Los ojos de los ratones hacen la fotosíntesis gracias al trasplante de tejido vegetal a animal: el experimento que podría revolucionar el tratamiento del ojo seco
Un equipo internacional de científicos ha logrado que células oculares de ratón produzcan energía mediante un mecanismo similar a la fotosíntesis usando extractos de espinaca. El hallazgo abre una vía inédita para tratar el síndrome del ojo seco aprovechando la luz ambiental como fuente terapéutica.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Imagen conceptual de un ratón con los ojos teñidos de un verde iridiscente, una representación artística inspirada en el experimento que logró introducir maquinaria fotosintética vegetal en células oculares animales para combatir la inflamación asociada al síndrome del ojo seco. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
Los ojos de los mamíferos llevan millones de años haciendo una sola cosa con la luz: ver. Las plantas, en cambio, utilizan esa misma energía luminosa para sobrevivir. En efecto, transforman los fotones en combustible químico mediante la fotosíntesis, el proceso biológico que sostiene casi toda la vida compleja de la Tierra.
Ahora, un grupo internacional de científicos asegura haber logrado algo que hasta hace poco pertenecía más al terreno de la ciencia ficción que al de la biomedicina: introducir componentes fotosintéticos de espinaca en células oculares de ratón para que produzcan moléculas energéticas aprovechando la luz ambiental.
«Estamos robando toda la tecnología que ha evolucionado durante millones de años en las plantas y somos capaces de trasplantarla al sistema animal”, afirma David Tai Leong, biólogo de la Universidad Nacional de Singapur y coautor del estudio, en la revista Nature.
¿Qué han conseguido exactamente los científicos?
El trabajo, publicado en la revista Cell, describe un sistema bautizado como LEAF —siglas en inglés de nanofactoría de NADPH enriquecida en tilacoides— capaz de convertir células animales en una suerte de híbrido temporal entre tejido vegetal y tejido mamífero.
El objetivo del experimento no es fabricar un ratón fotosintético ni reemplazar la nutrición convencional, sino aprovechar una de las grandes ventajas de las plantas: su capacidad para generar moléculas antioxidantes usando solo luz.
Y el primer campo de pruebas ha sido el síndrome del ojo seco, una enfermedad que afecta a más de 1.500 millones de personas en el mundo.
¿Qué es el ojo seco?
El síndrome del ojo seco es una enfermedad inflamatoria crónica de la superficie ocular que aparece cuando las lágrimas no lubrican adecuadamente el ojo o se evaporan demasiado rápido.
Sus síntomas más habituales incluyen escozor, sensación de arenilla, enrojecimiento, picor, visión borrosa, sensibilidad a la luz y fatiga ocular, aunque paradójicamente también puede provocar lagrimeo excesivo como mecanismo de defensa.
Las causas son muy variadas: envejecimiento, uso prolongado de pantallas, aire acondicionado, contaminación, cambios hormonales, cirugía ocular, ciertas enfermedades autoinmunes y algunos medicamentos. El tratamiento depende de la gravedad del problema e incluye lágrimas artificiales, pomadas lubricantes, antiinflamatorios como la ciclosporina y el lifitegrast (Xiidra), higiene palpebral, reducción del tiempo frente a pantallas y, en los casos más graves, terapias regenerativas o sueros autólogos.
En los últimos años, los investigadores también exploran tratamientos experimentales basados en bioingeniería y control del estrés oxidativo, como el sistema fotosintético desarrollado en este estudio.
El papel de los tilacoides
Dicho esto, la idea de Leong y sus colegastiene algo de extravagante y algo de elegantemente simple. El ojo humano ya está expuesto continuamente a la luz visible. ¿Y si parte de esa energía pudiera utilizarse no solo para ver, sino también para curar?
Los investigadores extrajeron de las hojas de espinaca unas estructuras microscópicas con forma de pequeños sacos aplanados o vesículas llamadas tilacoides, qiue son responsables de las reacciones luminosas de la fotosíntesis.
En las plantas, estas membranas internas de los cloroplastos —orgánulos exclusivos de las células vegetales y algas, encargados de realizar la fotosíntesis— funcionan como centrales bioquímicas capaces de generar adenosín trifosfato o ATP —la moneda energética universal de las células— y la coenzima NADPH. Estas moléculas resultan ser esenciales para almacenar energía y combatir el estrés oxidativo.
El problema era que los cloroplastos completos consumen rápidamente la energía que producen. Por eso, los científicos eliminaron gran parte de la maquinaria vegetal y conservaron solo las membranas fotosintéticas esenciales.
Imagen microscópica de Spirogyra, un alga verde filamentosa caracterizada por sus cloroplastos en espiral, las estructuras celulares responsables de realizar la fotosíntesis y transformar la luz en energía química. Cortesía: Dr. Petr Znachor / Institute of Hydrobiology Ceske Budejovice / https://www.nikonsmallworld.com/
¿Qué es la NADPH y por qué es importante?
El resultado fue una nanopartícula de unos 400 nanómetros —unas doscientas veces más pequeña que el grosor de un cabello humano— que podía entrar fácilmente en las células animales. Una vez en su interior, estas estructuras seguían funcionando bajo la luz visible. Como pequeñas placas solares biológicas.
Los investigadores se centraron en una molécula concreta: la citada nicotinamida adenina dinucleótido fosfata o NADPH. En animales y plantas, esta coenzima actúa como una moneda química indispensable para mantener el equilibrio antioxidante. Cuando las células sufren inflamación o estrés, consumen enormes cantidades de NADPH para intentar neutralizar las especies reactivas de oxígeno, moléculas agresivas que dañan proteínas, ADN y membranas celulares.
En enfermedades inflamatorias crónicas, como ocurre en el ojo seco, ese sistema defensivo termina colapsando.
Ahí es donde entra la fotosíntesis ocular.
Fotosíntesis ocular: cómo funciona el experimento
Los investigadores demostraron que las nanopartículas LEAF seguían produciendo NADPH dentro de células de la córnea y los macrófagos —los barrenderos del sistema inmunológico— inflamados cuando eran expuestas a luz blanca ambiental.
El sistema funcionaba incluso cuando las rutas metabólicas normales de la célula habían sido bloqueadas químicamente. En otras palabras: la célula animal podía recibir energía reductora de forma directa desde un orgánulo vegetal implantado artificialmente.
«Es una forma limitada de fotosíntesis —explica Leong—, pero sigue siendo fotosíntesis al fin y al cabo”»
🗣️ «Esto es realmente fascinante», sostiene Corey Allard, biólogo celular de la Universidad de Harvard, en Cambridge (Massachusetts), en declaraciones a la revista Nature. Los resultados del ensayo, añade, sugieren que los intercambios de orgánulos entre plantas y animales podrían abrir nuevas vías tanto para la investigación biológica como para aplicaciones terapéuticas.
«Nuestro avance representa un pequeño paso hacia la adquisición de funciones fotosintéticas en mamíferos», escriben los autores del estudio.
Inspiración en la naturaleza: las babosas marinas solares
El concepto recuerda inevitablemente a ciertos fenómenos extraños de la naturaleza. Algunas babosas marinas chupadoras de savia del clado de los sacoglosos roban cloroplastos de las algas que comen y los mantienen activos dentro de sus propias células durante semanas. Esa cleptoplastia permite a los animales sobrevivir parcialmente gracias a la fotosíntesis.
Los científicos se inspiraron precisamente en esos casos para preguntarse si un proceso similar podría inducirse artificialmente en tejidos de mamíferos.
La gran diferencia es que aquí no se trasplanta un cloroplasto entero, sino un fragmento altamente optimizado de la maquinaria fotosintética.
Ejemplar de Oxynoe olivacea, una babosa marina capaz de robar cloroplastos de las algas de las que se alimenta y mantenerlos funcionales dentro de sus propias células, un fenómeno conocido como cleptoplastia que inspiró el experimento para introducir maquinaria fotosintética vegetal en ojos de ratón. Cortesía: Mike Giangrasso
Resultados: menos inflamación y menos daño ocular
En los experimentos con ratones y cultivos celulares, el tratamiento redujo de forma significativa la inflamación y el daño oxidativo asociados al síndrome del ojo seco. Las células recuperaban niveles normales de glutatión —uno de los principales antioxidantes celulares— y disminuían la producción de citoquinas inflamatorias, como el TNF-alfa y el IL-1 beta.
Además, los macrófagos, células inmunitarias clave en la inflamación ocular, cambiaban de un estado proinflamatorio a otro reparador. Los análisis metabólicos mostraron que las células tratadas abandonaban un perfil bioquímico típico de inflamación y regresaban a un estado más parecido al de células sanas.
Una de las observaciones más llamativas del estudio es que la luz ambiental corriente bastaba para activar el sistema. Los investigadores utilizaron intensidades comparables a las de una habitación iluminada o la luz diurna habitual. No hacía falta láseres ni fuentes especiales. El ojo ya recibe naturalmente esa energía durante las horas de vigilia.
🗣️ «No tuvimos que exponer al animal a ninguna luz adicional —explica Leong en Nature—. Simplemente dejamos que el ratón hiciera su vida normal».
Eso convierte a la córnea en un escenario casi ideal para este tipo de terapia. A diferencia de órganos internos, donde la luz penetra mal, la superficie ocular está continuamente expuesta al exterior. La energía necesaria para alimentar la nanofotosíntesis ya está disponible.
Limitaciones del estudio: por qué todavía no es una terapia para seres humanos
El síndrome del ojo seco es mucho más serio de lo que su nombre sugiere. Se trata, como ya se ha mencionado, de una enfermedad inflamatoria compleja en la que las lágrimas dejan de proteger adecuadamente la superficie ocular. Produce dolor, sensación de arenilla, visión borrosa y daño progresivo en la córnea. Las terapias actuales, como la ciclosporina o el lifitegrast, son caras, lentas y a menudo provocan irritación.
Los autores plantean que una estrategia basada en componentes vegetales podría ofrecer una alternativa más barata y fisiológica. En vez de bloquear directamente la inflamación, el sistema intentaría restaurar el equilibrio redox natural de las células utilizando la energía luminosa disponible.
Pero conviene rebajar el entusiasmo. El estudio está todavía muy lejos de una aplicación clínica humana. Los experimentos se realizaron principalmente en cultivos celulares y modelos animales. Además, la integración de estructuras vegetales en tejidos animales plantea numerosas incógnitas biológicas y regulatorias.
🗣️ «Cualquier intento de hacer algo así necesariamente va a parecer un truco de feria al principio —advierte Allard en la revista Nature—. Pero solo probando la técnica y descubriendo sus limitaciones —como cuánto duran los efectos o qué tipos de células pueden ser tratados— los investigadores podrán desarrollar aplicaciones reales».
Evaluación de seguridad ocular del tratamiento fotosintético LEAF mediante análisis histológico de córnea y retina, tinción con fluoresceína sódica y examen con lámpara de hendidura. Las imágenes muestran que los ojos tratados no presentaron daños estructurales ni alteraciones visibles tras la administración de las nanopartículas derivadas de la espinaca. Cortesía: David Tai Leong et al.
Interrogantes abiertos
Una de las preguntas fundamentales es cuánto tiempo pueden sobrevivir estas nanopartículas dentro de células animales. Los investigadores observaron actividad durante varias horas, suficiente para un posible tratamiento diario, pero muy lejos de una integración estable. También queda por resolver cómo respondería el sistema inmunitario humano a aplicaciones repetidas y si podrían aparecer efectos tóxicos a largo plazo.
Hay además un obstáculo conceptual importante: la fotosíntesis vegetal real es enormemente compleja. Lo que han conseguido estos investigadores no es transformar células animales en organismos fotosintéticos completos, sino injertar temporalmente una pequeña parte de la maquinaria química de las plantas para producir moléculas antioxidantes.
No hay fijación de carbono ni generación autónoma de nutrientes. Más que convertir un ojo en una hoja, el sistema funciona como un suplemento metabólico activado por luz.
Aun así, el trabajo abre una frontera inesperada en bioingeniería. Durante décadas, la medicina ha intentado copiar mecanismos animales: anticuerpos, hormonas, receptores celulares. Este estudio sugiere otra posibilidad más radical: importar directamente capacidades metabólicas de otros reinos biológicos.
¿Podrían fabricarse gotas oculares hechas con espinaca?
La idea de neoorgánulos vegetales funcionando dentro de células animales podría parecer extravagante, pero encaja con una visión cada vez más flexible de la biología. Después de todo, las propias mitocondrias —las centrales energéticas de nuestras células— fueron bacterias independientes hace más de mil millones de años antes de integrarse definitivamente en organismos complejos.
Los autores del trabajo llegan a hablar de una posible «interacción simbiótica transitoria entre reinos biológicos». Suena grandilocuente, pero describe bastante bien lo que han observado: células animales utilizando temporalmente maquinaria molecular vegetal para reparar su propio equilibrio químico.
«Esto está llevando al límite la idea de lo que puede ser la medicina —afirma Leong—. Es algo muy emocionante, aunque ahora mismo parezca un poco loco».
Quizá dentro de unos años los oftalmólogos receten gotas derivadas de espinaca activadas por luz. O tal vez esta línea de investigación quede como una curiosidad sofisticada sin aplicación clínica real. La historia de la biomedicina está llena de hallazgos espectaculares en ratones que nunca funcionaron en humanos.
Pero incluso si ese futuro no llega, el estudio deja una imagen poderosa: un ojo animal usando la luz no solo para mirar el mundo, sino también para curarse un poco como lo hacen las plantas.▪️(17-mayo-2026)
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Fotosíntesis y Ojos de Ratón
👁️ ¿Los ratones «fotosintéticos» se volvieron verdes?
No. Los investigadores utilizaron dosis extremadamente pequeñas de extractos fotosintéticos vegetales, invisibles una vez administrados en el ojo.
👁️ ¿Los animales hacen fotosíntesis completa?
No. El sistema solo reproduce una parte limitada de la fotosíntesis vegetal: la generación de moléculas energéticas como NADPH usando luz.
👁️ ¿Puede aplicarse ya en humanos?
Todavía no. El tratamiento se encuentra en fase experimental y necesita ensayos clínicos para demostrar seguridad y eficacia.
👁️ ¿Qué enfermedad intentan tratar?
El objetivo inicial es el síndrome del ojo seco, una enfermedad inflamatoria ocular relacionada con estrés oxidativo.
👁️ ¿Por qué utilizar espinacas?
Las espinacas demostraron contener una gran cantidad de maquinaria fotosintética eficiente y estable frente a otras plantas analizadas.
Información facilitada por la revista Nature
Fuente: David Tai Leong et al. Transplanting light-dependent reactions for mammalian eye photosynthesis. Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.034
