Ultraestructura de la retinopatía causada por la hiperoxia en ratas en desarrollo / Ultra structure of retinopathy induced by hyperoxia in developing rats

In order to evaluate the effect of postnatal hyperoxia on retinal structure, newborn rats were exposed to different oxygenation intervals (80 ± 1%) with three interruptions of 21% (30 min each). Four groups of rats were exposed from birth to the 6th, 9th, 12th and 14th postnatal day, respectively and another group was placed under normoxia. After this period all oxygenated groups and the controls remained under normoxia until they were 30 days old for the structural analysis of retina. Retinal histology was carried out using conventional techniques for transmission electron microscopy (TEM). In the ganglion cell layer of the retina from rats exposed for 9 days to hyperoxia, capillaries with large projections toward the lumen, were observed as a possible consequence of cellular edema of endothelium. The most severe damage was observed in rats exposed to hyperoxia during 12 and 14 days, showing mitochondrias swollen up and without crests in the areas surrounding the capillaries, necrosis and apoptosis processes, dense bodies, cells with swollen cytoplasms and rupture of the plasmatic membrane. The results suggest that postnatal hyperoxia causes severe damages to the retina in developing rats with a direct relationship between the time exposed to oxygen and ultra structural damages.

Con el propósito de evaluar el efecto de la hiperoxia posnatal sobre la estructura retiniana se analizaron retinas de ratas recién nacidas expuestas a diferentes periodos de oxigenación (80 ±1%), con tres interrupciones de 21% (30 min c/u). Cuatro grupos de ratas fueron expuestas desde su nacimiento hasta el 6to, 9no, 12mo y 14to días de vida y otro grupo fue mantenido en normoxia. Después de este periodo tanto los grupos expuestos a la hiperoxia como los controles permanecieron en normoxia hasta una edad de 30 días para el análisis estructural de la retina. La histología se hizo usando técnicas convencionales para microscopía electrónica de transmisión (MET). En la capa de células ganglionares de la retina de ratas expuestas a nueve días de hiperoxia, se observaron capilares con notables proyecciones hacia la luz, posiblemente como consecuencia de edema celular del endotelio. El daño más intenso fue observado en las ratas expuestas a hiperoxia durante 12 y 14 días, mostrando mitocondrias hinchadas y sin crestas en las áreas circundantes a los capilares, procesos de necrosis y apoptosis, cuerpos densos, células con citoplasmas hinchados y con ruptura de la membrana plasmática. Los resultados sugieren que la hiperoxia posnatal causa graves daños a la retina en las ratas en desarrollo, con una relación directa entre el tiempo de exposición al oxígeno y los daños ultraestructurales.

Estrés oxidativo como posible causante de retinopatía en ratas en desarrollo sometidas a hiperoxia / The effect of oxidative stress on retinal and choroidal cytoarchitecture was evaluated, and the levels of reduced glutathione (GSH) analyzed, in rats subjected to hyperoxygenation (80 ±1% O2). Groups of rats were oxygenated from birth (day 0) to days 6, 9, 12 or 14 of life, while others were kept under normal O2 (controls). GSH blood concentration was determined in each period. Retinal and choroidal histology was studied in 30 day-old rats. GSH concentration was significantly lower in rats oxygenated on days 0-6 and 0-9 than in controls. However, rats kept under high O2 on days 0-12 and 0-14 showed similar values to the controls, possibly due to an adaptive process. In the retina and choroid of rats exposed to O2 on days 0-9, 0-12 and 0-14, capillary vasoconstriction was observed, as well as tight junction weakening in choroidal capillaries leading to hemorrhage. The retina from rats subjected to hyperoxigenation from 0-12 days showed vacuolized horizontal cells with damaged mitochondria and swollen nuclear envelopes. The results show severe structural damage in the retina and choroid when animals are subjected to high O2 levels. / Avaliou-se o efeito do estresse oxidativo sobre a citoarquitetura retiniana e coroidal e analisou-se os níveis de glutation reduzido (GSH) em eritrócitos de ratos submetidos a hiperóxia (80 ±1% O2). Grupos destas foram oxigenados desde o dia do seu nascimento (0) até o dia 6, 9, 12 o 14 de vida, e outras se colocaram em normoxia (controles). Em cada um de estes períodos se determinou a concentração do GSH. A histologia da retina e a coróides se realizou em ratos de 30 dias. As concentrações de GSH em ratos oxigenados de 0-6 e 0-9 dias, foram significativamente mais baixas que nos controles. No entanto, nos grupos de 0-12 e 0-14 dias de hiperóxia mostraram valores similares aos controles, possivelmente como um processo adaptativo. Na retina e coróides de ratos expostos de 0-9, 0-12 e 0-14 dias, se evidenciaram processos de vasoconstrição capilar, assim como debilitação das uniões estreitas dos endotélios capilares coróides, conduzindo a hemorragia. A retina dos ratos submetidos a hiperóxia de 0-12 dias, apresentou células horizontais vacuolizadas, com mitocôndrias alteradas e as envolturas nucleares dilatadas. Os resultados evidenciam os severos danos estruturais que sofrem a retina e a coróides quando os animais são submetidas a altos níveis de oxigenação.

Se evaluó el efecto del estrés oxidativo sobre la citoarquitectura retiniana y coroidal y se analizó los niveles de glutatión reducido (GSH) en eritrocitos de ratas sometidas a hiperoxia (80 ±1% O2). Grupos de éstas fueron oxigenados desde el día de su nacimiento (0) hasta el día 6, 9, 12 o 14 de vida, y otras se colocaron en normoxia (controles). En cada uno de estos períodos se determinó la concentración del GSH. La histología de la retina y la coroides se realizó en ratas de 30 días. Las concentraciones de GSH en ratas oxigenadas de 0-6 y 0-9 días, fueron significativamente más bajas que en los controles. No obstante, en los grupos de 0-12 y 0-14 días de hiperoxia mostraron valores similares a los controles, posiblemente como un proceso adaptativo. En la retina y coroides de ratas expuestas de 0-9, 0-12 y 0-14 días, se evidenciaron procesos de vasoconstricción en capilares retinianos y coroideos, así como debilitamiento de las uniones estrechas de los endotelios capilares coroideos, conduciendo a hemorragia. La retina de las ratas sometidas a hiperoxia de 0-12 días, presentó células horizontales vacuolizadas, con mitocondrias alteradas y las envolturas nucleares dilatadas. Estos resultados evidencian los severos daños estructurales que sufren la retina y la coroides cuando son sometidas a altos niveles de hiperoxia.