Trabajo fin de máster en fascículos. Resultados parte 1.

 Localización neuroanatómica de los sistemas catecolaminérgicos y serotoninérgicos de los peces no teleósteos del género Lepisosteus (Superorden Ginglymodi)

Resultados parte 1

Resultados:

En este apartado se detallarán los resultados obtenidos en el encéfalo de las dos especies del género Lepisosteus analizadas utilizando los protocolos anteriores. Las secciones se realizaron transversal y sagitalmente siguiendo un sentido rostrocaudal. En las siguientes figuras se describe la distribución regional rostrocaudal de dichas secciones, mostrando el marcaje del sistema catecolaminérgico y serotoninérgico con los grupos neuronales, fibras y botones sinápticos de cada uno. Las estructuras catecolaminérgicas se presentan en microfotografías de TH, TH - ND y TH - 5-HT (ver Figuras 4 y 6) y las serotoninérgicas en esta última TH – 5-HT (ver Figura 6). El doble marcaje de THm - THr se utilizó para observar la colocalización del anticuerpo monoclonal (THm) y policlonal (THr) (ver Figura 5). Además, la localización regional de las células y fibras TH-ir y 5-HT-ir se representaron en diagramas transversales (ver Figura 3), de acuerdo con una interpretación segmentaria del cerebro. Por último cabe destacar, dos detalles neuroanatómicos de estos peces: (1) el cerebro de los pejelagartos muestra un telencéfalo discretamente evertido, que contrasta con el techo óptico tan desarrollado (ver Fig. 2); y (2) el diencéfalo está dividido en 3 segmentos caudorostrales o prosómeros (p1-p3), donde se distinguen dos placas: la placa alar, que da lugar al grupo pretalámico (p3); epífisis, habénula y tálamo (p2); y el grupo pretectal (p1); y por otro lado, la placa basal que da lugar al tubérculo posterior (p3); mientras que la parte basal de los prosómeros 1 y 2 no presentan grupos neuronales de TH o 5-HT destacados.

1. Prosencéfalo: se divide en 3 regiones: telencéfalo, hipotálamo y diencéfalo.

1.1. El telencéfalo se compone del bulbo olfatorio, pallium y subpallium.

Los bulbos olfativos presentan neuronas y fibras de TH en la capa granular interna, y fibras varicosas en la capa glomerular de TH (gl e igl; Figs. 3A, 4a). En el corte transversal se observa mejor este marcaje de TH descrito anteriormente (gl e igl; Figs. 4b, 5a). En el bulbo olfativo la 5-HT se observa en todas las capas del bulbo con botones sinápticos y gran cantidad de fibras varicosas en la igl (gl e igl; Figs. 3A, 6a). Más caudalmente, se observa en la zona ventral del pallium una escasa inervación de TH; mientras la 5-HT inerva todo el pallium destacando especialmente la zona del área telencefálica dorsal (Dd; Fig. 3B). Ventralmente, en el subpallium se observa un grupo de neuronas TH-ir en la zona dorsal del área telencefálica ventral, dorsales al prominente grupo nitrérgico localizado en Vd (Vd; Figs. 3B, 4c, indicadas con cabezas de flecha); además con fibras de TH en la zona lateral del área telencefálica ventral y periventriculares en la zona ventral del área telencefálica ventral (VL y Vv; Fig. 6b). Por otro lado, la 5-HT presenta una agrupación de fibras en Vd, y con fibras varicosas periventricularmente en VL y Vv (Figs. 3B, 6b). Por último, en el telencéfalo caudal se observa el área preóptica con neuronas ventromediales TH-ir con prolongaciones laterodorsales (POA; Fig. 4d). También se observan neuronas 5-HT-ir periventriculares con prolongaciones laterodorsales (Figs. 3C, 6c). Los experimentos de doble marcaje desvelaron la no colocalización de ambos marcadores, y por lo tanto que las neuronas CA y 5-HT forman dos subpoblaciones preópticas distintas (Fig. 6c´).

Figura 3. Diagramas transversales del encéfalo y médula espinal de L.o y L.p. con TH (verde, en la hemisección derecha) y 5-HT (rojo, en la hemisección izquierda). A. Bulbo olfativo. B. Zona dorsal, ventral y lateral del área telencefálica ventral. C. Área preóptica. D. Núcleo supraquiasmático. E-G. Pretálamo, tálamo, región hipotalámica retrotuberal, región hipotalámica tuberal, órgano paraventricular y grupo pretectal. H. Tubérculo posterior, área hipotalámica tuberal, eminencia media, órgano paraventricular e hipófisis. I. Región retromamilar, área hipotalámica tuberal, órgano paraventricular, eminencia media e hipófisis. F-J. Techo óptico, torus semicircularis y área tegmental mesencefálica. J-M. Núcleo interpeduncular, fascículo longitudinal medial, rafe superior y rafe medio. N-P. Núcleo del tracto solitario, tracto solitario y rafe inferior. Q. Médula espinal. Escala: 1000 μm.

1.2. El hipotálamo se divide en una parte alar y otra basal. La placa alar que contiene el área paraventricular y el área subparaventricular; y la placa basal se compone de la región tuberal y la región mamilar.

En el área paraventricular se observa inervación de TH y 5-HT; mientras que en el área subparaventricular, el núcleo supraquiasmático presenta dos subpoblaciones de neuronas intensamente inmunoreactivas con TH, el primero son neuronas periventriculares, y el segundo neuronas con ramificaciones laterales que se observan dorsales al quiasma óptico (SC; Figs. 3D, 4e, 6d). Por otro lado, en la placa basal se observa un grupo neuronal en la región hipotalámica retrotuberal de TH con prolongaciones ventrolaterales, y fibras que inervan el área hipotalámica tuberal (RTu y Tu; Figs. 4f, g, 6f). Así mismo, la 5-HT presenta neuronas en el órgano paraventricular y fibras en la región hipotalámica retrotuberal y tuberal (Figs. 3E-G, 6f). Las neuronas del órgano paraventricular presentan una alta inmunorreactividad para la 5-HT y con procesos contactantes con el ventrículo (*) (PVO; Figs. 3F-H, 6f, h). El PVO está formado por neuronas de 5-HT agrupadas y con prolongaciones cortas contactantes con el líquido cefalorraquídeo (*) (Fig. 6h´). Finalmente, en la placa basal, la TH presenta neuronas en la región retromamilar, con fibras varicosas en la región hipotalámica tuberal y la eminencia media (RM; Figs. 3I, 4j, k). Estas neuronas TH-ir de la región retromamilar presentan procesos contactantes con el ventrículo (*) (Fig. 4j´). La hipófisis presenta en su lóbulo neural una prominente inervación catecolaminérgica (Figs. 4k´, 6j); mientras la 5-HT inerva toda la región periventricular y los lóbulos hipotalámicos (PVO y Lih; Figs. 3H, I, 6j). VER ANEXOS ABAJO PARA IDENTIFICAR REGIONES EN LAS IMAGENES.

Figura 4. Microfotografías de TH - ND en secciones transversales (c, d, f, g, h, n, n´) y sagitales (a, k, k´ y q) de L.o., y de TH en L.p. en secciones transversales (b, i, i´, j, j´, m, o, o´, p, y p´). a-b. Bulbo olfativo. c. Zona dorsal del área telencefálica ventral (ver cabezas de flecha). d. Área preóptica. e. Núcleo supraquiasmatico. f-g. Tálamo, pretálamo y área hipotalámica retrotuberal y tuberal. h. Grupo pretectal. i-i´ y k-k´. Tubérculo posterior, región hipotalámica tuberal, eminencia media e hipófisis. j-j´ y k-k´. Región retromamilar con procesos contactantes con el ventrículo (*), región hipotalámica tuberal y eminencia media. l-l´. Techo óptico, con sus capas detalladas. m. Núcleo interpeduncular y neuropilo interpeduncular. n-o´. Núcleo del tracto solitario (ver cabezas de flecha). p-p´. Médula espinal con neuronas de TH con procesos contactantes con el canal central (*). q. Retina con células amacrinas TH - ND. Escala: 200 μm (a, e, f, g, i, j, k, k´, l, m, n y o), 100 μm (b, c, d, h, i´, j´, l´, n´, o´ y p) y 50 μm (p´ y q).

Figura 5. Microfotografías en secciones transversales con doble inmunohistofluorescencia de THm - THr colocalizando (visible en amarillo) en L.p. a. Bulbo olfativo (ver cabezas de flecha). b. Tubérculo posterior (ver cabezas de flecha), área hipotalámica tuberal y eminencia media. Escala: 100 μm (a) y 200 μm (b).

ANEXO:

Abreviaturas: ac, comisura anterior; aCb, aurícula del cerebelo; Cb, cerebelo; cc, canal central; cCb, cuerpo del cerebelo; DC, zona central del área telencefálica dorsal; Dd, zona dorsal del área telencefálica dorsal; DF, funículo dorsal; dh, asta dorsal; Dl, zona lateral del área telencefálica dorsal; Dld, zona dorsolateral del área telencefálica dorsal; Dm, zona medial del área telencefálica dorsal; Dlv, zona ventrolateral del área telencefálica dorsal; E, epífisis; em, eminencia media; flm, fascículo longitudinal medial; fr, fascículo retroflexo; gc, gris centralis; GCL, capa de células ganglionares de la retina; gl, capa glomerular del bulbo olfatorio; Hb, habénula; Hyp, hipófisis; igl, capa granular interna del bulbo olfativo; III, tercer ventrículo; inf, infundíbulo; INL, capa nuclear interna de la retina; Ip, núcleo interpeduncular; IPL, capa plexiforme interna de la retina; Ipn, neuropilo interpeduncular; Is, zona incerta; IV, cuarto ventrículo; IXm, núcleo motor glosofaríngeo; LDT, área tegmental laterodorsal; LF, funículo lateral; Lih, lóbulo hipotalámico inferior; L.o., Lepisosteus oculatus; L.p., Lepisosteus platyrhincus; lr, receso hipotalámico lateral; M, región hipotalámica mamilar; MC, Células de Mauthner; Med, médula espinal; MCa, axones de las células de Mauthner; mv, ventrículo mesencefálico; nII, nervio óptico; Nsol, núcleo del tracto solitario; nV, nervio trigémino; ob, bulbo olfatorio; oc, quiasma óptico; ONL, capa nuclear externa de la retina OPL, capa plexiforme externa de la retina; ot, tracto óptico; OT, techo óptico; p1-p3, prosómeros; Pa, área hipotalámica paraventricular; pc, comisura posterior; POA, área preóptica; PT, pretecho; PTh, pretálamo; PVO, órgano paraventricular; r0-r8, rombómeros; Rai, núcleo del rafe inferior; Ram, núcleo del rafe medio; Ras, núcleo del rafe superior; Rhom, rombencéfalo; Ri, núcleo reticular inferior; RM área hipotalámica retromamilar; RTu, área hipotalámica retrotuberal; sac, estrato álbum centralis; SC, núcleo supraquiasmático; SCc, nucleo supraquiasmático caudal; sco, órgano subcomisural; sfgs, estrato fibroso y gris superficial del mesencéfalo; sg, capa granular del cerebelo; sgc, sustancia gris compacta; sm, capa molecular del cerebelo; so, estrato óptico del techo mesencefálico; sol, tracto solitario; Spa, área hipotalámica subparaventricular; spv, capa periventricular del tectum mesencefálico; Tegm, área tegmental mesencefálica; Tel, telencéfalo; Th, tálamo; Tl, torus longitudinalis; Tor, torus semicircularis; TP, núcleo del tubérculo posterior; Tu, región hipotalámica tuberal; Vd, parte dorsal del área telencefálica ventral; VF, funículo ventral; vh, asta ventral; VI, núcleo abducens; VIIm, núcleo motor del nervio facial; VIIIa, área octavolateral anterior; VIIIi, área octavolateral intermedia; VL, zona lateral del área telencefálica ventral; Vm, núcleo motor del nervio trigémino; Vp, núcleo posterior del área telencefálica ventral; V, ventrículo; Vv, zona ventral del área telencefálica ventral; Xm, núcleo motor del nervio vago.

Vuestra divulgadora científica con mis cuentas de Ammu Neuroscience and Biology. Artículo de Ana María Morón Usero.

Podéis leer más en este glosario de biología.

Gracias por leer. Que la ciencia y la fuerza os acompañe.