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Comunicación corta
El receptor de dopamina D2 influye en el desarrollo y la función del ojo en el pez cebra
Dopamine D2 receptor influences eye development and function in Zebrafish
Z. Syambani Ulhaq
Department of Biomedical Science, Faculty of Medicine and Health Sciences, Maulana Malik Ibrahim Islamic State University, Batu, East Java, Indonesia
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sugiriendo un papel tr&#243;fico de la dopamina en la funci&#243;n retiniana&#46; En el pez cebra&#44; se detecta la TH y el transportador de dopamina en las c&#233;lulas amacrinas en una fase tan temprana como 2&#44;5 d&#237;as desde la fertilizaci&#243;n &#40;dpf&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0115"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#44; mientras que el receptor de dopamina D1 &#40;DRD1&#41; se detecta en la retina interior&#44; los receptores de dopamina D2&#47;D3 &#40;DRD2&#47;DRD3&#41; est&#225;n localizados en la capa nuclear interior &#40;INL&#41; y las c&#233;lulas ganglionares de la retina &#40;RGC&#41; a 5-dpf<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0120"><span class="elsevierStyleSup">6&#44;7</span></a>&#46; Se ha informado que las v&#237;as de se&#241;alizaci&#243;n de la dopamina est&#225;n mediadas principalmente por los receptores D1 y D2<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0130"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#46; Sin embargo&#44; la ausencia de DRD2 parece desempe&#241;ar un papel menor en la fisiolog&#237;a retiniana<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0135"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a>&#46; Por lo tanto&#44; el presente estudio ha evaluado el posible papel de DRD2 en la modulaci&#243;n del desarrollo ocular y la funci&#243;n en el pescado cebra&#44; exponiendo los embriones con agonista y&#47;o antagonista de DRD2&#44; examinando a continuaci&#243;n par&#225;metros como tama&#241;o ocular&#44; di&#225;metro del nervio ocular y la adaptaci&#243;n visual de fondo&#46;</p></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0030">Materiales y m&#233;todos</span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0035">Mantenimiento de los peces y cultivo de los embriones</span><p id="par0010" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se cultivaron peces cebra adultos &#40;<span class="elsevierStyleItalic">Danio rerio</span>&#41; adquiridos de un acuario local en un acuario de 60 l a 26-30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;<span class="elsevierStyleSmallCaps">C</span> con un ciclo de 14 h de oscuridad y 10 h de luz&#46; Los huevos fertilizados fueron lavados en medio para embriones &#40;EM&#41; &#40;0&#44;004&#37; CaCl2&#44; 0&#44;163&#37; MgSO4&#44; 0&#44;1&#37; NaCl y 0&#44;003&#37; KCl&#41; y cultivados en una placa de 6 pocillos &#40;30 huevos&#47;8<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mL EM&#47;pocillo&#41; a 28<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46; Todos los procedimientos experimentales y el cuidado de los peces fueron realizados de acuerdo con la Gu&#237;a para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio publicada por el Instituto de Sanidad Nacional de EE&#46; UU&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0140"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#46;</p></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0040">Experimento de exposici&#243;n</span><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se prepararon soluciones stock de clorhidrato de flufenazina &#40;Fph&#44; antagonista de DRD2&#41; &#40;Sigma-Aldrich&#41; a 100mM y clorhidrato de quinpirol &#40;Qui&#44; agonista de DRD2&#41; &#40;Sigma-Aldrich&#41; a 200mM en dimetil sulf&#243;xido &#40;DMSO&#41; y agua destilada&#44; respectivamente&#46; Para los experimentos de exposici&#243;n&#44; el stock de soluciones fue diluido en EM a concentraciones finales de 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M y 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M para Fph y Qui&#44; respectivamente&#46; Los embriones control se cultivaron en 0&#44;1&#37; DMSO&#46; La exposici&#243;n empez&#243; a las 2 h de la fertilizaci&#243;n &#40;hpf&#41; y continu&#243; hasta someter los embriones y las larvas a ensayos&#46; Los medios se cambiaron diariamente&#46;</p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0045">Medidas del tama&#241;o de ojos y largo del cuerpo</span><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los embriones a 2 o 5-dpf fueron anestesiados con 0&#44;016&#37; MS-222 &#40;Sigma-Aldrich&#41;&#44; montados en 0&#44;5&#37; agarosa &#40;Bio-Rad&#41;&#44; y el eje m&#225;s largo de la visi&#243;n dorsal de un ojo y el largo del cuerpo en posici&#243;n lateral fueron medidos con el estereomicroscopio &#40;Leica 58APO&#41;&#46; Se examinaron diez embriones por grupos&#44; y los experimentos fueron repetidos tres veces con huevos recolectados de diferentes desoves&#46;</p></span><span id="sec0030" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0050">Inmunohistoqu&#237;mica</span><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para inmunohistoqu&#237;mica de montaje completo&#44; se utiliz&#243; el anticuerpo acetilado de tubulina para etiquetar los axones RGC&#46; Se fijaron embriones 2-dpf en 4&#37; PFA&#44; y el pigmento se retir&#243; por incubaci&#243;n en 3&#37; H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#47;1&#37; KOH&#46; Los embriones se incubaron con antitubulina acetilada de rat&#243;n &#40;1&#58;1000&#44; Sigma-Aldrich&#41; y a continuaci&#243;n con anticuerpo secundario de cabra anti-IgG de rat&#243;n Alexa Fluor 488 &#40;1&#58;100&#44; Invitrogen&#41;&#44; y se observaron con microscopio de fluorescencia &#40;Leica MI65 FC&#41;&#46; Se utiliz&#243; ImageJ para medir el di&#225;metro del nervio &#243;ptico observado en posici&#243;n ventral&#46; Se observaron diez embriones por grupo y los experimentos fueron triplicados con huevos recolectados de diferentes desoves&#46; Solo se usaron embriones 2-dpf para este experimento&#44; dado que el anticuerpo es incapaz de penetrar en estadios posteriores &#40;5-dpf&#41;&#46;</p><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para la doble tinci&#243;n inmunohistoqu&#237;mica&#44; se fijaron ojos adultos en 4&#37; PFA&#44; en parafina y seccionados a un grosor de 6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;m&#46; Las l&#225;minas sin parafina se bloquearon y fueron sometidas a tinci&#243;n con anticuerpos primarios de rat&#243;n antitubulina acetilada &#40;AcTub&#44; 1&#58;500&#44; Sigma-Aldrich&#41; y de conejo anti-TH &#40;1&#58;500&#44; Abcam&#41; seguidos de una incubaci&#243;n con anticuerpo secundario de cabra anti-IgG de rat&#243;n Alexa Fluor 488 &#40;Invitrogen&#41; y anticuerpo secundario de cabra anti-IgG de conejo Alexa Fluor 594 &#40;Invitrogen&#41; a diluci&#243;n 1&#58;1000&#46; Las secciones fueron montadas en medio Vectashield &#40;Vector Laboratories&#41; 4&#44;6-diamino-2-fenilindol &#40;DAPI&#41; para visualizar los n&#250;cleos celulares y se observaron en microscopio de fluorescencia Olympus BX53&#46;</p></span><span id="sec0035" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0055">Adaptaci&#243;n visual al fondo</span><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se realiz&#243; una adaptaci&#243;n visual al fondo &#40;VBA&#41; como se explica previamente<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0140"><span class="elsevierStyleSup">10&#44;11</span></a>&#46; Se colocaron brevemente larvas 5-dpf en una placa de cultivo donde se incubaron a 28&#44;5&#176;C durante 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min en la oscuridad&#44; y aqu&#237; se tomaron im&#225;genes con un estereomicroscopio &#40;Leica 58APO&#41;&#46; Se tomaron im&#225;genes de nuevo tras 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min en la luz&#46; Los ensayos de VBA se realizaron en diez larvas por grupo&#44; y los experimentos se repitieron tres veces con huevos de diferentes desoves&#46;</p></span><span id="sec0040" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0060">An&#225;lisis estad&#237;stico</span><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las diferencias estad&#237;sticas entre grupos fueron evaluadas por ANOVA unidireccional&#44; siguiendo la diferencia menos significativa usando StatPlus &#40;programa estad&#237;stico de Mac&#41;&#46; Las diferencias significativas fueron aceptadas cuando <span class="elsevierStyleItalic">p</span><span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;05&#46;</p></span></span><span id="sec0045" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0065">Resultados</span><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se analizaron los peces expuestos a Fph &#40;antagonista de DRD2&#41; y Qui &#40;agonista de DRD2&#41; para observar la alteraci&#243;n del tama&#241;o del ojo &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>A&#41;&#46; Fph 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M disminuy&#243; significativamente el di&#225;metro ocular y retras&#243; el desarrollo del ojo&#44; tanto en 2 como en 5-dpf&#44; y se revert&#237;a con la adici&#243;n de Qui 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>B&#41;&#46; Fph100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M redujo de forma significativa el ratio de ojo&#47;longitud del cuerpo 2 y 5-dpf comparado con el control&#44; la coincubaci&#243;n con 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Qui revert&#237;a los efectos causados por Fph &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>C&#41;&#46; No se observaron cambios significativos en el di&#225;metro del ojo y el ratio ojo&#47;longitud del cuerpo en los grupos expuestos a dosis m&#225;s bajas de Fph y Qui &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>B y C&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El di&#225;metro del nervio &#243;ptico fue evaluado con tinci&#243;n de AcTub &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A&#41;&#46; Fph100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M disminuy&#243; de forma significativa el di&#225;metro del nervio &#243;ptico comparado con el control&#44; lo que fue revertido a&#241;adiendo 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Qui &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A y B&#41;&#46; Los axones RGC se enervaban al cerebro de forma normal en todos los grupos expuestos&#46; Sin embargo&#44; se observaba tinci&#243;n de baja intensidad de la capa de c&#233;lulas ganglionares &#40;GCL&#41; cuando los peces eran expuestos a 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Fph &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A&#41;&#46; La funci&#243;n ocular se evalu&#243; con VBA &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>A&#41;&#46; Fph 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M disminuy&#243; de forma significativa la respuesta VBA en comparaci&#243;n con el control&#44; y la adici&#243;n de 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Qui revirti&#243; los efectos causados por Fph &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>B&#41;&#46; No se observaron cambios significativos en el di&#225;metro del nervio &#243;ptico ni en la respuesta VBA cuando los peces eran expuestos a dosis bajas de Fph y Qui &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A y B&#59; <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>A y B&#41;&#46; La colocalizaci&#243;n de TH con AcTub en la retina de peces cebra adultos indicaba que las neuronas dopamin&#233;rgicas se localizan en las c&#233;lulas &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig&#46; 4</a>&#41;&#46; Se observ&#243; la expresi&#243;n de AcTub en subpoblaciones de c&#233;lulas ganglionares&#44; c&#233;lulas amacrinas y fibras de la capa plexiforme interna &#40;IPL&#41; y capa nuclear interna &#40;INL&#41; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig&#46; 4</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0020"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0050" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0070">Discusi&#243;n</span><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este estudio demuestra que DRD2 es esencial para el desarrollo y la funci&#243;n normal del ojo en peces cebra&#46; La disminuci&#243;n del tama&#241;o del ojo y el retraso del desarrollo solo se observa cuando los peces son expuestos a 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Fph &#40;antagonista de DRD2&#41;&#44; y se soluciona con la adici&#243;n de Qui 200<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M &#40;agonista de DRD2&#41;&#46; Se observa una reducci&#243;n en el ratio del ojo a la longitud del cuerpo cuando los peces se exponen a Fph&#44; lo que implica que el desarrollo del ojo es afectado de forma espec&#237;fica por DRD2&#46; Previamente&#44; se ha demostrado que Fph tiene una gran afinidad para la uni&#243;n con DRD2<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0150"><span class="elsevierStyleSup">12</span></a>&#46; Adem&#225;s&#44; DRD2 tiene una alta expresi&#243;n en neuronas retinianas DA&#44; particularmente en INL y GCL<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0125"><span class="elsevierStyleSup">7&#44;13&#44;14</span></a>&#46; Esto sugiere que probablemente DRD2 modula el desarrollo normal del ojo mediante una v&#237;a de se&#241;alizaci&#243;n DA en la retina&#44; aunque los mecanismos permanecen sin estar claros&#46; Sin embargo&#44; se necesita verificar un estudio adicional en el que la capa de la retina se afecte por se&#241;alizaci&#243;n de DRD2&#46;</p><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Dado que la informaci&#243;n visual se transmite por el nervio &#243;ptico intacto&#44; se evalu&#243; la tinci&#243;n de AcTub para investigar el rol de DRD2 en axones RGC&#46; Los datos muestran que los peces expuestos a Fph ten&#237;an un nervio &#243;ptico hipopl&#225;sico y baja intensidad de tinci&#243;n de AcTub en el GCL&#44; debido probablemente a una reducci&#243;n del n&#250;mero de RGC y la inhibici&#243;n del crecimiento axonal de RGC&#46; Se ha demostrado que la ablaci&#243;n de DRD2 disminuye el crecimiento neuronal&#46; Adem&#225;s&#44; la adici&#243;n del agonista de DRD2&#44; quinpirol&#44; estimula el crecimiento neuronal&#44; lo que se revierte con la adici&#243;n de haloperidol<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0165"><span class="elsevierStyleSup">15</span></a>&#44; el antagonista de dopamina&#46; Esto indica que DRD2 juega un rol cr&#237;tico en el desarrollo neuronal&#46; Se evalu&#243; la funci&#243;n visual en peces cebra con ensayos de VBA&#46; La adaptaci&#243;n del fondo en peces tele&#243;steos es mediada por fotorrecepci&#243;n ocular&#44; por lo que se observa un agregado de melan&#243;foro cuando las larvas se exponen a la luz<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0170"><span class="elsevierStyleSup">16</span></a>&#46; Junto a la reducci&#243;n del ojo y del di&#225;metro del nervio &#243;ptico&#44; los melan&#243;foros de embriones expuestos a 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M Fph fueron incapaces de responder a la luz&#44; indicando que la funci&#243;n ocular estaba interrumpida&#44; debido probablemente a un bloqueo de DRD2&#46; De hecho&#44; ratones sin el gen DRD2 exhiben se&#241;ales con ondas b disminuidas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0175"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a>&#46; Los estudios muestran que el agotamiento de dopamina reduce la sensibilidad de contraste en ratones TH knockout &#40;KO&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">18</span></a>&#46; Es m&#225;s&#44; la administraci&#243;n de antagonistas de DRD2&#47;3 disminuye la sensibilidad a la luz en RGC de ratas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0155"><span class="elsevierStyleSup">13</span></a>&#46; Conjuntamente&#44; esto avala la evidencia de que la dopamina es necesaria para la visi&#243;n adaptada a la luz&#46; En conclusi&#243;n&#44; el presente estudio muestra que DRD2 juega un rol importante en el desarrollo y la funci&#243;n del ojo durante el desarrollo temprano de peces cebra&#46; Considerando el rol de las neuronas dopamin&#233;rgicas en el desarrollo y la funci&#243;n de la retina&#44; es posible hipotetizar que la disfunci&#243;n de las v&#237;as de se&#241;alizaci&#243;n neuronales dopamin&#233;rgicas en la retina puede causar visi&#243;n anormal&#44; particularmente en la interacci&#243;n de c&#233;lulas amacrinas DA y RGC fotosensibles en la modulaci&#243;n de la respuesta a la luz&#46;</p></span><span id="sec0055" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0075">Conflicto de intereses</span><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El autor declara no tener ning&#250;n conflicto de intereses&#46;</p></span></span>"
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Información del artículo
ISSN: 03656691
Idioma original: Español
Datos actualizados diariamente
año/Mes Html Pdf Total
2023 Marzo 3 2 5
2021 Diciembre 5 0 5
2020 Diciembre 1 0 1
2020 Agosto 1 0 1
2020 Mayo 1 2 3
2020 Abril 1 3 4
2020 Febrero 11 4 15
2020 Enero 0 2 2

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