Potencial neurogénico del epitelio olfatorio en un modelo de degeneración neuronal masiva: Dinámica celular, factores tróficos y adquisición de funcionalidad

Authors
Yovanovich, Carola Anabel Mariana
Publication Year
2012
Language
Spanish
Format
doctoral thesis
Status
Published version
Director/a de tesis
Paz, Dante A.
Description
La maduración del sistema nervioso es el resultado de un intrincado balance entre mecanismos de proliferación y diferenciación neuronal, apoptosis y refinamiento sináptico. Estos procesos no son exclusivos de la vida embrionaria, sino que algunas estructuras nerviosas se recambian continuamente aun durante la vida adulta. El caso mejor conocido es el de las neuronas receptoras olfatorias (ORNs), en las cuales este fenómeno se verifica durante toda la vida en todos los vertebrados analizados. El recambio cíclico de las ORNs ocurre también en respuesta a la muerte neuronal masiva provocada por la destrucción del epitelio olfatorio (EO), haciendo de este sistema un excelente modelo para el estudio de la neurogénesis y de la regeneración neuronal. El propósito de esta tesis es analizar algunos aspectos poco conocidos del proceso de neurogénesis usando un modelo de destrucción del EO en larvas de anuros por inmersión en sulfato de zinc (ZnSO4) desarrollado previamente en nuestro laboratorio. Para ello diseñamos una prueba comportamental con el fin de evaluar la capacidad de los animales de responder a estímulos olfatorios durante el proceso de regeneración. Esta herramienta nos permite analizar la funcionalidad del EO y luego procesar a los mismos animales para estudiar los fenómenos de proliferación celular, diferenciación neuronal y participación de factores tróficos en ese proceso mediante técnicas histológicas e inmunohistoquímicas. Observamos que los animales que responden al estímulo presentan niveles normales de proliferación celular y un grado avanzado de diferenciación de las ORNs a nivel histológico y de expresión de marcadores de maduración neuronal, aunque el tamaño de esta población celular es pequeño en relación a los animales intactos. A partir de esto concluimos que el grado de avance de la recuperación morfológica del EO requerido para la readquisición de la funcionalidad es relativamente escaso. Por otro lado, el análisis de la distribución del Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF) indica que aumenta su expresión en regiones específicas del sistema olfatorio luego del tratamiento con ZnSO4, lo que sugiere que desempeña un papel importante en la reconstitución del EO y su reconexión con el bulbo olfatorio.
The nervous system maturation is the outcome of an intricate balance among proliferation, neuronal differentiation, apoptosis and synaptic refinement mechanisms. These processes are not fully restricted to embryonic development, as some nervous structures undergo continuous lifelong turnover. The best documented case is that of olfactory receptor neurons (ORNs) in which this phenomenon occurs throughout life in all vertebrates analyzed. Cyclic ORNs turnover also occurs in response to massive neuronal death induced by injury to the olfactory epithelium (OE), rendering this system as an excellent model to study neurogenesis and neuronal regeneration. This thesis aims to analyze some poorly known aspects of the neurogenic process using an experimental model of OE disruption induced by immersion of anuran larvae in zinc sulfate (ZnSO4) that has been previously developed in our lab. For that purpose we designed a novel behavioral test aimed to evaluate the animals’ responsiveness to olfactory stimuli during the regeneration process. This tool allows us to analyze OE functionality and then processing the same individuals to study cell proliferation, neuronal differentiation and involvement of trophic factors in this process by means of histological and immunohistochemical procedures. We observed that the stimulus-responsive animals show normal levels of cell proliferation and an advanced degree of ORNs differentiation at histological and maturity markers expression levels, even if this cell population has a small size related to that of intact animals. Based on this evidence we conclude that the degree of morphological recuperation required for acquisition of functionality is relatively small. On the other hand, analysis of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) distribution shows that its expression increases in specific regions of the olfactory system after ZnSO4 treatment, thus suggesting that it plays an important role in OE reconstitution and reconnection to the olfactory bulb.
Fil:Yovanovich, Carola Anabel Mariana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Subject
NEUROGENESIS
EPITELIO OLFATORIO
SULFATO DE ZINC
ANFIBIOS
RENACUAJOS
COMPORTAMIENTO
PROLIFERACION CELULAR
DIFERENCIACION NEURONAL
INMUNOHISTOQUIMICA
NEUROTROFINAS
FACTOR NEUROTROFICO DERIVADO DE CEREBRO (BDNF)
NEUROGENESIS
OLFACTORY EPITHELIUM
ZINC SULFATE
AMPHIBIANS
TADPOLES
BEHAVIOR
CELL PROLIFERATION
NEURONAL DIFFERENTIATION
IMMUNOHISTOCHEMISTRY
NEUROTROPHINS
BRAIN DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR (BDNF)
Access level
Open access
License
http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar
Repository
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institution
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identifier
tesis:tesis_n5173_Yovanovich