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Il sistema visivo del Danio rerio come modello di studio per malattie congenite umane: induzione di ciclopia e studio immunoistochimico.

Informazioni tesi

  Autore: Andrea Calia
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Biologiche
  Relatore: Aldo Fasolo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 118

Negli ultimi anni sono stati realizzati molti studi rivolti all’approfondimento dei meccanismi cellulari e molecolari che governano i processi dello sviluppo del sistema visivo del Danio rerio. Questa specie di Teleosteo presenta molti vantaggi come modello sperimentale: facilità di riproduzione controllata, trasparenza degli embrioni durante tutto lo sviluppo embrionale, e possibilità di mutagenesi diretta. Attualmente il Pesce Zebra si utilizza ampiamente come modello sperimentale per lo studio di infermità umane congenite. L’esposizione di embrioni umani ad etanolo, nelle tappe iniziali dello sviluppo, produce un effetto teratogeno inducendo, nella differenziazione iniziale del sistema nervoso, gravi alterazioni, tra cui l’oloprosencefalia (ciclopia).
L’analisi dell’espressione dei differenti marcatori cellulari (sia neuronali che gliali) nella via visiva normale durante lo sviluppo del Pesce Zebra, insieme all’analisi quantitativa e qualitativa delle variazioni, prodotte in seguito alla comparsa della ciclopia, ha permesso di approfondire il processo di assestamento delle connessioni visive e, allo stesso tempo, di analizzare il grado di danneggiamento e di plasticità di questo sistema, dinanzi all’azione tossica dell’etanolo. Parallelamente è stata studiata la distribuzione dell’immunoreattività per la CR e per la GFAP nei diversi stadi della formazione del sistema visivo sia prima che dopo la schiusa dell’uovo; gli intenti sono stati quelli di determinare l’inizio di espressione di questi marcatori, nei diversi domini della via visiva in sviluppo, analizzare il modello di evoluzione spazio-temporale dell’espressione di tali proteine durante l’ontogenesi e possibilmente apportare nuovi dati sulla formazione dei nuclei che costituiscono la via visiva del Pesce Zebra, dalla sua nascita alla fine dello sviluppo.
Lo scopo principale del mio lavoro di tesi, svolto presso la Facoltà di Biologia dell’Università di Salamanca, è stato quello di standardizzare, attraverso i risultati ottenuti, un protocollo che spiega in quali concentrazioni, in quale periodo dello sviluppo e per quanto tempo di esposizione, l’etanolo può indurre ciclopia in embrioni del Pesce Zebra. Infatti, i miei risultati dimostrano che la somministrazione di etanolo al 2,4 %, allo stadio dome/30% epiboly, per un tempo di 3 ore, induce ciclopia. Infine è stato fatto uno studio immunoistochimico con la CR su alcune sezioni di embrioni mutanti ciclopi e dal confronto di queste con altre sezioni analoghe di embrioni normali, abbiamo osservato le prime modificazioni microscopiche prodotte dall’azione tossica dell’etanolo. Se ne deduce che, negli embrioni mutanti caratterizzati da ciclopia, l’etanolo agisce selettivamente sullo sviluppo dell’occhio e non di altre regioni del SNC.

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CAPITOLO I: IL DANIO RERIO COME MODELLO DI STUDIO PER INFERMITÁ CONGENITE UMANE 1.1 Introduzione Lo sviluppo morfogenetico dell’occhio, così come la formazione della via visiva, prevede una serie di tappe sequenziali che presentano caratteristiche simili in tutti gli embrioni dei Vertebrati (Land e Fernald, 1992). Gli assoni delle cellule gangliari presenti in gran numero nella retina si incrociano nel chiasma ottico e si dirigono verso il tetto ottico, centro del processamento visivo primario del cervello, seguendo un via specifica lungo la superficie ventrolaterale del diencefalo, il tratto ottico (Stuermer, 1988; Burril e Easter, 1994). Una volta raggiunto il tetto ottico, gli assoni terminano il proprio percorso con un modello ordinato topograficamente, che riproduce in modo inverso la posizione dei corpi cellulari delle cellule gangliari all’interno della retina. Il corretto assestamento della mappa di connessione retino-tettale è mediato dall’azione di fattori che attuano a differenti livelli durante lo sviluppo della via visiva (Karlstrom et al., 1996): nell’occhio, tra l’occhio e la linea mediana (incrocio del nervo ottico nel chiasma), tra la linea mediana e il tetto ottico controlaterale (formazione del tratto ottico). Questi fattori non sono stati ancora caratterizzati, anche se si stanno realizzando analisi di mutagenesi per identificare i geni implicati nel controllo del corretto orientamento e assestamento della proiezione retinica (Karlstrom et al., 1996).

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Parole chiave

biologia dello sviluppo
calretinina
ciclopia
gfap
immunoistochimica
neurobiologia
univerisità di salamanca

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