización cerebral general después de alteraciones genéticas en regiones cerebrales específicas. Esta investigación también ha fomentado estudios en muestras humanas y ha abierto caminos terapéuticos a través de la reprogramación celular in vitro e in vivo. Este simposio está diseñado para ser un foro de discusión sobre los más recientes progresos en NDVD y, a su vez, llamar la atención de la sociedad sobre esta clase de enfermedades raras olvidadas. El Simposio se vertebra sobre dos de las columnas fundamentales que sustentan la formación de circuitos visuales: 1) la existencia de módulos conservados de redes genéticas que instruyen la especificación de los diferentes territorios visuales y el ensamblaje de sus circuitos; 2) la posibilidad de reparar el cerebro a través de los últimos avances en la reprogramación de linaje in vivo que puede permitir reemplazar componentes defectuosos o incluso ausentes del circuito, y aumentar la plasticidad neuronal, para posiblemente tratar las NDVD en el futuro. Líderes en diferentes campos de la neurobiología proporcionarán una visión integral del estado actual del conocimiento que cubrirá aspectos tales como modelos de ratón de NDVD, especificación molecular de redes visuales, biología de sistemas que definen modelos neuronales, estudios electrofisiológicos y reprogramación, con particular atención a los aspectos traslacionales. El objetivo es generar un fructífero foro de debate sobre las consecuencias que un defecto genético en una estructura visual tiene en el resto de las áreas del sistema nervioso central con las que se conecta. También avanzar sobre cómo corregir los circuitos dañados y las funciones perdidas. 

Desde una perspectiva más amplia, este Simposio debería atraer la atención de aquellos investigadores y clínicos interesados en la comprensión y manejo de otras enfermedades raras con origen en el neurodesarrollo, ya que las NDVD representan solo uno de los muchos ejemplos de cómo los defectos en el ensamblaje de circuitos cerebrales humanos, durante el desarrollo embrionario y la infancia, resultan devastadores en las personas afectadas. Por lo tanto, creemos que el Simposio propuesto debería atraer la atención de diferentes investigadores y de otros sectores, despertando la conciencia de la sociedad sobre un conjunto de enfermedades raras congénitas poco conocidas, acercando así esta importante discusión a nuestras comunidades. En definitiva, este Simposio se construye sobre la intención de contribuir al establecimiento de novedosas bases de interacciones y conocimientos para mejorar el pronóstico y el tratamiento de los pacientes de enfermedades raras. 

 

Jueves,  30 enero

9:00 h.

Registro de asistentes

9:30 h.

Bienvenida

Federico Mayor Zaragoza 
Presidente del Consejo Científico de la Fundación Ramón Areces.

Paola Bovolenta 
Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), CSIC-UAM,  y Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Raras (CIBERER), ISCIII. Madrid, España.

Marta Nieto López 
Centro Nacional de Biotecnología (CNB), CSIC. Madrid, España.

Sesión 1: Especificación y desarrollo temprano del sistema visual

 9:45 h.

¿Existe una red reguladora común que orquesta el ensamblaje del circuito visual?

Paola Bovolenta
Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), CSIC-UAM,  y Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Raras (CIBERER), ISCIII. Madrid, España.

10:30 h.

Funciones de Netrina y DCC en el sistema visual en desarrollo  

Alain Chedotal
Sorbonne Université, Institut de la Vision. París, Francia.

 

11:15 h.

Descanso  

 11:30 h.

Bifurcación de las redes de especificación de la retina neural y del epitelio pigmentario retinal: desde la morfogénesis de la copa óptica hasta las enfermedades degenerativas de la retina

Juan Ramón Martínez Morales
Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), CSIC-UPO, Sevilla, España.

12:15 h.

Desarrollo del epitelio pigmentado de la retina desde la perspectiva de los factores de transcripción y elementos reguladores en cis

Ruth Ashery-Padan
Tel Aviv University, Israel.

 

13:00 h.

Descanso

Sesión 2: Ensamblaje y plasticidad de los circuitos del tálamo y la corteza

 15:15 h.

Redes de genes reguladores en células madre neurales y desarrollo del sistema visual controlados por Sox2

Silvia Nicolis
University of Milano-Bicocca. Milán. Italia.

16:00 h.

Cómo los patrones de actividad espontánea ayudan a conectar la corteza visual en desarrollo 

Christian Lohmann
Netherlands Institute for Neuroscience. Amsterdam, Países Bajos.­­­­­­­

 16:45 h.

La plasticidad interhemisférica y su dependencia del estímulo sensorial en la corteza visual en desarrollo

Marta Nieto
Centro Nacional de Biotecnología (CNB), CSIC. Madrid, España.

 

Viernes, 31 enero

9:00 h.

Registro de asistentes

Sesión 3: De los modelos animales a humanos: hacia el manejo y tratamiento de enfermedades

 9:30 h.

El ojo periférico: ¿un área neurogénica con potencial para tratar patologías retinianas?

Eloísa Herrera
Instituto de Neurociencias de Alicante. INA, CSIC-UMH. Alicante, España.

10:15 h.

Deficiencias visuales y cognitivas en un modelo de ratón de una enfermedad del neurodesarrollo descrita recientemente 

Michèle Studer 
Institute of Biology Valrose, University of Nice Sophia Antipolis. Niza, Francia.

 

11:00 h.

Descanso

 11:15 h.

El albinismo: no un problema de pigmentación sino esencialmente un déficit visual

Lluís Montoliu
Centro Nacional de Biotecnología (CNB), CSIC, y Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Raras (CIBERER), ISCIII. Madrid, España.

12:00 h.

Manipulación de la neurogénesis en la corteza cerebral postnatal  

Benedikt Berninger
Centre for Developmental Neurobiology, MRC Centre for Neurodevelopmental Disorders, King's College London. Londres, Reino Unido.

 

12:45 h.

Descanso

Sesión 4: Plasticidad y Recuperación

 15:00 h.

Cómo se adapta el cerebro humano a la pérdida y recuperación de la vista

Olivier Collignon
Université Catholique de Louvain. Louvain-la-Neuve, Bélgica.

15:45 h.

Corriendo hacia la plasticidad: entrenamiento activo para la recuperación de la ambliopía 

Alessandro Sale  
Neuroscience Institute of National Research Council of Italy (CNR). Pisa, Italia.

16:30 h.

Conferencia de clausura: Enfoques experimentales para el estudio de los déficits sensoriales, emocionales y cognitivos en animales de laboratorio  

José Maria Delgado-García
Universidad Pablo de Olavide. Sevilla, España.

17:30 h.

Comentarios generales y clausura 

 

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