Expression of connexins 36, 43, and 45 during postnatal development of the mouse retina

Abstract

Gap junction channels formed by connexins (Cx) may play essential roles in some processes that occur during retinal development, such as apoptosis and calcium wave spread. The present study was undertaken to determine the distribution pattern of Cx36, Cx43, and Cx45 by immunofluorescence, as well as their gene expression levels by quantitative PCR during postnatal development of the mouse retina. Our results showed an increased expression of neuronal Cx36 from P1 until P10, when this Cx reached adult levels, and it was mainly distributed in the outer and inner plexiform layers. In turn, Cx43 was almost absent in retinal progenitor cells at P1, it became more prominent in glial cell processes about P10, and did not change until adulthood. Double-labeling studies in situ and in vitro with antivimentin, a Müller cell marker, confirmed that Cx43 was expressed by these cells. In addition, quantitative PCR showed that Cx43 and vimentin shared very similar temporal expression patterns. Finally, in contrast to Cx36 and Cx43, Cx45 mRNA was strongly down-regulated during development. In early postnatal days, Cx45 was seen ubiquitously distributed throughout the retina in cells undergoing proliferation and differentiation, as well in differentiated neurons. In adult retina, this protein had a more restricted distribution both in neurons and glial cells, as confirmed in situ and in vitro. In conclusion, we observed a distinct temporal expression pattern for Cx36, Cx43, and Cx45, which is probably related to particular roles in retinal function and maintenance of homeostasis during development of the mouse retina.

Bloqueio do acoplamento celular após trauma mecânico na retina altera a distribuição de células em apoptose.

“…Primeiro, as células devem estar amplamente e efetivamente acopladas; segundo, as células em apoptose devem expressar Cxs; terceiro, o modelo de estudo deve gerar gradiente de concentração entre as células, a fim de se comparar o foco com a penumbra e as áreas adjacentes à lesão. Sabe-se que as células da retina são extensivamente acopladas por canais de JCs, formando longas redes de comunicação (Bloomfield, Volgyi, 2009;Kihara et al, 2006;Kihara et al, 2008). Com efeito, a permeabilidade dos canais e a expressão de Cxs podem ser moduladas em diversas condições fisiológicas, como durante o desenvolvimento da retina (Hennig et al, 2009;Kihara et al, 2006), mas também em resposta à adaptação à luz/escuro (Kihara et al, 2009 (Rouach et al, 2002).…”

“…Sabe-se que as células da retina são extensivamente acopladas por canais de JCs, formando longas redes de comunicação (Bloomfield, Volgyi, 2009;Kihara et al, 2006;Kihara et al, 2008). Com efeito, a permeabilidade dos canais e a expressão de Cxs podem ser moduladas em diversas condições fisiológicas, como durante o desenvolvimento da retina (Hennig et al, 2009;Kihara et al, 2006), mas também em resposta à adaptação à luz/escuro (Kihara et al, 2009 (Rouach et al, 2002). Essa gliose reativa está relacionada à função das células de Muller na retina em tentar manter a homeostase e proteger os neurônios da excessiva liberação de neurotransmissores que podem ser citotóxicos e ter efeito antioxidante em altas concentrações .…”

Possível relação entre acoplamento e ciclo celular na neurodegeneração da retina.

“…Finalmente, a Cx57 é, até o momento, a única Cx presente em um único tipo celular na retina: estudos com o gene repórter lacZ (Hombach et al, 2004) determinaram que a Cx57 é exclusivamente expressa por células horizontais, sendo sua quantidade e distribuição modulada por eventos sinápticos gerados a partir dos fotorreceptores (Kihara et al, 2008). A plasticidade da expressão de Cx, durante a histogênese da retina, sugere que exista uma especificidade espacial/temporal da comunicação por elas mediada (Becker et al, 2002), com papel destacado para as Cx43 (Pearson et al, 2004) e Cx45 (Kihara et al, 2006b(Kihara et al, , 2010. A expressão diferenciada de Cxs resulta em canais funcionalmente distintos que poderiam influenciar na difusão de moléculas sinalizadoras específicas (Lo, 1996).…”

Ontogênese de conexinas no cerebelo.

“…A expressão de Cx43 ao longo do desenvolvimento pós-natal foi avaliada em diferentes estruturas do SNC de ratos, incluindo o córtex cerebral, hipocampo, retina e cerebelo (Aberg et al, 1999;Kihara et al, 2006). A idade na qual a Cx43 aparece ou apresenta seu pico de expressão varia com a região.…”

“…O aumento da expressão de Cx36 ao longo do desenvolvimento foi observado também na retina de galinha (Kihara et al, 2009), na retina de camundongos (Kihara et al, 2006) e em diferentes regiões do SNC de ratos Condorelli et al, 2000). No diencéfalo, hipocampo e córtex cerebral, a expressão de Cx36 aumenta durante as suas primeiras semanas pós-natais, diminuindo subsequentemente .…”