La prótesis retiniana es un término general para dispositivos implantables que restauran parcialmente la visión estimulando eléctrica o químicamente las células retinianas internas remanentes (células bipolares y células ganglionares de la retina) en pacientes que han perdido los fotorreceptores debido a retinitis pigmentosa (RP) o degeneración macular asociada a la edad (DMAE).
El concepto de un dispositivo de asistencia visual se remonta a Le Roy en 1755, y Tassicker propuso la estimulación retiniana en 1956. Desde entonces, los avances en la tecnología de matrices de electrodos han llevado a la forma actual. Varios dispositivos han alcanzado la etapa clínica. 4)
En los pacientes objetivo, los fotorreceptores se pierden, pero un número considerable de RGC en la retina interna sobrevive. 4) La supervivencia de estas RGC es la base biológica de la visión artificial.
Los principales candidatos son pacientes con degeneración avanzada de fotorreceptores debido a retinitis pigmentosa, cuya agudeza visual ha disminuido a percepción de luz o peor. Para Argus II, la indicación aprobada es edad de 25 años o más con percepción de luz o peor. La supervivencia de la retina interna (RGC) es un requisito previo y se confirma mediante evaluación preoperatoria.
En la retinosis pigmentaria (RP), la principal indicación para las prótesis retinianas, se observa el siguiente curso.
Los hallazgos fundoscópicos típicos en la RP son los siguientes. 3)
Hallazgos fundoscópicos
Pigmentación en espículas óseas: Un hallazgo característico distribuido principalmente alrededor del ecuador.
Atrofia óptica y palidez cérea: Palidez del disco óptico, prominente en casos de larga evolución.
Estrechamiento vascular: Estrechamiento marcado de las arterias retinianas.
Hallazgos electrofisiológicos y de imagen
Electrorretinograma (ERG) no registrable o marcadamente reducido: Esencial para el diagnóstico definitivo.
Pérdida de la zona elipsoide (EZ) en OCT: La pérdida de la unión del segmento interno/externo de los fotorreceptores indica degeneración de los fotorreceptores.
Hiperautofluorescencia en anillo en FAF (autofluorescencia de fondo de ojo): Indica el borde de la degeneración activa.
Después de la implantación de una prótesis retiniana, los pacientes pueden llegar a identificar contornos y movimientos de objetos. Sin embargo, la visión proporcionada por los dispositivos actuales es limitada y no restaura la visión natural4).
La evaluación funcional mediante electrorretinograma es esencial para el diagnóstico definitivo. 3) La OCT evalúa el estado de la zona elipsoide (EZ), y la autofluorescencia de fondo de ojo confirma la hiperautofluorescencia en anillo. También se recomienda la prueba genética; el gen EYS representa el 20-30% de los casos en japoneses. 3)
La RP es un grupo de enfermedades hereditarias de degeneración retiniana causadas por mutaciones en más de 100 genes. 2) La prevalencia es de 1 en 4000-8000 personas, y es la principal causa de ceguera congénita en Japón. 3)
En la atrofia geográfica (AG), etapa final de la DMAE, los fotorreceptores y el EPR de la fóvea se atrofian, lo que lleva a la pérdida de la visión central. Algunas prótesis retinianas, como PRIMA, también se están estudiando para el deterioro de la visión central debido a la AG4).
La evaluación del grado de progresión de la RP es esencial para la evaluación de la idoneidad de las prótesis retinianas.
Los criterios de indicación aprobados para Argus II son los siguientes:
La RP es una enfermedad intratable designada bajo la Ley de Enfermedades Intratables, y después del diagnóstico se puede solicitar subsidio para gastos médicos. 3)
Actualmente, los dispositivos protésicos de retina utilizados clínicamente son principalmente de tipo estimulación eléctrica. Se clasifican en tipo epirretiniano (en la superficie interna de la retina) y tipo subretiniano (debajo de la retina) según la ubicación del dispositivo.
Los principales dispositivos de estimulación eléctrica se muestran a continuación.
| Dispositivo | Número de electrodos | Ubicación |
|---|---|---|
| Argus II | 60 electrodos | Epirretiniano |
| Alpha IMS/AMS | 1500 píxeles | Subretiniano |
| PRIMA | 378 píxeles | Subretiniano |
Aprobado por la FDA en 2013, fue una de las primeras prótesis retinianas comerciales. Combina gafas con cámara y un procesador externo, y estimula la retina con un arreglo de 60 electrodos. Entre todas las prótesis retinianas aprobadas regulatoriamente, se ha implantado en más de 500 personas en todo el mundo 4).
Un arreglo subretiniano de 1500 unidades de fotodiodo-electrodo. Es un dispositivo autónomo que no requiere fuente de alimentación externa, convirtiendo la luz incidente directamente en señales eléctricas.
Un chip de conversión fotoeléctrica de 378 píxeles colocado subretinianamente. Está indicado principalmente para DMAE (atrofia geográfica). La energía se suministra mediante un láser de infrarrojo cercano desde unas gafas.
Como alternativa a la estimulación eléctrica, se está investigando un enfoque que libera localmente el neurotransmisor glutamato para estimular la retina interna. 1) En comparación con la estimulación eléctrica, tiene las siguientes características.
Los dispositivos actuales no restauran la visión natural. Debido a las limitaciones en el número de electrodos y la resolución, sus funciones principales son la discriminación de brillo, contornos y movimiento. Esta tecnología se encuentra aún en una etapa en la que se considera una ayuda para la vida diaria.
En retinas degenerativas como la RP, tras la muerte de los fotorreceptores, la retina interna se remodela gradualmente. 1) Esta remodelación afecta directamente la eficacia de la visión artificial.
La remodelación progresa en tres etapas. 1)
| Etapa | Cambios principales |
|---|---|
| Fase 1 | Acortamiento y contracción de los segmentos externos de los bastones |
| Fase 2 | Muerte de bastones y reorganización del circuito neural |
| Fase 3 | Remodelación neural grave e hipertrofia de las células de Müller |
En la Fase 3, las células de Müller proliferan y forman una cicatriz fibrosa que abarca todo el espesor de la retina. 1) Este cambio dificulta el contacto entre el electrodo y las células diana, reduciendo la eficiencia de la estimulación.
En la retina normal, las señales luminosas se procesan a través del glutamato en la vía OFF (inhibición de las células bipolares ON) y la vía ON (estimulación de las células bipolares OFF). 1) Se ha demostrado que la retina degenerada conserva respuestas similares al glutamato, 1) lo que constituye la base biológica de la estimulación química.
La toxicidad del glutamato (excitotoxicidad) se convierte en un problema con la exposición excesiva. Las células de Müller restantes se encargan de la recaptación de glutamato, pero esta función disminuye a medida que progresa la degeneración. 1)
Las CGR de la retina interna sobreviven durante mucho tiempo después de la degeneración. 4) Estudios en modelos animales (ratas S334ter, ratones rd1) 1) han confirmado que las CGR permanecen después de completarse la degeneración de los fotorreceptores y responden a la estimulación eléctrica y química. Esta supervivencia de las CGR es la base biológica de las prótesis retinianas.
Se están realizando experimentos de implantación animal de un dispositivo de visión artificial química que utiliza glutamato. 1) Se ha informado sobre la biocompatibilidad del material SU-8, el control preciso del flujo mediante electroósmosis y experimentos in vivo en ratas S334ter y ratones rd1. 1) Los desafíos para la aplicación clínica incluyen la miniaturización del dispositivo, la estabilidad a largo plazo y la evitación de la toxicidad del glutamato.
Este es un método para reconstruir la visión utilizando solo estimulación lumínica mediante la introducción de proteínas fotosensibles (como canalrodopsina) en las CGR restantes. 2)
En el ensayo GS030 de GenSight Biologics, se introdujo ChrimsonR (una canalrodopsina desplazada al rojo) mediante un vector de virus adenoasociado (AAV) en pacientes ciegos por RP. En un caso, se informó la percepción de estímulos visuales específicos. 2)
La mayor diferencia con el tipo de estimulación eléctrica es que no requiere implantación de electrodos y es menos invasivo. Sin embargo, en esta etapa, la visión obtenida es limitada.
La terapia de reemplazo génico con vectores AAV ha sido aprobada para la degeneración retiniana debida a mutaciones en el gen RPE65 (Luxturna). 2) Se está investigando la extensión a otras mutaciones genéticas (más de 100), 2) y en el futuro se podría considerar la combinación de terapia génica y visión artificial.
Las prótesis retinianas requieren rehabilitación a largo plazo, actualizaciones del dispositivo y mantenimiento después de la implantación. En el desarrollo de dispositivos de próxima generación, no solo la mejora de la función visual, sino también los sistemas de apoyo al paciente y la sostenibilidad del producto son elementos de evaluación importantes. 4)
Actualmente se encuentra en etapa de ensayos clínicos iniciales, 2) y aún no ha alcanzado la etapa de ofrecerse como atención médica general. La capacidad de aplicarse independientemente de la presencia de mutaciones genéticas diana es prometedora, pero se requiere verificación de la calidad, seguridad y efectos a largo plazo de la visión obtenida.
