Enriched environment and visual stimuli protect the retinal pigment epithelium and photoreceptors in a mouse model of non-exudative age-related macular degeneration
- Autores
- Dieguez, Hernán H.; Calanni, Juan S.; Romeo, Horacio; Alaimo, Agustina; González Fleitas, María F.; Iaquinandi, Agustina; Chianelli, Mónica S.; Keller Sarmiento, María I.; Sande, Pablo H.; Rosenstein, Ruth E.; Dorfman, Damián
- Año de publicación
- 2021
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Fil. Dieguez, Hernán H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil. Dieguez, Hernán H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Calanni, Juan S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Calanni, Juan S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Romeo, Horacio. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agrarias, Argentina
Fil: Romeo, Horacio. Pontificia Universidad Católica Argentina. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Romeo, Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio Interdisciplinario de Dinámica Celular y Nanoherramientas; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Biológica; Argentina
Fil: González Fleitas, María F. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: González Fleitas, María F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Iaquinandi, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Iaquinandi, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Chianelli, Mónica S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Chianelli, Mónica S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Keller Sarmiento, María I. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Keller Sarmiento, María I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Sande, Pablo H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Sande, Pablo H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Rosenstein, Ruth E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Rosenstein, Ruth E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina
Fil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Abstract: Non-exudative age-related macular degeneration (NE-AMD), the main cause of blindness in people above 50 years old, lacks effective treatments at the moment. We have developed a new NE-AMD model through unilateral superior cervical ganglionectomy (SCGx), which elicits the disease main features in C57Bl/6J mice. The involvement of oxidative stress in the damage induced by NE-AMD to the retinal pigment epithelium (RPE) and outer retina has been strongly supported by evidence. We analysed the effect of enriched environment (EE) and visual stimulation (VS) in the RPE/outer retina damage within experimental NE-AMD. Exposure to EE starting 48 h post-SCGx, which had no effect on the choriocapillaris ubiquitous thickness increase, protected visual functions, prevented the thickness increase of the Bruch's membrane, and the loss of the melanin of the RPE, number of melanosomes, and retinoid isomerohydrolase (RPE65) immunoreactivity, as well as the ultrastructural damage of the RPE and photoreceptors, exclusively circumscribed to the central temporal (but not nasal) region, induced by experimental NE-AMD. EE also prevented the increase in outer retina/RPE oxidative stress markers and decrease in mitochondrial mass at 6 weeks post-SCGx. Moreover, EE increased RPE and retinal brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels, particularly in Müller cells. When EE exposure was delayed (dEE), starting at 4 weeks post-SCGx, it restored visual functions, reversed the RPE melanin content and RPE65-immunoreactivity decrease. Exposing animals to VS protected visual functions and prevented the decrease in RPE melanin content and RPE65 immunoreactivity. These findings suggest that EE housing and VS could become an NE-AMD promising therapeutic strategy. - Fuente
- Cell Death & Disease Vol.12, No.1128, 2021
- Materia
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DEGENERACIÓN MACULAR
FISIOPATOLOGÍA
CÉLULAS FOTORRECEPTORAS
EPITELIO PIGMENTARIO DE LA RETINA
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- acceso abierto
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Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: González Fleitas, María F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Iaquinandi, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Iaquinandi, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Chianelli, Mónica S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Chianelli, Mónica S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Keller Sarmiento, María I. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Keller Sarmiento, María I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Sande, Pablo H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Sande, Pablo H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Rosenstein, Ruth E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Rosenstein, Ruth E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; ArgentinaFil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaAbstract: Non-exudative age-related macular degeneration (NE-AMD), the main cause of blindness in people above 50 years old, lacks effective treatments at the moment. We have developed a new NE-AMD model through unilateral superior cervical ganglionectomy (SCGx), which elicits the disease main features in C57Bl/6J mice. The involvement of oxidative stress in the damage induced by NE-AMD to the retinal pigment epithelium (RPE) and outer retina has been strongly supported by evidence. We analysed the effect of enriched environment (EE) and visual stimulation (VS) in the RPE/outer retina damage within experimental NE-AMD. Exposure to EE starting 48 h post-SCGx, which had no effect on the choriocapillaris ubiquitous thickness increase, protected visual functions, prevented the thickness increase of the Bruch's membrane, and the loss of the melanin of the RPE, number of melanosomes, and retinoid isomerohydrolase (RPE65) immunoreactivity, as well as the ultrastructural damage of the RPE and photoreceptors, exclusively circumscribed to the central temporal (but not nasal) region, induced by experimental NE-AMD. EE also prevented the increase in outer retina/RPE oxidative stress markers and decrease in mitochondrial mass at 6 weeks post-SCGx. Moreover, EE increased RPE and retinal brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels, particularly in Müller cells. When EE exposure was delayed (dEE), starting at 4 weeks post-SCGx, it restored visual functions, reversed the RPE melanin content and RPE65-immunoreactivity decrease. 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Fil. Dieguez, Hernán H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil. Dieguez, Hernán H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Calanni, Juan S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Calanni, Juan S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Romeo, Horacio. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agrarias, Argentina Fil: Romeo, Horacio. Pontificia Universidad Católica Argentina. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina Fil: Romeo, Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio Interdisciplinario de Dinámica Celular y Nanoherramientas; Argentina Fil: Alaimo, Agustina. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Biológica; Argentina Fil: González Fleitas, María F. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: González Fleitas, María F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Iaquinandi, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Iaquinandi, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Chianelli, Mónica S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Chianelli, Mónica S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Keller Sarmiento, María I. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Keller Sarmiento, María I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Sande, Pablo H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Sande, Pablo H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Rosenstein, Ruth E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Rosenstein, Ruth E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Fil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retiniana y Oftalmología Experimental; Argentina Fil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina Abstract: Non-exudative age-related macular degeneration (NE-AMD), the main cause of blindness in people above 50 years old, lacks effective treatments at the moment. We have developed a new NE-AMD model through unilateral superior cervical ganglionectomy (SCGx), which elicits the disease main features in C57Bl/6J mice. The involvement of oxidative stress in the damage induced by NE-AMD to the retinal pigment epithelium (RPE) and outer retina has been strongly supported by evidence. We analysed the effect of enriched environment (EE) and visual stimulation (VS) in the RPE/outer retina damage within experimental NE-AMD. Exposure to EE starting 48 h post-SCGx, which had no effect on the choriocapillaris ubiquitous thickness increase, protected visual functions, prevented the thickness increase of the Bruch's membrane, and the loss of the melanin of the RPE, number of melanosomes, and retinoid isomerohydrolase (RPE65) immunoreactivity, as well as the ultrastructural damage of the RPE and photoreceptors, exclusively circumscribed to the central temporal (but not nasal) region, induced by experimental NE-AMD. EE also prevented the increase in outer retina/RPE oxidative stress markers and decrease in mitochondrial mass at 6 weeks post-SCGx. Moreover, EE increased RPE and retinal brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels, particularly in Müller cells. When EE exposure was delayed (dEE), starting at 4 weeks post-SCGx, it restored visual functions, reversed the RPE melanin content and RPE65-immunoreactivity decrease. Exposing animals to VS protected visual functions and prevented the decrease in RPE melanin content and RPE65 immunoreactivity. These findings suggest that EE housing and VS could become an NE-AMD promising therapeutic strategy. |
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