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Type: TESE DIGITAL
Title: Photoreceptors in electric field = Fotoreceptores em campo elétrico
Title Alternative: Fotoreceptores em campo elétrico
Author: Guerra-Hühne, Juliana, 1982-
Advisor: Muhlen, Sérgio Santos, 1956-
Abstract: Resumo: Estudos anteriores e evidências experimentais sugerem um papel importante dos campos elétricos endógenos no direcionamento da migração celular, no desenvolvimento e na regeneração celular e na cicatrização de feridas. Em culturas de células, campos elétricos de corrente contínua influenciam a divisão celular, a polaridade, a forma e a motilidade das células. As distrofias das células fotoreceptoras são uma das principais causas de cegueira hereditária no mundo ocidental; a aplicação de campo elétrico poderia ser usada como um sinal direcional para o crescimento das células fotoreceptoras na direção do tecido danificado. Neste estudo, investigamos os efeitos do campo elétrico no estabelecimento da polaridade celular de fotoreceptores e na polarização de estruturas intracelulares, a fim de demonstrar que são regulados por um sinal elétrico externo. Utilizando um ensaio de migração bem estabelecido, células fotoreceptoras de retina de camundongos do tipo cone, 661W, foram estimuladas durante 5 horas com campo eléctrico de 5 V/cm. Através de técnicas de imunofluorescência, investigamos mudanças na posição de organelas importantes após a estimulação, como o núcleo e o complexo de Golgi (GA), e também de proteínas do citoesqueleto, tais como actina, microtúbulos e o centro organizador dos microtúbulos (MTOC). Além disso, investigamos também alterações no potencial da membrana plasmática e mitocondrial utilizando corantes específicos, na presença e ausência de campo elétrico aplicado. Em resposta ao estímulo direcional, as células 661W estenderam protuberâncias de membrana no sentido do catodo; elas se alongaram perpendicularmente ao campo elétrico e formaram uma borda frontal. Ocorreu migração significativa na direção do catodo. O centro organizador dos microtúbulos, o complexo de Golgi e actina foram reorientados na direcção da borda frontal das células (catodo), enquanto os microtúbulos se acumularam na borda traseira das células (anodo) e o núcleo foi translocado para a parte de trás das células, também na borda traseira. Após exposição ao campo elétrico, ambos os potenciais de membrana, plasmático e mitocondrial, se despolarizaram, especialmente no lado do catodo das células. Esse estudo contribuiu para uma melhor compreensão dos mecanismos de migração direcional devido ao campo elétrico das células 661W, que depende da despolarização das membranas plasmática e mitocondrial e da polarização induzida do citoequeleto de actina e microtúbulos, com subsequente polarização do núcleo, MTOC e GA

Abstract: Previous studies and experimental evidences suggest an important role for endogenous electric fields in directing cell migration in wound healing, development and regeneration. In cultures, applied direct current electric field (dcEF) influences cell division, polarity, shape and motility. Photoreceptors dystrophies are one of the major causes of inherited blindness in the western world; application of EF could be used as a cue to direct photoreceptors cells to growth towards the damaged tissue. In this study we investigate the effects of dcEF in the establishment of photoreceptor cell polarity and polarization of intracellular structures, in order to demonstrate that they are regulated by an extracellular electrical cue. Using a well established migration assay, photoreceptors cone-like 661W mouse retinal cells were stimulated for 5 h with 5 V/cm electric field. Using immunofluorescence techniques we have investigated changes in position of important organelles after the stimulation, like Golgi Apparatus (GA) and nucleus, and also cytoskeletal proteins, such as the Microtubules Organizing Center (MTOC), actin and Microtubules (MT). Furthermore, we investigated changes in plasma and mitochondrial membrane potentials using ion reporter dyes in the presence and absence of an applied dcEF. In response to the directional stimulus, 661W cells have extended membrane protrusions towards cathode; they got elongated perpendicular to the dcEF and have formed a leading edge towards the direction of cues. Directional migration has occurred towards cathode. MTOC, GA and actin were reoriented in the direction of the leading edge of the cells (cathode), while the MT accumulated in the rear edge of the cells (anode) and the nucleus was translocated to the back of the cells, also in the rear edge. After dcEF exposure, both plasma and mitochondrial membranes were depolarized, especially in the cathode side of the cells. This study extended an understanding of the mechanism of the dcEF-directed 661W cell migration, which depends on plasma and mitochondrial membrane depolarization and an induced polarization of actin cytoskeleton and microtubules with subsequent polarization of nucleus, MTOC and GA
Subject: Movimento celular
Campos elétricos - Efeito fisiológico
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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