EphA3 Expressed in the Chicken Tectum Stimulates Nasal Retinal Ganglion Cell Axon Growth and Is Required for Retinotectal Topographic Map Formation

Autores
Ortalli, Ana Laura; Fiore, Luciano; Di Napoli, Jennifer Irina; Rapacioli, Melina; Salierno, Marcelo Javier; Etchenique, Roberto Argentino; Flores, Domingo Vladimir; Sanchez, Viviana Nora; Carri, Nestor Gabriel; Scicolone, Gabriel Edgardo
Año de publicación
2012
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Abstract Background: Retinotopic projection onto the tectum/colliculus constitutes the most studied model of topographic mapping and Eph receptors and their ligands, the ephrins, are the best characterized molecular system involved in this process. Ephrin-As, expressed in an increasing rostro-caudal gradient in the tectum/colliculus, repel temporal retinal ganglion cell (RGC) axons from the caudal tectum and inhibit their branching posterior to their termination zones. However, there are conflicting data regarding the nature of the second force that guides nasal axons to invade and branch only in the caudal tectum/colliculus. The predominant model postulates that this second force is produced by a decreasing rostro- caudal gradient of EphA7 which repels nasal optic fibers and prevents their branching in the rostral tectum/colliculus. However, as optic fibers invade the tectum/colliculus growing throughout this gradient, this model cannot explain how the axons grow throughout this repellent molecule. Methodology/Principal Findings: By using chicken retinal cultures we showed that EphA3 ectodomain stimulates nasal RGC axon growth in a concentration dependent way. Moreover, we showed that nasal axons choose growing on EphA3- expressing cells and that EphA3 diminishes the density of interstitial filopodia in nasal RGC axons. Accordingly, in vivo EphA3 ectodomain misexpression directs nasal optic fibers toward the caudal tectum preventing their branching in the rostral tectum. Conclusions: We demonstrated in vitro and in vivo that EphA3 ectodomain (which is expressed in a decreasing rostro-caudal gradient in the tectum) is necessary for topographic mapping by stimulating the nasal axon growth toward the caudal tectum and inhibiting their branching in the rostral tectum. Furthermore, the ability of EphA3 of stimulating axon growth allows understanding how optic fibers invade the tectum growing throughout this molecular gradient. Therefore, opposing tectal gradients of repellent ephrin-As and of axon growth stimulating EphA3 complement each other to map optic fibers along the rostro-caudal tectal axis.
Fil: Ortalli, Ana Laura. 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
Fil: Fiore, Luciano. 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
Fil: Di Napoli, Jennifer Irina. 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
Fil: Rapacioli, Melina. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Bioestructurales. Grupo de Investigación en Biología Teórica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Flores, Domingo Vladimir. 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
Fil: Sanchez, Viviana Nora. 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
Fil: Carri, Nestor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Scicolone, Gabriel Edgardo. 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
Materia
Axon growth
Brain development
Retinal ganglion cell
Ephrines
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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However, there are conflicting data regarding the nature of the second force that guides nasal axons to invade and branch only in the caudal tectum/colliculus. The predominant model postulates that this second force is produced by a decreasing rostro- caudal gradient of EphA7 which repels nasal optic fibers and prevents their branching in the rostral tectum/colliculus. However, as optic fibers invade the tectum/colliculus growing throughout this gradient, this model cannot explain how the axons grow throughout this repellent molecule. Methodology/Principal Findings: By using chicken retinal cultures we showed that EphA3 ectodomain stimulates nasal RGC axon growth in a concentration dependent way. Moreover, we showed that nasal axons choose growing on EphA3- expressing cells and that EphA3 diminishes the density of interstitial filopodia in nasal RGC axons. Accordingly, in vivo EphA3 ectodomain misexpression directs nasal optic fibers toward the caudal tectum preventing their branching in the rostral tectum. Conclusions: We demonstrated in vitro and in vivo that EphA3 ectodomain (which is expressed in a decreasing rostro-caudal gradient in the tectum) is necessary for topographic mapping by stimulating the nasal axon growth toward the caudal tectum and inhibiting their branching in the rostral tectum. Furthermore, the ability of EphA3 of stimulating axon growth allows understanding how optic fibers invade the tectum growing throughout this molecular gradient. Therefore, opposing tectal gradients of repellent ephrin-As and of axon growth stimulating EphA3 complement each other to map optic fibers along the rostro-caudal tectal axis.Fil: Ortalli, Ana Laura. 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: Fiore, Luciano. 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: Di Napoli, Jennifer Irina. 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: Rapacioli, Melina. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Bioestructurales. Grupo de Investigación en Biología Teórica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Flores, Domingo Vladimir. 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: Sanchez, Viviana Nora. 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: Carri, Nestor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Scicolone, Gabriel Edgardo. 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; ArgentinaPublic Library of Science2012-06info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/247239Ortalli, Ana Laura; Fiore, Luciano; Di Napoli, Jennifer Irina; Rapacioli, Melina; Salierno, Marcelo Javier; et al.; EphA3 Expressed in the Chicken Tectum Stimulates Nasal Retinal Ganglion Cell Axon Growth and Is Required for Retinotectal Topographic Map Formation; Public Library of Science; Plos One; 7; 6; 6-2012; 1-171932-6203CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0038566info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1371/journal.pone.0038566info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T14:35:38Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/247239instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 14:35:38.539CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Ortalli, Ana Laura. 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
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Fil: Rapacioli, Melina. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Bioestructurales. Grupo de Investigación en Biología Teórica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Flores, Domingo Vladimir. 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
Fil: Sanchez, Viviana Nora. 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
Fil: Carri, Nestor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentina
Fil: Scicolone, Gabriel Edgardo. 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
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