Межі Старіння сітківки у денного чилійського гризуна (Octodon degus) гістологічний, ультраструктурний

Клітинна нейрофізіологія

Ця стаття є частиною Теми дослідження

Нейродегенерація: від генетики до молекул Переглянути всі 23 статті

старіння

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Кафедра експериментальної зоології та нейробіології, Печський університет, Печ, Угорщина
  • 2 Дослідницький центр Яноша Сентаготая, Печ, Угорщина
  • 3 Клінічна та експериментальна неврологія (NiCE), CIBERNED та Інститут досліджень біологічного здоров'я Мурсії (IMIB), Медичний факультет, Кампус Маре Нострум, Університет Мурсії, Мурсія, Іспанія
  • 4 Кафедра медичної біології, Печський університет, Печ, Угорщина
  • 5 Кафедра анатомії, MTA-PTE “Lendulet” PACAP Research Group, Печський університет, Печ, Угорщина

Вступ

Сітківка хребетних, як і інші відділи центральної нервової системи, зазнає дегенеративних змін, спричинених старінням. Сітківка також є місцем захворювань, вік яких є основним фактором ризику, включаючи дегенерацію жовтої плями та глаукому (Jackson and Owsley, 2003). Сітківка є, мабуть, найкраще зрозумілою частиною центральної нервової системи хребетних з точки зору її клітинного візерунка, схеми та функції. Він складається з п'яти основних типів нейронів: фоторецепторів, інтернейронів (горизонтальних, біполярних та амакринних клітин) та гангліозних клітин сітківки (RGC), які інтегрують зорову інформацію та передають її в мозок (Sanes and Zipursky, 2010). Нейрони сітківки можна додатково розділити на приблизно 70 різних функціональних підтипів (Masland, 2001), для багатьох з яких доступні маркери для виявлення специфічних для старіння змін.

Вікові ускладнення були продемонстровані у кількох видів ссавців, включаючи мавп, котів, овець, щурів, мишей та Octodon degus (дегу). Цей останній вид має ряд переваг для вивчення різних патологічних станів. Дегу є добовим, дуже візуальним південноамериканським гризуном-гістріоморфом, родом з Чилі, який у літньому віці виражає когнітивні дефіцити, занепокоєння (Popović та ін., 2009) та нестабільні циркадні ритми низької амплітуди (Vivanco та ін., 2007). Особливо примітно те, що у тварин розвивається спонтанна патологія, схожа на Альцгеймера, і виявляються ознаки значного порушення білої речовини, діабету та раку в процесі старіння (Inestrosa et al., 2005; Ardiles et al., 2012, 2013), що нагадує кілька аспектів патологічної патології людини старіння (ван Гроен та ін., 2011).

Отже, метою цього дослідження було провести комплексну характеристику сітківки дегу на гістологічному, ультраструктурному та імуногістохімічному рівнях під час старіння, зосереджених на елементах вертикального шляху (фоторецептори до біполярних до гангліозних клітин). Оскільки сітківка дегу більше схожа на сітківку людини, ніж на сітківку інших гризунів, цей опис забезпечить міцну основу для майбутніх досліджень, де можна вивчати експериментальні маніпуляції та/або нейропротекторні засоби.

Матеріали і методи

Тварини

Всього 28 жіночих дегусів (маса тіла 180–270 г) з 6 ( = 8), 12 ( = 8) та 36-місячного віку ( = 12). Ця остання група вважається старіючою (але не старою) групою. Дегуса розміщували індивідуально в непрозорих скляних клітках (40 × 25 × 25 см) у приміщеннях для тварин Мурсійського університету. Протягом дослідження в експериментальній кімнаті підтримували контрольовану температуру (21 ± 1 ° C) та 12 годин циклу світла/темряви (освітлення вмикалося о 7:00 ранку та вимикало о 19:00 вечора). Підлоги клітин були вкриті дерев’яною стружкою, яку міняли раз на тиждень. Їжу та воду було забезпечено ad libitum шляхом розміщення 120 г харчових гранул (Harlan Tekland Global Diet ®, Harlan Laboratories, США) на день та пляшок з водою на решітку, розташовану у верхній частині бака. Воду в баку міняли щодня. Всі експерименти проводились відповідно до відповідних нормативних стандартів, експериментальних настанов та процедур, що відповідають Директиві Ради Європейського Співтовариства (2010/63/UE) та етичному комітету Університету Мурсії.

Гістологічний та електронно-мікроскопічний аналіз

Тварин знеболювали ізофлуораном (Isoba ® vet, США), вводили випарником безперервного потоку (MSS3, Medical Supplies and Services, Англія, Великобританія), а потім жертвували шляхом обезголовлення. Обидва ока негайно видалили та чітко розпорядились відповідно до гістологічної або електронно-мікроскопічної процедури, яку слід було виконати.

Для гістології очі фіксували у 4% параформальдегіді (PFA; Merck, Угорщина), розчиненому в 0,1М фосфатному буфері (PB; Spektrum3D, Угорщина). Наглазники розсікали і вкладали в епоксидну смолу (смола Durcupan ACM; Sigma-Aldrich, Угорщина), як ми вже описали раніше (Szabadfi et al., 2012). Зрізи розрізали на 2 мкм, фарбували толуїдиновим синім (Sigma-Aldrich, Угорщина) та досліджували в мікроскопі Nikon Eclipse 80i. Вимірювання проводились за допомогою програми SPOT Basic. Для вимірювання використовували центральні ділянки сітківки на відстані 1 та 2 мм від диска зорового нерва ( = 2–5 вимірювання з одного блоку тканини). Вимірювали наступні параметри: (i) поперечний переріз сітківки від зовнішньої обмежувальної мембрани (OLM) до внутрішньої обмежувальної мембрани (ILM); (ii) ширина окремих шарів сітківки. Статистичне порівняння проводили за допомогою одностороннього тесту ANOVA з подальшим постхок-аналізом Tukey-B. Дані були представлені як середнє значення ± SEM (GraphPadPrism5.0).