O fator de crescimento do nervo inibe o edema citotóxico de células de Müller e células bipolares da retina de rato por meio da liberação de citocinas gliais: participação do sistema glutamatérgico e purinérgico

O fator de crescimento do nervo (NGF) pode retardar a degeneração celular na retina de ratos em diferentes injúrias retinianas. O acúmulo de água em células da retina contribui para o desenvolvimento de edema retiniano e degeneração neuronal. Em atribuição ao seu efeito protetor, este trabalho teve por objetivo avaliar se o NGF influencia o edema celular osmótico em células de Müller e células bipolares. Assim, montagens planas, fatias de retina e células isoladas da retina de ratos foram superfundidas com solução hipo-osmótica na presença de BaCl₂. Secções retinianas foram utilizadas para imunomarcações, e a liberação de adenosina foi medida por cromatografia líquida de alta eficácia, em montagens planas. A área de secção transversal celular foi medida antes e após a superfusão em meio hipo-osmótico, em fatias de retina e suspensões celulares. Tanto células de Müller quanto células bipolares foram imunopositivas para TrkA, mas somente células de Müller foram marcadas contra p75^NTR e NGF. A hipo-osmolaridade induziu um rápido e significativo aumento da liberação de adenosina endógena em retinas controle, mas não em retinas perfundidas com BaCl₂. O NGF inibiu o edema citotóxico em células de Müller e em células bipolares em fatias de retina controle e retinas pós-isquêmicas submetidas a condições hipo-osmóticas. Por outro lado, NGF impediu o edema citotóxico da célula de Müller isolada, mas não da célula bipolar isolada (em meio hipo-osmótico contendo íons Ba²⁺). Isto sugere que NGF induz a liberação de fatores por células de Müller, os quais inibem o edema citotóxico de células bipolares em fatias de retina. O efeito inibitório do NGF sobre o edema citotóxico de células de Müller foi mediado pela ativação do receptor TrkA, mas não de p75^NTR, e foi anulado por bloqueadores de receptores metabotrópicos de glutamato, receptores de adenosina A₁, e receptores do fator de crescimento de fibroblasto (FGF). O bFGF evitou o edema citotóxico de células de Müller isoladas, mas inibiu somente em parte o edema citotóxico de células bipolares isoladas. O bloqueio de FGFR impediu o efeito inibidor de edema celular da adenosina, sugerindo que a liberação de bFGF ocorre após à ativação autócrina/parácrina de receptores A_l. Além de bFGF, GDNF e TGF431 reduziram em parte o edema citotóxico da célula bipolar. Estes dados sugerem que o efeito neuroprotetor do NGF é em parte mediado pela prevenção de edema citotóxico de células gliais e bipolares da retina.

ABSTRACT: Nerve growth factor (NGF) stimulates two types of receptors (TrkA and p75^NTR), and it delays cell degeneration in rats under several retinal injuries, including retinitis pigmentosa, glaucoma and retinal ischemia. Because water accumulation in retinal neurons and glial cells are pathogenic factors involved in retinal degeneration under ischemic-hypoxic and inflammatory conditions, we tested whether NGF may influence the osmotic swelling of rat Müller glial and bipolar cells. Retinal slices and freshly isolated cells were perfused with hypoosmotic solution in the presence of BaCl₂. Post-ischemic retinal cells were also superfused with hypoosmotic solution in the absence of BaCl₂. We observed that NGF inhibits the osmotic swelling of rat retinal glial (Müller) and bipolar cells induced by superfusion of retinal slices with a hypoosmotic solution containing barium ions. NGF also reduced the hypoosmotic swelling of Müller and bipolar cells in the post-ischemic retina. On the other hand, NGF prevented the swelling of freshly isolated Müller cells, but not of isolated bipolar cells. This suggests that NGF induces a release of factors from Müller cells which inhibit the swelling of bipolar cells in retinal slices. The inhibitory effect of NGF on the Müller cell swelling was mediated by activation of TrkA, but not p 75^NTR, and was prevented by blockers of metabotropic glutamate receptors, purinergic P2Y₁ receptors, adenosine A₁ receptors, and fibroblast growth factor (FGF) receptors. bFGF fully prevented the osmotic swelling of isolated Müller cells, but inhibited only in part the swelling of isolated bipolar cells. Because inhibition of FGF receptors prevented the swelling-inhibitory effect of adenosine, it is suggested that NGF-induced autocrine/paracrine activation of adenosine A₁ receptors induces a release of bFGF from Müller cells. In addition to bFGF, GDNF and TGF431 reduced in part the swelling of bipolar cells. Both Müller and bipolar cells displayed TrkA immunoreactivity, while Müller cells were also immunostained for p75^NTR and NGF. The data may suggest that the neuroprotective effect of NGF in the retina is in part mediated by prevention of the cytotoxic swelling of retinal glial and bipolar cells.