Aspectos anatômicos do olho e neuroquímicos da retina do mocó (Kerodon rupestris)

The visual system is an important link between the animal and the environment, com profound influences on the habits and lifestyle in various habitats. Adaptive mechanismsto the temporal niche are present in the visual system of many vertebrates, involving changins in ocular dimensios and design, retinal cell distribution and organization of neurochemical circuits related to the retinal resolution or sensitivity. The sensory system of the eye is represented by the retina, whose organization is responsible by receipty, initial analysis, and transmission of the information to the brain. The knowledge of the position of the eyes in the head and the distribution of retinal cells allow to identify adaptive aspects of each species to its visual field, which is characteristic to the ecological niche it occupies. In this research, we study eye anatomical characteristics and retina neurochemical features of the rock cavy (Kerodon rupestris), a tipical Brazilian rodent from the suborder Hystricomorpha, family Caviidae. The rock cavy has lateral eyes well constitute bony orbit and well differentiated extrinsic muscle. The study of the descriptive and morphometric anatomy of the showed mean values of axial diameter 10.7±0,5mm and equatorial diameter 11.6±0.7mm. The pupil is slit shaped and the lens has mean axial diameter 5.4±0.03 mm, corresponding to ~45% of the axial diameter of the eye. The posterior nodal distance and the retinal magnification factor were estimated at 6.74 mm e 118 μm/grau, respectively. Flat mounts were processed for Nissl stain, and the topographic distribution of ganglion cells showed a moderate visual band, just below the optic disc, with higher density in the ventral retina. Retinal vertical sections and flat mounts were processed for immunohistochemistry to visualize tyrosine hydroxilase (TH) and thus two types of TH+ cells were detected. Type 1 cells had strong TH-immunoreactivity, the body cell varied from 120.047 to 269.373 μm2 stratifying in the sublamina 1 of the IPL. Type 2 cells were weakly TH-imunoreactive, had cell body located mostly in the IPL, varying from 54.848 to 177.142 μm2, constituting ~10% of the TH+ cells. Both cell types exhibited similar topographic distribution with higher density found in a horizontal band along of the naso-temporal axis in the dorsal retina. The total population of dopaminergic cells was 2,156±469,4 cells, occupying an average area of 198,164 μm2. The presence of cones and rods was detected by immunohistochemistry in vertical sections and flat mounts. S cones density is around 10 times smaller than L cones, with different degree of spatial organization. Other retinal neuronal populations of the rock cavy were also detected in vertical sections with specific markers. Comparative analysis of the anatomical characteristics of the rock cavy eye 12 suggest that it was designed to acquire higher sensitivity to light, at expense of image sharpness, compatible with a vision at mesopic conditions. Additionally, the distribution of the 2 subtypes of dopaminergic cells in a naso-temporal band in the dorsal retina seems suitable to a gain in sensitivity, coherent with an animal with predominantly crepuscular activity pattern

Análise morfológica e topográfica das células ganglionares da retina do caititu (Tayassu tajacu)

Na Amazônia habitam diversas espécies de animais silvestres, tornando-a um importante local de investigação sobre fisiologia comparada. Dentre estas espécies, destacamos o caititu Tayassu tajacu, animal distribuído na América Central e Latina. Existem várias publicações acerca da morfologia de órgãos sexuais, carne e sangue do caititu. Porém, no que diz respeito ao estudo sobre a morfofisiologia visual do caititu, as publicações ainda são escassas. Diante dessa realidade, o presente estudo investigou a morfologia e topografia das células ganglionares da retina do Tayassu tajacu. Foram utilizadas seis retinas, provenientes de oito animais de ambos os sexos da espécie Tayassu tacaju. Os caititus, criados e mantidos em cativeiro na Empresa Brasileira de Pesquisa Brasileira - Embrapa/Pará, foram abatidos de acordo com as normas de manejo animal para posterior retirada e fixação dos olhos. As retinas foram dissecadas e coradas utilizando a técnica de Nissl para visualização de células ganglionares, amácrinas deslocadas, hemácias, micróglia e células componentes da vascularização. A contagem de células ganglionares foi realizada ao longo do eixo horizontal e vertical, sendo o número de células ganglionares por campo convertido em valores de densidade. Diferentes regiões da retina foram analisadas quanto à densidade celular, obtendo-se como valor médio de densidade 351,822 ± 31,434 CG/mm². Verificaram-se diferenças de densidade entre as regiões estudadas: a região dorsal teve densidade média e desvio padrão de 894 ± 44 CG/mm²; a região ventral 894 ± 1 CG/mm²; a região nasal 1.403 ± 43; e a região temporal com 1596 ± 251. O pico de densidade a média, localizado a aproximadamente 3,13 mm de distância no sentido dorsal e 6,77 mm no sentido temporal do nervo óptico, foi de 6.767 CG/mm². Verificaram-se duas regiões especializadas, a faixa visual e a area temporalis. A faixa visual, localizada no sentido horizontal da região nasal para temporal, apresentou alta densidade celular, possivelmente proporcionando melhor visão panorâmica do ambiente e detecção de objetos em movimento no horizonte. Já a area temporalis, localizada dentro da faixa visual, proporciona maior acuidade visual e resolução espacial, do meio em que vivem Os resultados deste trabalho permitem iniciar comparações morfofisiológicas da retina dos caititus com a de outras espécies animais.

Análisis del crecimiento de las células ganglionares de la retina de rata in vitro

De los diferentes tipos celulares que forman la retina unos de los más importantes son las células ganglionares (RGCs, del inglés Retinal Ganglion Cells), que son las neuronas que se encargan de transmitir la información visual desde el ojo hasta los centros visuales del cerebro. En este trabajo se pretende determinar el efecto del tiempo de cultivo en la supervivencia de las RGCs,y en la extensión y número de sus neuritas. También se pretende caracterizar un subtipo de RGCs, las RGCs que expresan el fotopigmento melanopsina.

Cambios maculares y de capa de fibras nerviosas ganglionares posterior a la vitrectomía pars plana y sus factores pronósticos en la fundación oftalmológica nacional

OBJETIVOS: Determinar los factores pronóstico, cambios maculares morfológicos y de capa de fibras nerviosas ganglionares posterior a vitrectomía pars plana, en la Fundación Oftalmológica Nacional. MATERIALES Y MÉTODOS: Estudio longitudinal de antes y después (3y6 meses) de la vitrectomía pars plana (VPP) en pacientes con membrana epirretiniana, agujero macular, síndrome de tracción vítreo macular y opacidades vítreas no-inflamatorias. Se realizó seguimiento clínico y con tomografía de coherencia óptica. RESULTADOS: Grupo de 60 pacientes (mujeres 65.0%), edad promedio 65.45+9.49años y tiempo de enfermedad promedio 23+29.79meses. Las indicaciones de VPP (n=60ojos) fueron agujero macular (38.3%) y membrana epirretiniana (36.7%). Se encontró diferencia significativa entre grosor del complejo capa de células ganglionares (CCG)+capa plexiforme interna (CPI) inicial y 3 meses (p=0.039), correlación entre grosor del complejo CCG+CPI al tercer y sexto mes (r=0.704,p<0.001) y grosor del complejo CCG+CPI al tercer mes con grosor foveal central (CFT) al tercer y sexto mes (r=–0.594,p<0.001 y r=–0.595,p=0.001). Mayores de 65años tenían menor grosor de CFNG a 6meses (r=-0.528,p=0.007). El grosor de CFNG promedio y la presencia de la zona elipsoide inicial fueron factores pronósticos de buena agudeza visual al tercer mes de VPP (r2=0.414,p=0.018, y r2=0.414,p=0.010). CONCLUSIÓN: El grosor de CFNG y la presencia de la zona elipsoide inicial tienen alta capacidad predictiva de buena agudeza visual al tercer mes de VPP, y, correlación inversa entre grosor del complejo CCG+CPI con CFT al tercer y sexto mes de VPP.

Encoding mechanisms based on fast oscillations in the retina of the cat and their dependencies on anesthesia

Processing in the visual system starts in the retina. Its complex network of cells with different properties enables for parallel encoding and transmission of visual information to the lateral geniculate nucleus (LGN) and to the cortex. In the retina, it has been shown that responses are often accompanied by fast synchronous oscillations (30 - 90 Hz) in a stimulus-dependent manner. Studies in the frog, rabbit, cat and monkey, have shown strong oscillatory responses to large stimuli which probably encode global stimulus properties, such as size and continuity (Neuenschwander and Singer, 1996; Ishikane et al., 2005). Moreover, simultaneous recordings from different levels in the visual system have demonstrated that the oscillatory patterning of retinal ganglion cell responses are transmitted to the cortex via the LGN (Castelo-Branco et al., 1998). Overall these results suggest that feedforward synchronous oscillations contribute to visual encoding. In the present study on the LGN of the anesthetized cat, we further investigate the role of retinal oscillations in visual processing by applying complex stimuli, such as natural visual scenes, light spots of varying size and contrast, and flickering checkerboards. This is a necessary step for understanding encoding mechanisms in more naturalistic conditions, as currently most data on retinal oscillations have been limited to simple, flashed and stationary stimuli. Correlation analysis of spiking responses confirmed previous results showing that oscillatory responses in the retina (observed here from the LGN responses) largely depend on the size and stationarity of the stimulus. For natural scenes (gray-level and binary movies) oscillations appeared only for brief moments probably when receptive fields were dominated by large continuous, flat-contrast surfaces. Moreover, oscillatory responses to a circle stimulus could be broken with an annular mask indicating that synchronization arises from relatively local interactions among populations of activated cells in the retina. A surprising finding in this study was that retinal oscillations are highly dependent on halothane anesthesia levels. In the absence of halothane, oscillatory activity vanished independent of the characteristics of the stimuli. The same results were obtained for isoflurane, which has similar pharmacological properties. These new and unexpected findings question whether feedfoward oscillations in the early visual system are simply due to an imbalance between excitation and inhibition in the retinal networks generated by the halogenated anesthetics. Further studies in awake behaving animals are necessary to extend these conclusions

Efeitos do citrato de sildenafila sobre a neuroproteção na neuropatia óptica, em ratos (Lewis/SsNHsd) com glaucoma agudo

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Desafios diagnósticos na doença de Hirschsprung: aplicabilidade de novos métodos imunohistoquímicos e endoscópicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo hodológico das aferências ao primeiro núcleo do circuito neural do reflexo auditivo de sobressalto: núcleo da raiz coclear

Las neuronas de la raíz coclear son las primeras neuronas del sistema nervioso central a recibir la información auditiva proveniente de la cóclea y se conectan con centros de integración sensoriomotora del tronco encefálico, especialmente con el núcleo reticular caudal del puente. Funcionalmente las neuronas de la raíz coclear están envueltos en el circuito elemental del reflejo auditivo de sobresalto juntamente con las células ganglionares del órgano de Corti, el núcleo reticular caudal del puente y las motoneuronas de la médula espinal. El reflejo auditivo de sobresalto presenta una serie de modulaciones como la habituación, la sensibilización, la inhibición por estímulo previo y la potenciación por un estímulo adverso. Las alteraciones en la reacción refleja de sobresalto y sus diferentes modulaciones poseen valor diagnóstico en la clínica médica de enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas como Parkinson y Esquizofrenia. Las modulaciones del reflejo auditivo de sobresalto ocurren mediante la influencia de diversos núcleos sobre los componentes del circuito elemental de este reflejo. El núcleo menos estudiado del circuito neural del reflejo auditivo de sobresalto es el núcleo de la raíz coclear. El patrón de conectividad eferente de las neuronas de la raíz coclear es bien conocido, sin embargo poco se conoce sobre los orígenes de sus aferencias y la identidad neuroquímica de las mismas. Estudios previos demostraron que el soma y en las dendritas de las neuronas de la raíz coclear están cubiertos por botones sinápticos de cuatro tipos, sugiriendo que existan diversos orígenes para estos terminales axonales, con características neuroquímicas propias. El conocimiento de las aferencias a las neuronas de la raíz coclear es relevante para comprender cual el papel del núcleo de la raíz coclear en las modulaciones del reflejo auditivo de sobresalto. Por lo tanto, ...

Doença de Hirschsprung : abordagem sumária de um caso clínico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Caracterización de un modelo murino de glaucoma: implicación funcional de la señalización del receptor P2X7 en procesos neurodegenerativos de la retina

El glaucoma es una de las causas más comunes de discapacidad visual y una de las enfermedades neurodegenerativas oculares más frecuentes de pérdida irreversible de visión. La afectación originada en la retina se caracteriza por la degeneración de las células ganglionares y la pérdida de axones. La presión intraocular es un factor de riesgo importante en el glaucoma, entre otros factores, implicando mecanismos bioquímicos que desencadenan la muerte de las células ganglionares. El ratón DBA/2J es un modelo de hipertensión ocular y de degeneración de las células ganglionares de la retina (CGR). Las características principales de éste son la dispersión del pigmento del iris (IPD) y la atrofia del estroma del iris (ISA) que conducen a la patogénesis del glaucoma. Los mecanismos bioquímicos que comprometen al sistema purinérgico en procesos patológicos como la degeneración glaucomatosa han sido estudiados en los últimos años, siendo de gran relevancia como posibles dianas farmacológicas para el tratamiento de diferentes neuropatías. Los receptores P2X comprenden una familia de siete canales iónicos de membrana activados por ligando (P2X1-7) que se activan por el ATP extracelular (ATPe). En particular, los receptores P2X7 podrían estar involucrados en la regulación de la transmisión sináptica y la muerte neuronal en la retina. Además, la excitotoxicidad mediada por ATP a través de la activación del receptor P2X7 sugiere su posible implicación en la degeneración neuronal y la pérdida de la función visual en las retinas glaucomatosas. Tan importante como la presencia de este receptor purinérgico es estudiar los niveles de ATP extracelular de la retina, así como evaluar los cambios en la expresión del transportador de nucleótidos vesicular (VNUT) y los niveles de ecto-nucleotidasa (E-NPP1) en este modelo murino de glaucoma durante el desarrollo de la enfermedad...

Estudio a corto y largo plazo de la melatonina y el 5-MCA-NAT como tratamiento en la hipertensión ocular y el glaucoma

El glaucoma engloba una serie de enfermedades que se caracterizan por la pérdida progresiva de las células ganglionares de la retina y la neuropatía del nervio óptico, que desencadenan finalmente una ceguera irreversible. La elevación de la presión intraocular (PIO) aparece como el principal desencadenante de esta patología en la mayoría de los casos, ya que produce una disminución del flujo sanguíneo hacia la retina y un aumento del estrés oxidativo. La estrategia terapéutica más común implica el uso de fármacos hipotensores, a menudo combinados, asociados a efectos no deseados. En este marco, la melatonina y sus análogos, como el 5-MCA-NAT, surgen como alternativas a los fármacos ya existentes, por sus propiedades hipotensoras y antioxidantes y, en el caso del 5-MCA-NAT, por su posible acción a largo plazo. El objetivo de esta tesis es elucidar los mecanismos de la acción hipotensora aguda ya descrita para estos compuestos, determinando además el receptor y las vías de señalización implicadas en esta respuesta a corto plazo. En este mismo sentido nos proponemos confirmar la existencia de efectos hipotensores a largo plazo, analizando esta respuesta a diferentes fármacos y esclareciendo si ésta se debe a la capacidad de estos compuestos como modificadores de la expresión génica de enzimas o receptores implicados en la regulación de la PIO...

Mecanismos celulares activados por receptores P2Y₂ en los procesos ciliares: implicaciones en la hipertensión ocular y el glaucoma

El glaucoma es una neuropatía óptica crónica de etiología multifactorial, que provoca una pérdida progresiva e irreversible de la visión debida a la degeneración de los axones del nervio óptico y la muerte apoptótica de las células ganglionares de la retina (Downs et al., 2011; Quigley, 2011; Soto et al., 2014). Actualmente es la principal causa de ceguera irreversible en el mundo (Pascolini et al., 2012). Aunque su etiología aún no está clara, se sabe que el principal factor de riesgo para desarrollar la enfermedad es el aumento de la PIO debido a anomalías en la dinámica del humor acuoso (Casson et al., 2012). La presencia de receptores purinérgicos P2X y P2Y ha sido descrita en las principales estructuras oculares relacionadas con la producción y drenaje del humor acuoso, los procesos ciliares y la malla trabecular, que son bañadas por dicho fluido (Guzman-­‐Aranguez et al., 2013). Al mismo tiempo, se ha referido la presencia del dinucleótido Ap4A, agonista de dichos receptores, en el humor acuoso, y cómo sus niveles se veían significativamente incrementados en pacientes glaucomatosos (Castany et al., 2011). El objetivo de esta tesis ha sido evaluar la implicación de los receptores purinérgicos P2Y2 de los procesos ciliares en la hipertensión ocular. Más concretamente determinar el papel del Ap4A a través de la activación de dichos receptores sobre la movilización del ion cloruro y del agua a través de las proteínas acuaporinas (AQPs), principales componentes del humor acuoso. Por otra parte, se ha investigado el origen de los niveles incrementados de Ap4A debidos al aumento de la PIO, caracterizando uno de los posibles sensores celulares implicados en dicho proceso. Al mismo tiempo se han evaluado y caracterizado los diferentes mecanismos implicados en dicha liberación...

Dissecting signaling pathways that control glia migration in the developing Drosophila retina

The function of a complex nervous system relies on an intricate interaction between neurons and glial cells. However, as glial cells are generally born distant from the place where they settle, molecular cues are important to direct their migration. Glial cell migration is important in both normal development and disease, thus current research in the laboratory has been focused on dissecting regulatory events underlying that crucial process. With this purpose, the Drosophila eye imaginal disc has been used as a model. In response to neuronal photoreceptor differentiation, glial cells migrate from the CNS into the eye disc where they act to correctly wrap axons. To ensure proper development, attractive and repulsive signals must coordinate glial cell migration. Importantly, one of these signals is Bnl, a Fibroblast Growth Factor (FGF) ligand expressed by retinal progenitor cells that was suggested to act as a non-autonomous negative regulator of excessive glial cell migration (overmigration) by binding and activating the Btl receptor expressed by glial cells. Through the experimental results described in chapter 3 we gained a detailed insight into the function of bnl in eye disc growth, photoreceptor development, and glia migration. Interestingly, we did not find a direct correlation between the defects on the ongoing photoreceptors and the glia overmigration phenotype; however, bnl knockdown caused apoptosis of eye progenitor cells what was strongly correlated with glia migration defects. Glia overmigration due to Bnl down-regulation in eye progenitor cells was rescued by inhibiting the pro-apoptotic genes or caspases activity, as well as, by depleting JNK or Dp53 function in retinal progenitor cells. Thus, we suggest a cross-talk between those developmental signals in the control of glia migration at a distance. Importantly, these results suggest that Bnl does not control glial migration in the eye disc exclusively through its ability to bind and activate its receptor Btl in glial cells. We also discuss possible biological roles for the glia overmigration in the bnl knockdown background. Previous results in the lab showed an interaction between dMyc, a master regulator of tissue growth, and Dpp, a Transforming Growth Factor-β important for retinal patterning and for accurate glia migration into the eye disc. Thus, we became interested in understanding putative relationships between Bnl and dMyc. In chapter 4, we show that they positively cooperate in order to ensure proper development of the eye disc. This work highlights the importance of the FGF signaling in eye disc development and reveals a signaling network where a range of extra- and intra-cellular signals cooperate to non-autonomously control glial cell migration. Therefore, such inter-relations could be important in other Drosophila cellular contexts, as well as in vertebrate tissue development.

Multifactorial approach to non-viral gene therapy: development of an efficient system for the retina

Tese de Doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

Estadificación ganglionar (N) no invasiva en el cáncer de pulmón (no pequeñas células)

97 p. : il.