Alteraciones inducidas por la nicotina en el desarrollo del sistema visual del pez cebra

Abstract

[ES] Utilizamos el pez cebra como modelo experimental para analizar los efectos sobre la morfología, la neuroquímica, la electrofisiología y en el comportamiento, de la administración de diferentes concentraciones de nicotina durante el desarrollo del sistema visual. La exposición a nicotina en el desarrollo reduce el tamaño de estructuras visuales y produce un retraso en la maduración neuroquímica de diferentes poblaciones celulares. El tratamiento con nicotina durante el desarrollo también afecta a los patrones de expresión de los receptores nicotínicos y altera el registro electrofisiológico de la retina del pez cebra. Además, los animales expuestos a nicotina en concentraciones bajas tienen una actividad motora correcta y cierto déficit visual, mientras que a medida que aumenta la concentración de nicotina administrada, aparecen y se incrementan los problemas en la actividad motora, agravándose además el déficit visual. Los datos obtenidos se orientan al diseño de estrategias terapéuticas o de prevención frente a los efectos de la nicotina durante el desarrollo. La exposición de embriones de pez cebra a nicotina reduce el área ocular y el tamaño del animal en relación con la dosis administrada, sin que se produzca modificación de la laminación de la retina o el techo óptico. La exposición de embriones a nicotina provoca efectos menos acusados durante la segregación entre la retina neural y el epitelio pigmentario, que en la diferenciación celular de la retina neural, asociado a un retraso en la maduración neuroquímica de las diferentes poblaciones de la retina neural. Se alteran además los patrones de expresión de los nAChRs. Las subunidades 6 y ß3a aumentan al incrementar la dosis de nicotina. Las subunidades 6 y ß3b difieren en sus niveles de expresión en los distintos grupos de tratamientos con nicotina y en diferentes estadios de desarrollo analizados. La nicotina altera el registro electrofisiológico de la retina del pez cebra, estimulándose las células bipolares ON de conos e inhibiéndose a las células bipolares ON de bastones. Por último, Los animales expuestos a bajas dosis de nicotina tienen una actividad motora correcta y cierto déficit visual, mientras que al aumentar la dosis de nicotina administrada aparecen, en las más altas, los problemas en la actividad motora, agravándose además el déficit visual. Los datos obtenidos se orientan al diseño de estrategias terapéuticas o de prevención frente a los efectos de la nicotina durante el desarrollo.

[EN] In this work, we have analyzed the morphogenesis of the zebrafish visual system in normal conditions and after exposure to nicotine in the 21-somite stage (19.5 hpf), when cellular differentiation events are initiated (Blader et al., 2003; Quillien et al., 2011). The analysis has been carried out under anatomical, neurochemical, electrophysiological and behavioral approaches.