Las senales purinergicas como reguladores de la proliferacion y muerte celular durante la regeneracion de la retina de pez cebra / Ariadna Gabriela Battista ; director: Maria Paula Faillace.

Format:

Book

Thesis/Dissertation

Author/Creator:

Battista, Ariadna Gabriela.

Contributor:

Faillace, Maria Paula, dir.

Language:

Spanish

Subjects (All):

Biologia.

Biologia molecular.

Citologia.

Biology.

Molecular biology.

Cytology.

Local Subjects:

Biologia.

Biologia molecular.

Citologia.

Physical Description:

219 p.

Place of Publication:

Buenos Aires, Argentina : Universidad de Buenos Aires, 2011.

Summary:

La retina de los peces oseos, a diferencia de la retina de los mamiferos, posee celulas progenitoras multipotentes que proliferan a lo largo de toda la vida del animal, originando todos los tipos celulares retinianos, que se agregan al tejido diferenciado a medida que este crece. Este crecimiento ocurre en una region histologicamente distinguible, ubicada entre la retina neural y el epitelio ciliar, denominada zona ciliar marginal (CMZ), cuyas celulas poseen capacidad proliferativa. Esta zona representa un anillo de tejido, alrededor de la retina madura, donde existe un gradiente de diferenciacion celular, que comprende tanto stem cells (mas perifericas) como celulas progenitoras ya comprometidas con determinados fenotipos retinianos (mas centrales). Una caracteristica sorprendente de la retina adulta de pez es que posee la capacidad de regenerarse completamente en respuesta al dano. Por consiguiente, la retina de este vertebrado ofrece caracteristicas unicas para el estudio de los factores extracelulares e intracelulares que dirigen la proliferacion celular y que llevan a la regeneracion del tejido adulto. Tanto algunas neuronas como celulas gliales de la retina, asi como tambien las celulas del epitelio pigmentario, liberan ATP hacia el espacio extracelular, donde este, o sus productos de hidrolisis, actuan como neurotransmisores, o neuromoduladores, a traves de su union a receptores purinergicos especificos. La liberacion de ATP puede producirse en respuesta a diversos estimulos fisiologicos, ya sea mecanicos, quimicos, osmoticos o electricos, o en respuesta a condiciones patologicas como la hipoxia, deshidratacion, neurodegeneracion o frente a una lesion. Los nucleotidos extracelulares, ademas de interactuar de manera autocrina o paracrina con receptores purinergicos de membrana, son hidrolizados por ectonucleotidasas presentes en la membrana plasmatica. Entre estas enzimas, una familia importante se denomina ectonucleosido trifosfato difosfohidrolasa (E-NTPDasa). La actividad de estas enzimas no solo garantiza la finalizacion del estimulo inducido por los nucleotidos extracelulares, sino que ademas posibilita la conversion de unos nucleotidos en otros, por ejemplo, ATP a ADP, este a AMP y luego a adenosina, o UTP a UDP. Estos productos de hidrolisis, a su vez, presentan diferente afinidad por distintos receptores, provocando diversas respuestas intracelulares. El conjunto de nucleotidos y nucleosidos extracelulares, receptores y NTPDasas se conoce como sistema de senalizacion purinergica. En esta tesis doctoral, se realizo una caracterizacion detallada del posible rol regulatorio de las senales purinergicas sobre la capacidad proliferativa y regenerativa de la retina adulta de pez cebra en respuesta al dano. Se utilizaron dos modelos de dano de tipo citotoxico, uno que provoca una lesion parcial del tejido, generando muerte celular solamente en las capas internas de la retina (interneuronas y celulas ganglionares), y otro que causa una lesion global, que involucra a todos los tipos celulares retinianos, incluyendo a los fotorreceptores. En primer lugar, se describio que una lesion citotoxica con ouabaina, ya sea parcial o global, indujo la activacion mitotica de las celulas proliferativas presentes tanto en el tejido maduro diferenciado como en la CMZ, alcanzandose un pico de maxima proliferacion a los 7 dias luego de la lesion. Ademas, se evidencio un importante rol de los nucleotidos extracelulares en la regulacion de esta activacion mitotica luego de la induccion de ambos tipos de lesion, ya que el tratamiento con un exceso de enzimas que hidrolizan nucleotidos extracelulares disminuyo significativamente el maximo aumento de proliferacion celular. Asimismo, el tratamiento con MRS2179 (un antagonista de los receptores purinergicos metabotropicos P2Y1 con alta afinidad por el ADP) disminuyo significativamente el pico de proliferacion celular inducido por la lesion (tanto parcial como global) de la retina. Es interesante destacar que retinas no lesionadas y tratadas con un analogo poco hidrolizable del ADP presentaron un aumento significativo de la actividad proliferativa tanto en las capas de tejido maduro como en la CMZ. Estos resultados indicaron que el ADP es una senal suficiente para inducir activacion mitotica de los precursores retinianos aun en ausencia de dano. El efecto del ADP en el tejido intacto fue tambien inhibido completamente por un antagonista del receptor P2Y1. Se observo tambien que los nucleotidos extracelulares son fundamentales para la reparacion del tejido, ya que retinas lesionadas y posteriormente tratadas con apirasa o MRS2179 mostraron un mayor grado de desorganizacion tisular y desaparicion nuclear en todas las capas retinianas, en comparacion con retinas lesionadas. El grado de regeneracion de las retinas danadas y sometidas posteriormente a los tratamientos mencionados exhibio un retardo con respecto al tejido lesionado y en regeneracion en presencia de senalizacion purinergica endogena. Asimismo, se observo que el tratamiento de retinas lesionadas con ARL67156, un inhibidor selectivo de las ecto-ATPasas, disminuyo significativamente el incremento de proliferacion celular, evidenciando la importancia de la actividad de las NTPDasas en la regulacion de la proliferacion celular inducida por la lesion del tejido. Por otra parte, se evidencio un importante rol de los nucleotidos extracelulares en la regulacion de la muerte celular inducida por la lesion, ya que la remocion enzimatica de estos nucleotidos incremento significativamente este proceso. Este efecto fue reproducido al bloquear los receptores P2Y1, sugiriendo un rol neuroprotector del ADP, particularmente sobre los fotorreceptores retinianos. Estos resultados sugirieron que las senales purinergicas son capaces de atenuar significativamente los efectos de la lesion citotoxica sobre la muerte neuronal y glial. Posteriormente, se observo que el nivel de expresion del ARNm de las NTPDasas 1, 2mq, 2mv, y 3 aumento significativamente luego de inducida la lesion. En concordancia, el patron espacial de expresion de la proteina NTPDasa2 sufrio importantes cambios luego de la induccion de la lesion. Finalmente, se describio la expresion del receptor P2Y1 en la retina de pez cebra. El nivel de su ARNm, asi como su expresion proteica, aumentaron de manera significativa luego de inducida la lesion citotoxica con ouabaina. Se observo ademas, mediante la tecnica de western blot, un cambio en el patron de expresion en las etapas de degeneracion y proliferacion, luego de lesionar el tejido retiniano. En conjunto, estos resultados demuestran un rol fundamental, necesario y suficiente del sistema de senalizacion purinergica en el control de los mecanismos de proliferacion y muerte celular que ocurren durante el proceso de regeneracion de la retina adulta de pez cebra.

Notes:

Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el area de Ciencias Biologicas.

OCLC:

951196053