Oxidative stress in retinal degeneration promoted by constant LED light

Light pollution by artificial light, might accelerate retinal diseases and circadian asynchrony. The excess of light exposure is a growing problem in societies, so studies on the consequences of long-term exposure to low levels of light are needed to determine the effects on vision. The possibility to understand the molecular mechanisms of light damage will contribute to the knowledge about visual disorders related to defects in the phototransduction. Several animal models have been used to study retinal degeneration (RD) by light; however, some important aspects remain to be established. Previously, we demonstrated that cool white treatment of 200 lux light-emitting diode (LED) induces retinal transformation with rods and cones cell death and significant changes in opsin expression in the inner nuclear layer (INL) and ganglion cell layer (GCL). Therefore, to further develop describing the molecular pathways of RD, we have examined here the oxidative stress and the fatty acid composition in rat retinas maintained at constant light. We demonstrated the existence of oxidative reactions after 5 days in outer nuclear layer (ONL), corresponding to classical photoreceptors; catalase (CAT) enzyme activity did not show significant differences in all times studied and the fatty acid study showed that docosahexaenoic acid decreased after 4 days. Remarkably, the docosahexaenoic acid diminution showed a correlation with the rise in stearic acid indicating a possible association between them. We assumed that the reduction in docosahexaenoic acid may be affected by the oxidative stress in photoreceptors outer segment which in turn affects the stearic acid composition with consequences in the membrane properties. All these miss-regulation affects the photoreceptor survival through unknown mechanisms involved. We consider that oxidative stress might be one of the pathways implicated in RD promoted by light.Fil: Benedetto, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Degeneración retinal, Retinitis Pigmentosa: generalidades, mutaciones en el mecanismo de fototransducción y modelo de investigación

La degeneración retinal (DR) es un proceso patológico que provoca muerte de célulasretinales, pérdida de estructura del tejido y finalmente ceguera. Retinitis pigmentosa (RP) comprende un grupo de distrofias retinales que producen DR caracterizada por anomalías de los fotorreceptores. RP es clínica y genéticamente muy heterogénea, la alteración funcional y el mecanismo patológico pueden ser muy diferentes dependiendo del gen involucrado. Puede ser heredada de forma autosomal dominante, autosomal recesiva ó estar ligada al X. En esta revisión nos centraremos en los tipos de RP asociadas a mutaciones en componentes clave de la fototransducción y discutiremos el mecanismo de DR inducido por luz tenue como posible modelo de RP.The retinal degeneration (RD) is a pathologic processthat causesretinal cell death, loss oftissue structure and finally blindness. Retinitis Pigmentosa (RP) comprises a group of retinal dystrophiesthat produces RDcharacterized by abnormalities of photoreceptors. RP is clinically and genetically heterogeneous, functional impairment and pathological mechanism may be very different depending on the gene involved. In this review we will focus on the types of RP associated with mutationsin key components of phototransduction and discuss the mechanism of RD induced by dim light as a possible model of RP.Fil: Quinteros Quintana, María Luz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Benedetto, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Light Activation of the Phosphoinositide Cycle in Intrinsically Photosensitive Chicken Retinal Ganglion Cells

Purpose: In vertebrates, intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs) acting as nonvisual photoreceptors transmit environmental illumination information to the brain, regulating diverse non–image-forming tasks. The phototransduction cascade in chicken ipRGCs has been shown to resemble that of rhabdomeric photoreceptors and involves phospholipase C (PLC) activation. The current work was an investigation of the participation of the phosphoinositide (PIP) cycle in this mechanism and of whether changes in activities of inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) and PIP kinase are triggered by light. Conclusions.: The results indicate for the first time that light stimulation of chicken RGC cultures activates the PIP cycle, causing an increase in intracellular levels of IP3, changes in levels of phosphatidic acid, PIP, and PIP2; and mobilization of Ca2+. Methods.: Primary cultures of Thy-1 immunopurified chicken embryonic RGCs were exposed to bright light pulses or kept in the dark, to assess intracellular Ca2+ mobilization by Fluo-3 AM fluorescence microscopy, IP3 levels, and enzymatic activities of diacylglycerol, phosphatidylinositol, and phosphatidylinositol phosphate kinases (DAGK, PIK, and PIPK, respectively), by radioactive assays. The presence of different melanopsins (Opn4m and Opn4x) and other photopigments was determined by RT-PCR and immunochemistry. Results.: Cultured RGCs expressing different nonvisual photopigments displayed a significant and rapid increase in IP3 levels (1.3-fold) and Ca2+ mobilization by light, which was reversed by administration of the PLC inhibitor U73122 (5 μM). Brief light pulses also caused a very rapid and transient activation of DAGK, PIK, and PIPK compared with that in the dark control.Fil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Verra, Daniela Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Salvador, Gabriela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; ArgentinaFil: Ilincheta, Monica Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; ArgentinaFil: Giusto, Norma Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; ArgentinaFil: Guido, Mario Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Efectos de la luz sobre degeneración retinal. Concepto de contaminación lumínica

La luz visible es captada por la retina, parte del sistema nervioso central, la cual procesa la información a través de sus células fotorreceptoras mediante el proceso denominado fototransducción. El resto de las células retinales, a través de neurotrasmisión, envían la información hacia la corteza visual y otras estructuras cerebrales para cumplir funciones visuales y no-visuales. Sin embargo, el exceso de estimulación lumínica puede dañar la retina mediante procesos de muerte celular que llevan a una degeneración retinal. A pesar de existir diversos modelos animales para el estudio de este fenómeno que han demostrado mecanismos que explican la degeneración retinal, el panorama completo aún se desconoce. En este trabajo pretendemos hacer una revisión general de los modelos utilizados para el estudio de los mecanismos de degeneración retinal, uniendo conceptos básicos de la física de la luz y de métodos de estudio que involucran las disciplinas de la bioingeniería y la biología celular y molecular. Las interacciones de ambas disciplinas potencian la capacidad de estudio del problema que ayudarán al entendimiento de las posibles consecuencias de la contaminación lumínica. que ayudarán al entendimiento de las posibles consecuencias de la contaminación lumínica.Fil: Contin, Maria Ana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Maldonado, Ana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; ArgentinaFil: Benedetto, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Light effects on retinal degeneration: Light pollution concept

La luz visible es captada por la retina, parte del sistema nervioso central, la cual procesa la información a través de sus células fotorreceptoras mediante el proceso denominado fototransducción. El resto de las células retinales, a través de neurotrasmisión, envían la información hacia la corteza visual y otras estructuras cerebrales para cumplir funciones visuales y no-visuales. Sin embargo, el exceso de estimulación lumínica puede dañar la retina mediante procesos de muerte celular que llevan a una degeneración retinal. A pesar de existir diversos modelos animales para el estudio de este fenómeno que han demostrado mecanismos que explican la degeneración retinal, el panorama completo aún se desconoce. En este trabajo pretendemos hacer una revisión general de los modelos utilizados para el estudio de los mecanismos de degeneración retinal, uniendo conceptos básicos de la física de la luz y de métodos de estudio que involucran las disciplinas de la bioingeniería y la biología celular y molecular.Visible light is captured by the retina, part of the central nervous system, which processes information through the photoreceptor cells in the process called phototransduction. Others retinal cells, through neurotransmission, send information to the visual cortex and other brain structures for the process of vision and synchronization of the circadian system. However, excess light stimulation produces retinal damage by cell death, processes that may produce retinal degeneration. There are diverse animal models to study this phenomenon. They had been demonstrated mechanisms that explain the retinal degeneration; however, the complete mechanism is still not known. In this review we intend to make a general overview of the different models used for the study of retinal degeneration mechanisms, we joined basic concepts of the physics of light and methods study which involve the disciplines of bioengineering and cellular and molecular biology. The interactions of both disciplines enhance the ability to study the problem that will help to understand the possible consequences of light pollution.Fil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Maldonado, Ana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática. Universidad Nacional de Córdoba. Centro de Investigación y Estudios de Matemática; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Benedetto, Maria Mercedes. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Photoreceptor damage induced by low-intensity light: model of retinal degeneration in mammals

Purpose: Retinal degeneration caused by a defect in the phototransduction cascade leads to the apoptosis of photoreceptor cells, although the precise molecular mechanism is still unknown. In addition, constant low light exposure produces photoreceptor cell death through the activation of downstream phototransduction. The authors investigated the time course and molecular mechanisms of death and the rhodopsin phosphorylation occurring during retinal degeneration after exposure to continuous low-intensity light. Methods: Wistar rats were exposed to constant cool white 200 lx intensity LED light (LL) for one to ten days and compared with animals kept in the dark (DD) or controls exposed to a regular 12:12 h (LD) cycle. One eye from each rat was used for histological and quantitative outer nuclear layer (ONL) analysis and the other for biochemical assays. Results: The histological analysis showed a significant reduction in the ONL of LL-exposed rats after seven days compared with LD- or DD-exposed rats. Retinal analysis by flow cytometer and the TUNEL assay revealed an increase in cell death in the ONL, the in vitro enzymatic activity assay and western blot analysis showing no caspase-3 activation. The rhodopsin analysis demonstrated more phosphorylation in serine 334 residues (Ser334) in LL-exposed than in LD- or DD-exposed rats. However, for all times studied, rhodopsin was completely dephosphorylated after four days of DD treatment. Conclusions: Constant light exposure for seven days produces ONL reduction by photoreceptor cell death through a capase-3-independent mechanism. Increases in rhodopsin-phospho-Ser334 levels were observed, supporting the notion that changes in the regulation of the phototransduction cascade occur during retinal degeneration.Fil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (p); Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Arrieti, Milagros M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (p); Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Benedetto, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (p); Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Bussi, Claudio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (p); Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Guido, Mario Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (p); Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentin

The absence of the potassium channel KCNQ4 affects the visual function

Voltage-gated KCNQ potassium channel subunits are responsible for the M-current that regulates neuronal excitability. We found expression of KCNQ4 in the retinal pigmented epithelium (RPE) and in the ciliary body (CB) of mouse eyes, suggesting that it could participate in visual processing and aqueous humor formation. Using Kcnq4 knockout (KO) and wild-type (WT) mice we studied the role of KCNQ4 in vision. First, we analyzed Kcnq gene expression by qPCR. We found that in KO mice, the expression of Kcnq3 and -5 in the RPE/retina did not change. On the other hand, in CB the expression of Kcnq3 increased 2.5-fold while the expression of Kcnq5 decreased 30%. Then, we tested light perception by testing the innate aversion of rodents to it. We did not find any differences between the KO and WT in the test performance. To analyze the function of the neuronal visual pathway, we recorded electroretinogram (ERG) in both genotypes. We observed no differences in a- and b-wave peaks and latency times between WT and KO in young animals, whereas in 50 weeks-old mice we observed a reduction trend in b-wave peak in KO while a-wave showed no differences. We also measured intraocular pressure (IOP) in young animals to evaluate CB function. We found a slight increase in the IOP in KO mice (13.6±1.0 to 15.8±1.1 mm Hg). In conclusion, the presence of the KCNQ4 subunit is necessary for the proper expression of the other Kcnq subunits and it would contribute to CB and retinal functionFil: Vera, Marcela Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Stupniki, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Bruera, Manuel Gaston. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Paz, Maria Constanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Dionisio, Leonardo Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Vater, Alan. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Schaiquevich, Paula Susana. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Contin, Maria Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Spitzmaul, Guillermo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaSAN 2022 MeetingBuenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Investigación en Neurociencia

Amoebic splenic abscess: a case report

Objective: Report a clinical case of amoebic splenic abscess and discuss its clinical characteristics, its difficult diagnosis, its clinical and surgical management. Case presentation: A 39-year-old male patient was admitted complaining of abdominal pain in the left flank region, nausea and lack of appetite, denying fever, vomiting and changes in bowel habits. Physical abdominal examination showed a tense, reactive abdomen, with pain on palpation of the left flank, with a sign of positive sudden decompression and a positive Giordano on the left. In admission, a computed tomography scan of the abdomen was performed, which showed hypodense collections in the spleen and the presence of free fluid in the abdominal cavity, with a hypothesis of splenic abscess. Splenectomy and caudal pancreatectomy were performed, and ceftriaxone and metronidazole were started. After the surgery, a secretion culture with a positive result was requested on July 05th, 2019 for direct research of Entamoeba histolytica, defining the diagnosis of splenic abscess by amoeba. The patient was discharged on July 07th, 2019 with a prescription for metronidazole to end up treatment. Conclusion: The amoebic splenic abscess is a rare pathology with few data in the literature, with difficulty and delay in the diagnosis and treatment of this pathology, which directly affects the patient’s prognosis. Therefore, it is necessary that more cases on the pathology be reported for a better understanding of the diagnosis and management of amebic splenic abscess.Objetivo: Relatar um caso clínico de abscesso esplênico amebiano e discutir suas características clínicas, seu difícil diagnóstico, seu manejo clínico e cirúrgico. Apresentação do caso: Paciente masculino 39 anos foi admitido com queixa de dor abdominal em região de flanco esquerdo, náuseas e inapetência, negando febre, vômitos e alterações do hábito intestinal. Ao exame físico abdominal evidenciou um abdome tenso, reativo, com dor à palpação de flanco esquerdo, com sinal de descompressão brusca positiva e Giordano positivo à esquerda. Na admissão foi realizada tomografia computadorizada de abdome que evidenciou coleções hipodensas no baço e presença de líquido livre na cavidade abdominal, com hipótese de abscesso esplênico. Foram realizadas esplenectomia e pancreatectomia caudal e iniciado ceftriaxona e metronidazol. Após a cirurgia foi solicitada cultura da secreção com resultado positivo no dia 05/07/2019 para pesquisa direta de Entamoeba histolytica, definindo o diagnóstico de abscesso esplênico por ameba. Paciente recebeu alta no dia 06/07/2019 com receita de metronidazol para término do tratamento. Considerações finais: O abscesso esplênico amebiano é uma patologia raríssima com poucos dados na literatura, havendo uma dificuldade e demora no diagnóstico e no tratamento dessa patologia o que implica diretamente no prognostico do paciente. Portanto, é necessário que mais casos sobre a patologia sejam relatados para melhor entendimento sobre o diagnóstico e manejo do abscesso esplênico amebiano