A pesar de numerosas investigaciones, los mecanismos
que regulan el crecimiento del ojo son poco conocidos. La investigación más
reciente aborda los mecanismos para el desarrollo de la miopía son distintos a
los de la hipermetropía. Si bien los
investigadores han acumulado información, el campo carece de un amplio marco
biológico validado para conceptualizar el desarrollo óptico postnatal. La
biología circadiana podría proporcionar pistas para mejorar la comprensión de
la etiología de la miopía, y posiblemente conducir a enfoques racionales para
mejorar los errores de refracción que se desarrollan en los niños. La
aplicación de conceptos de la biología circadiana moderna al desarrollo del ojo
puede proporcionar el amplio marco biológico necesario para una mejor
comprensión de la causalidad de la miopía, y puede conducir a nuevas terapias
clínicas más eficaces que las actualmente disponibles.
Tanto en humanos como en animales, la longitud ocular
y otras características anatómicas y fisiológicas del ojo experimentan
oscilaciones diurnas. Sistémicamente, tales ritmos son generados principalmente
por el "reloj maestro" en el núcleo supraquiasmatico, que recibe la
entrada de las células ganglionares retinales intrínsecamente fotosensibles
(ipRGCs) a través de la activación del fotopigmento (melanopsina). La retina
también tiene un reloj circadiano endógeno. Actualmente se cree que la seña de
la retina influye en el desarrollo refractivo; La dopamina, el neurotransmisor
que se encuentra en la retina, no solo arrastra los ritmos retinales
intrínsecos a la luz: el ciclo oscuro, sino que también modula el desarrollo
refractivo. Los relojes circadianos comprenden un mecanismo de control de realimentación
de transcripción/traducción que utiliza los denominados genes de reloj que
ahora se han asociado con ametropías. La investigación clínica también propone
que las exposiciones a la luz podrían afectar la refracción en los niños. Como
resultado, las propiedades de la iluminación ambiental se están investigando en
el desarrollo refractivo. En otras áreas de la ciencia médica, la desregulación
circadiana ahora se cree que afecta muchos desórdenes no oculares,
probablemente porque los patrones de la iluminación artificial moderna ejercen
efectos fisiológicos adversos sobre los marcapasos circadianos. No se conoce
cómo, o si, tales exposiciones modernas a la luz y la desregulación circadiana
contribuyen al desarrollo refractivo.
Las interacciones complejas entre la genética y el medio
ambiente pueden contribuir al desarrollo y la progresión de la miopía. La
genética contemporánea ofrece la posibilidad de identificar vías regulatorias
específicas que subyacen al desarrollo de ametropías. Hasta la fecha, los
estudios de ligamiento genético, los estudios de asociación genómica, los
estudios de genes candidatos y los metaanálisis han asociado docenas de genes y
variantes genéticas con miopía no sindrómica. Sin embargo, solo algunos de
estos genes se han replicado en diversos grupos de población; además, los genes
identificados tienden a ejercer solo pequeños efectos, que representan solo una
pequeña proporción de miopía. Ha resultado difícil implicar a estos genes en
las vías identificadas en modelos animales, y gran parte de la miopía hereditaria
no se explica. A aún no se ha explicado ni identificado los genes, involucrado
en el desarrollo de la miopía. La evidencia respalda mejor un papel para la
herencia en la miopía sindrómica y alta. Para la miopía baja y moderada, así
como la llamada "miopía escolar", se ha argumentado que las
características de los entornos modernos, más que la genética, pueden ejercer
la mayor influencia subyacente a la miopía y su creciente prevalencia en muchas
áreas del mundo.
La pirenzepina tópica, un antagonista muscarínico que
no bloquea la acomodación, retrasa la progresión de la miopía en los niños.
Experimentalmente, un mecanismo acomodativo para la miopía parece cada vez
menos probable, aunque los mecanismos de la miopía en modelos animales pueden
no ser idénticos a los que ocurren en los niños. Como ejemplos, la miopía
experimental se desarrolla después de la ganglionectomía ciliar para desnervar
el músculo ciliar, y la miopía se puede inducir en las ardillas que carecen de
capacidad acomodativa.
Lla atropina no bloquea el mecanismo nicotínico que
subyace en las aves, lo que contrasta con los efectos cicloplégicos de la
atropina en los niños. La atropina bloquea la miopía experimental en pollos sin
afectar sus músculos intraoculares. La falta de cicloplejía con potentes
efectos antimiopía en las aves apoya un papel no acomodativo en el mecanismo de
la miopía, y proporcionó la justificación para los estudios clínicos de
pirenzepina. También se provoco el crecimiento asimétrico de la cavidad vítrea inducido
por distorsiones de la imagen local a regiones específicas de la retina.
La noción de que la exposición a la luz podría
explicar la etiología de la miopía es ahora generando mucho interés. Primero se
postuló en el siglo XIX que una iluminación inadecuada y/o actividades al aire
libre reducidas podrían ser factores ambientales que contribuyen a la miopía.
La miopía experimental en varias especies de vertebrados se reduce cuando los
animales se crían bajo iluminación de laboratorio brillante (por ejemplo, 10.000-40.000
lux). En los niños, la mayoría, aunque no todas, las encuestas transversales y
los estudios prospectivos encuentran un efecto antimiopia al aumentar la
exposición al aire libre. El efecto protector es posiblemente significativo en
algunos niños. Por ejemplo, se ha demostrado que el aumento de la exposición al
aire libre ejerce una reducción del 9% para el inicio de la miopía. El aumento
de las exposiciones al aire libre puede reducir la progresión de la miopía,
pero las estimaciones disponibles son de aproximadamente 0,2 dioptrías/año de
progresión reducida. Las actividades deportivas al aire libre como tal, no
parecen estar relacionadas con la inhibición de la miopía. Ahora se supone que
el mecanismo de protección es la intensidad de iluminación al aire libre, en
comparación con la iluminación interior. El aumento de la liberación de
dopamina retiniana, un transmisor de la retina relacionado repetidamente con el
desarrollo refractivo, se suele plantear como un mecanismo para explicar los
efectos antimiopía del aire libre. En polluelos, la crianza al aire libre
resultó una inhibición transitoria en la progresión de la miopía experimental. Los
niveles retinianos de dopamina y su principal metabolito DOPAC (ácido
3,4-dihidroxifenilacético) variaron entre tejidos, ojos y cohortes; y esta
variabilidad impidió identificar un efecto consistente del aire libre en la
dopamina o DOPAC. Un marcador robusto, DOPAC fue constantemente deprimido en la
retina y el vítreo de los ojos miopes en relación con sus ojos de control
contralateral, similar a los hallazgos en la miopía de los pollos criados en el
interior. Por lo tanto, los efectos de la cría al aire libre sobre el
metabolismo de la dopamina retinal fueron consistentes con la miopía, y no su
inhibición, lo que sugiere que un mecanismo para cualquier efecto anti-miopía
de la exposición al aire libre es más complicado de lo que actualmente se
concibe. La vitamina D ha sido investigada como un posible mediador de los
efectos del tiempo al aire libre en la miopía. El estudio longitudinal de
padres e hijos mostró que la vitamina D era un biomarcador para saber el tiempo
que se estaba al aire libre, pero no se asoció de forma independiente con la futura
miopía. Además, el análisis de sujetos con niveles bajos de vitamina D
determinados genéticamente no reveló ninguna evidencia de una asociación entre
la vitamina D y el error refractivo. Se desconoce si la duración o el momento
de la exposición al aire libre en niños, o alguna otra característica de la
naturaleza compleja de la luz exterior, debe considerarse en investigaciones
clínicas futuras. La biología circadiana podría ser un área investigación
productiva, lo que podría conducir a una mejor comprensión del desarrollo
refractivo y mejores intervenciones terapéuticas.
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