Hacia un modelo experimental de ROP: estudio estructural y ultraestructural

Las complicaciones obstétricas y entre ellas la asfixia perinatal (AP), son causa de lesiones retinianas, como la retinopatía proliferativa isquémica, que incluye a la retinopatía del prematuro (ROP). Hasta hoy no existen modelos para estudiar esta afección.Fil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ibarra, Mariano E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Coirini, Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Larrea, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Loidl, Cesar Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

“Estudio de la esquizofrenia como posible efecto a largo plazo por asfixia perinatal severa experimental”

La asfixia perinatal produce lesiones en el sistema nervioso central siendo lacorteza cerebral, la médula espinal y la retina áreas especialmente sensibles. La intensidad yduración de la asfixia perinatal son determinantes para el desarrollo de secuelas tales comoel retraso mental, trastorno de déficit de atención e hiperactividad, espasticidad cerebral yespinal, epilepsia o distintos tipos de retinopatías isquémicas. Además en los últimos años haestado tomando vigor la posibilidad de que enfermedades que aparecen a largo plazo comoesquizofrenia o la enfermedad de Parkinson, tengan también a la asfixia como agentedisparador en personas con predisposición. La asfixia perinatal genera un estado de hipoxiaisquemiaque gatilla o desencadena daño celular con degeneración neuronal progresiva eirreversible. La dopamina ha sido postulada como un factor clave en la etiología de laesquizofrenia.Considerando los antecedentes postulados, el objetivo general de este plan detrabajo es desarrollar un modelo experimental para el estudio de la esquizofrenia que puedaser estudiado a nivel comportamental. La utilidad del mismo sería de importanciafundamental para comprender mecanismos fisiopatpológicos que desencadenen el trastornoasí como poder estudiar la esquizofrenia a nivel farmacológico

CB1 Cannabinoid Receptor is a Target for Neuroprotection in Light Induced Retinal Degeneration

In the last few years, an increasing interest in the neuroprotective effect of cannabinoidshas taken place. The aim of the present work was to study the effects of modulatingcannabinoid receptor 1 (CB1) in the context of light induced retinal degeneration (LIRD),using an animal model that resembles many characteristics of human age-related maculardegeneration (AMD) and other degenerative diseases of the outer retina. Sprague Dawleyrats (n = 28) were intravitreally injected in the right eye with either a CB1 agonist (ACEA), oran antagonist (AM251). Contralateral eyes were injected with respective vehicles ascontrols. Then, rats were subjected to continuous illumination (12,000 lux) for 24 h.Retinas from 28 animals were processed by GFAP-immunohistochemistry (IHC),TUNEL technique, Western blotting (WB), or qRT-PCR. ACEA-treated retinas showeda significantly lower number of apoptotic nuclei in the outer nuclear layer (ONL), lower levelsof activated Caspase-3 by WB, and lower levels of glial reactivity by both GFAP-IHC andWB. qRT-PCR revealed that ACEA significantly decreased the expression of Bcl-2 andCYP1A1. Conversely, AM251-treated retinas showed a higher number of apoptotic nucleiin the ONL, higher levels of activated Caspase-3 by WB, and higher levels of glial reactivityas determined by GFAP-IHC and WB. AM251 increased the expression of Bcl-2, Bad,Bax, Aryl hydrocarbon Receptor (AhR), GFAP, and TNFα. In summary, the stimulation ofthe CB1 receptor, previous to the start of the pathogenic process, improved the survival ofphotoreceptors exposed to LIRD. The modulation of CB1 activity may be used as aneuroprotective strategy in retinal degeneration and deserves further studiesFil: Soliño, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Larráyoz, Ignacio M.. Center For Biomedical Research Of La Rioja; EspañaFil: Lopez, Ester Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Bareiro, Nidia Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Loidl, Cesar Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Girardi, Elena Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Caltana, Laura Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Brusco, Herminia Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Martinez, Alfredo. Center For Biomedical Research Of La Rioja; EspañaFil: López, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

Efecto protector del azul de metileno en la retinopatía del prematuro experimental

Introducción: La hipoxia-isquemia por asfixia perinatal (AP) es causa de lesiones en la retina, pudiendo llevar a la ceguera por retinopatía proliferativa isquémica (RPI). En estudios previos hemos demostrado neurodegeneración, gliosis y neovascularización compatibles con la ROP, e identificado que el sistema nitrérgico está involucrado en su fisiopatología. Objetivos: Analizar la aplicación de azul de metileno como potencial estrategia terapéutica, dado que inhibe a la enzima óxido nítrico sintasa. Métodos: Se estudió la actividad enzimática y expresión de nNOS mediante Western blot, histoquímica de NADPHd e inmunohistoquímica contra nNOS, en la retina de animales de 30 días en un modelo de AP. Resultados: Se observó que a los 30 días postnatal, la nNOS aumenta significativamente su actividad y expresión en aquellos animales sometidos a AP al ser comparados con el grupo control (CTL). En el grupo AP tratado con azul de metileno (AZM) no se encontraron diferencias significativas en la actividad de NOS constitutiva con respecto al grupo CTL, mientras que su expresión evaluada por western blot fue menor. Los estudios realizados con histoquímica para NADPHd e inmunohistoquímica contra nNOS refuerzan estos resultados. Conclusiones: El NO es un radical libre que participa como neurotóxico en el desarrollo de la ROP por AP. La aplicación de azul de metileno como estrategia terapéutica, tiene un potente efecto bloqueante en la actividad de la enzima NOS constitutiva, y en la expresión de la misma. Este hallazgo alienta estudios futuros más exhaustivos para evaluar el uso del azul de metileno con el fin de atenuar o evitar el daño retiniano.Introduction: Hipoxia-ischemia by perinatal asphyxia (PA) is cause of retinal lesions, and can produce blindness by ischemic proliferative retinopathy (IPR). Previously, we have demonstrated retinal neurodegeneration, gliosis and neovascularization. Furthermore, we have identified the involvement of the nitregic system in it physiopatology. Objectives: Studying the participation of nitric oxide (NO) through the neuronal isoform of the enzyme nitric oxide sinthase (nNO) as trigger of the structural and molecular alterations previously observed by our group of research, and analyzing the application of methylene blue (MB) a therapeutic strategy. Methods: The studies were performed in retina by using enzymatic activity, NADPHd histochemical method and immunohistochemistry against nNOS. The studies were applied in three diferent groups (control, PA and MB) of 30 postnatal day animals. Results: At 30 postnatal day, we observed a significant increase of nNOS ativity and expression in retinas of those animals subjected to PA, when compared with the control group. In the group treated with methylene blue we did not found significant diferences in constitutive NOS activity, meanwhile it expression evaluated by western blot was lower than controls. The histochemical and immunohistochemical studies support these results. Conclusions: NO, is a free radical that act as a neurotoxic agent, seems to have a crucial role in the development of ROP after PA. The application of methylene blue as a therapeutic strategy showed a strong protective efect inhibiting the constitutive NOS activity and it expression. This founds stimulates future studies with the aim of using MB in order to avoid or decrease retinal damage.Fil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Fernández, J. C.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Cátedra de Farmacología; ArgentinaFil: Ibarra, Mariano Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Peña, Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Contartese, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Inserra, Pablo Ignacio Felipe. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; ArgentinaFil: López, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Dorfman, Verónica Berta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Loidl, Cesar Fabian. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Hypothermia prevents gliosis and angiogenesis development in an experimental model of ischemic proliferative retinopathy

PURPOSE: To develop a time course study of vascularization and glial response to perinatal asphyxia in hypoxic-ischemic animals, and to evaluate hypothermia as possible protective treatment. METHODS: We used retinas of 7-, 15-, 21-, and 30-day-old male Sprague-Dawley rats that were exposed to perinatal asphyxia at either 37°C (PA) or 15°C (HYP). Born to term animals were used as controls (CTL). We evaluated the thickness of the most inner layers of the retina (IR), including internal limiting membrane, the retinal nerve fiber layer, and the ganglion cell layer; and studied glial development, neovascularization, adrenomedullin (AM), and VEGF by immunohistochemistry, immunofluorescence, and Western blot. RESULTS: A significant increment in IR thickness was observed in the PA group from postnatal day (PND) 15 on. This alteration was concordant with an increased number of new vessels and increased GFAP expression. The immunolocalization of GFAP in the internal limiting membrane and perivascular glia of the IR and in the inner processes of Müller cells was coexpressed with AM, which was also significantly increased from PND7 in PA animals. In addition, VEGF expression was immunolocalized in cells of the ganglion cell layer of the IR and this expression significantly increased in the PA group from PND15 on. The retinas of the HYP group did not show differences when compared with CTL at any age. CONCLUSIONS: This work demonstrates that aberrant angiogenesis and exacerbated gliosis seem to be responsible for the increased thickness of the inner retina as a consequence of perinatal asphyxia, and that hypothermia is able to prevent these alterations.Fil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Dorfman, Verónica Berta. Universidad Maimónides. Area de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ibarra, Mariano Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Peña, Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Contartese, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Goldstein Raij, Jorge. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Acosta, Juan Manuel. Universidad Católica de Cuyo - Sede San Juan. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Larráyoz, Ignacio M.. Centro de Investigación Biomédica de La Rioja; EspañaFil: Martínez Murillo, Ricardo. Consejo Superior de Investigaciones Cientificas; España. Instituto Cajal. Departamento de Neurobiología Molecular, Celular y del Desarrollo; EspañaFil: Martínez, Alfredo. Centro de Investigación Biomédica de La Rioja; España. Consejo Superior de Investigaciones Cientificas; EspañaFil: Loidl, Cesar Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; Argentina. Universidad Católica de Cuyo - Sede San Juan. Facultad de Ciencias Médicas; Argentin

Modelo de hipotermia experimental en murinos para estudios de lesión medular

Introducción: Los ensayos de hipotermia sistémica en murinos son costosos, debido a la complejidad de los sistemas. El objetivo de este estudio fue evaluar si el modelo de hipotermia sistémica exógena utilizado en nuestro laboratorio para la hipotermia ocular es útil para reducir significativamente la temperatura de la médula espinal en ratas adultas. Materiales y Métodos: Se utilizaron 36 ratas Sprague-Dawley albinas macho de 60 días, distribuidas en dos grupos: grupo normotermia a 24 °C (n = 18) y grupo hipotermia (n = 18) en cámara fría a 8 °C durante 180 minutos. Resultados: La temperatura rectal promedio fue de 37,71 ± 0,572 °C en el grupo normotermia y 34,03 ± 0,250 °C en el grupo hipotermia (p <0,0001). La temperatura medular promedio fue de 38,8 ± 0,468 °C en el grupo normotermia y de 36,4 ± 0,290 °C en el grupo hipotermia (p <0,0001). Conclusiones: El uso de hipotermia sistémica en ratas de laboratorio parece ser un método prometedor para evaluar los mecanismos fisiológicos y patológicos que se desencadenan en la médula espinal. La exposición al frío en cámara genera hipotermia medular significativa en ratas adultas. Los resultados sugieren que podría ser un modelo adecuado de hipotermia medular de bajo costo

Expression of Cold-Inducible Proteins in Rat Spinal Cord Subjected to Systemic Hypothermia

Introducción: La lesión traumática de la médula espinal es la principal causa de discapacidad motora en el mundo, y representa una prioridad para la Organización Mundial de la Salud. Se estudió, a nivel estructural y bioquímico, el efecto de la hipotermia sobre la expresión de la CIRBP (proteína activada por frío) en el asta anterior de la médula de ratas Sprague-Dawley albinas macho de 60 días, planteándola como terapéutica posible. Materiales y Métodos: Se dividió a 24 ratas en dos grupos: normotermia a 24 °C (n = 6) e hipotermia a 8 °C (n = 18), durante 180 min, sacrificadas a las 12, 24 y 48 h después del tratamiento. Se utilizó Western blot e inmunohistoquímica para la CIRBP. Resultados: Se observó un aumento progresivo de la expresión de la CIRBP de 12 a 48 h en las motoneuronas del asta anterior. Los valores fueron estadísticamente significativos entre los grupos de 24 h y 48 h comparados con los de los controles. Conclusiones: Este modelo experimental resultó eficaz, accesible y económico para generar hipotermia sistémica y abre un abanico de estrategias terapéuticas. El aumento en la expresión de las proteínas inducibles por frío en la médula espinal de ratas permite, por primera vez, estudiar el beneficio que aporta la hipotermia a nivel molecular, lo que resulta de suma importancia para estudios de terapéuticas en las lesiones medulares.Introduction: Traumatic spinal cord injury is the main cause of motor disability in developed and underdeveloped countries, being a priority interest to the WHO. The effect of hypothermia on the expression of CIRBP (cold-activated protein) in the anterior grey column of 60-day-old male albino Sprague-Dawley rats was studied at the structural and biochemical levels and proposed as a possible therapeutic approach. Materials and Methods: 24 rats were randomly divided into two groups; normothermia (n = 6), at 24° C, and hypothermia, (n = 18) at 8° C for 180 minutes and euthanized at 12, 24, and 48 h post-treatment. Western blot and immunohistochemistry for CIRBP were used. Results: A progressive increase in the expression of CIRBP was observed from 12 to 48 hours, with statistically significant values after 24 and 48 hours compared to controls. Conclusion: This experimental model demonstrated efficacy, accessibility, and economy to generate systemic hypothermia, which provides a novel range of therapeutic strategies. The increase in the expression of cold-inducible proteins in the rats’ spinal cords allows us to study the benefit of hypothermia at the molecular level for the first time, being of utmost importance for therapeutic studies in spinal cord injuries.Fil: Sarotto, Aníbal José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Dorfman, Verónica Berta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; ArgentinaFil: Contartese, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Larráyoz, Ignacio M.. Center for Biomedical Research of La Rioja; EspañaFil: Martínez, Alfredo. Center for Biomedical Research of La Rioja; EspañaFil: Toscanini, María Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; ArgentinaFil: Loidl, Cesar Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

A hypothermia mimetic molecule (zr17-2) reduces ganglion cell death and electroretinogram distortion in a rat model of intraorbital optic nerve crush (IONC)

Introduction: Ocular and periocular traumatisms may result in loss of vision. Our previous work showed that therapeutic hypothermia prevents retinal damage caused by traumatic neuropathy. We also generated and characterized small molecules that elicit the beneficial effects of hypothermia at normal body temperature. Here we investigate whether one of these mimetic molecules, zr17-2, is able to preserve the function of eyes exposed to trauma.Methods: Intraorbital optic nerve crush (IONC) or sham manipulation was applied to Sprague-Dawley rats. One hour after surgery, 5.0 µl of 330 nmol/L zr17-2 or PBS, as vehicle, were injected in the vitreum of treated animals. Electroretinograms were performed 21 days after surgery and a- and b-wave amplitude, as well as oscillatory potentials (OP), were calculated. Some animals were sacrificed 6 days after surgery for TUNEL analysis. All animal experiments were approved by the local ethics board.Results: Our previous studies showed that zr17-2 does not cross the blood-ocular barrier, thus preventing systemic treatment. Here we show that intravitreal injection of zr17-2 results in a very significant prevention of retinal damage, providing preclinical support for its pharmacological use in ocular conditions. As previously reported, IONC resulted in a drastic reduction in the amplitude of the b-wave (p &lt; 0.0001) and OPs (p &lt; 0.05), a large decrease in the number of RGCs (p &lt; 0.0001), and a large increase in the number of apoptotic cells in the GCL and the INL (p &lt; 0.0001). Interestingly, injection of zr17-2 largely prevented all these parameters, in a very similar pattern to that elicited by therapeutic hypothermia. The small molecule was also able to reduce oxidative stress-induced retinal cell death in vitro.Discussion: In summary, we have shown that intravitreal injection of the hypothermia mimetic, zr17-2, significantly reduces the morphological and electrophysiological consequences of ocular traumatism and may represent a new treatment option for this cause of visual loss

Alteraciones moleculares y celulares en la retina de ratas sometidas a asfixia perinatal

La asfixia perinatal (AP) puede ser causa de diferentes grados de lesiones en Ia retina, pudiendo llevar en casos severos a la ceguera. Los estudios clínicos revelan que las complicaciones obstétricas y en particular la AP, desarrollan una retinopatía proliferativa isquémica (RPI), patología que incluye a la retinopatía del prematuro (ROP). Esta es en particular Ia principal causa de ceguera en los niños tanto en países desarrollados como en países en vías de desarrollo, siendo en la actualidad una patología de interés prioritario para la Organización Mundial de la Salud. En esta Tesis se utiliza un modelo de AP experimental para estudiar las alteraciones moleculares y celulares que induce la asfixia en la retina, analizándose la implementación de la hipotermia como estrategia terapéutica. En estudios utilizando técnicas histológicas de rutina se observó mediante microscopía óptica Ia presencia de membrana neovascular epirretinal y signos de neurodegeneración. La utilización de un anticuerpo específico contra antígenos que se expresan al producirse neoformación de vasos (CD31) corroboró esta observación. Además, se puso en evidencia una hipertrofia en las células de Müller que fue visualizada utilizando anticuerpo contra la proteína gliofibrilar ácida (GFAP). Todos estos datos indican que el modelo de AP reproduce las alteraciones a largo plazo compatibles con las descripciones histopatológicas de RPI y ROP, Io cual lo hace ideal para estudiar los mecanismos que desencadenan estas patologías. Dado que uno de los posibles factores involucrados en la ROP es el óxido nítrico (NO), se utilizaron técnicas histoquímica e inmunohistoquímicas con anticuerpos específicos para las isoformas del óxido nítrico sintasa neuronal (nNOS), e inducible (iNOS) y contra nitrotirosina. Se observaron aumentos de la inmunorreactividad en el sistema nitrérgico en varias capas de la retina y en particular en las células amácrinas. Mediante técnicas de western-blot se corroboró lo observado por inmunohistoquímica, evidenciándose un aumento significativo en la expresión de las dos isoformas de Ia NOS y en la nitración de proteínas. Por otro lado, cuando los animales fueron sometidos a AP en condiciones de hipotermia las alteraciones producidas por la asfixia no fueron observadas poniendo de manifiesto el potente efecto protector de la hipotermia sobre los procesos neurodegenerativos observados en la retina. Este modelo de AP es por lo tanto aplicable al estudio de estas afecciones, pudiendo aportar valiosa información sobre los mecanismos neuropatológicos que se desencadenan. La profundización en el estudio del efecto protector de la hipotermia permitirá el desarrollo de terapias tempranas que eviten el daño neuronal y mejoren la calidad de vida del paciente.Retinal injury can be caused by perinatal asphyxia (AP) resulting in some cases in blindness. Clinical studies have shown that obstetrical complications and particularly the AP, may be cause of the ischemic proliferative retinopathy (RPI), pathology that includes the retinopathy of premature (ROP). The last one is the main cause of blindness in children in both developed and developing countries. The ROP has been considered of high-priority interest for the World Health Organization. In this thesis an experimental model of AP was used to study the molecular and cellular alterations induced by the asphyxia in the retinal tissue. The use of hypothermia like therapeutic strategy was also explored. The presence of neovascular epirretinal membrane and signs of neurodegeneration were observed using histological techniques. The neovascular formation was corroborated using a specific antibody against the C031 antigen. In addition, a hypertrophy in Müller cells was observed using an antibody against the gliofibrillaracid protein (GFAP). These data indicate that the long term AP animals show retinal alterations compatible with those described in the RPI and ROP. Since one of the possible factors involved in the development of ROP is the nitric oxide (NO), histochemical and immunohistochemical techniques were used to explore the expression of different isoforms of nitric oxide synthase (NOS). Studies were developed using specific antibodies against the neuronal (nNOS) and the induced (iNOS) isoforms. The protein nitration was also evaluated using a specific antibody against nitrotyrosine. Increased immunoreactivity of both isoforms was observed ¡n different Iayers of the retina particularly in the corresponding of the amacrine cells. The augmented immunoreactivity was corroborated by western-blot studies, resulting in a significant increase in the expression of the both isoforms and on the protein nitration. On the other hand, the AP animals under hypothermic conditions do not present the alterations produced by the asphyxia at normothermic conditions indicating the powerful protective effect of the hypothermia on the observed neurodegenerative processes in the retina. The animal model used in this thesis is therefore suitable for the study of retinal affections (RPI), and may help to understand the neuropathological mechanisms triggered by the AP in this tissue. Further studies may be developed to study of protective effect of the hypothermia and the development or early therapies that may avoid the neuronal damage improving the quality of life of the patient.Fil: Rey Funes, Manuel Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Telemicroscopía: acceso remoto a microscopios de alta perfomance

Dos grupos de investigadores, uno en Buenos Aires, Argentina, dirigido por Héctor Coirini, y el otro en San Diego, Califonia, EEUU, dirigido por Mark Ellisman, han usado de manera exitosa INTERNET 2, una autopista informática de alta capacidad, para unir una computadora localizada en el Departamento de Bioquímica Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires a un microscopio de voltaje intermedio situado en el Instituto Nacional de Investigación en Microscopía e Imágenes en EEUU. Esta colaboración a larga distancia (10.000km) marca un hito en el avance de la ciencia en Latinoamérica. Científicos de la Argentina ahora tienen acceso a instrumentos especializados y pueden realizar sus investigaciones sin pérdida de tiempo y sin necesidad de invertir dinero y tiempo en viajes. Además, la interfase de uso de este instrumento en forma remota permite la colaboración con otros expertos lo cual facilita y mejora la calidad de los resultados obtenidos.Fil: Capani, Francisco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Rey Funes, Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Coirini, Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentin