Description of the cell cycle features of neural progenitors during late stages of neurogenesis in a gyrencephalic mammal, the ferret.

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o óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alterações morfológicas nos neurônios. / O óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alteração morfológicas nos neurônios.

In this study, the origin and development of the intrinsic innervation in the foetal mouse lung is described and experimental evidence is provided to support the involvement of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) in the guidance of nerves and neuronal precursors in the developing lung. Antibodies were used to stain for neuronal precursors, neurones, nerve fibres, primordial epithelium and smooth muscle. These structures were revealed in whole mounts of foetal mouse lungs by immunofluorescence and confocal microscopy, and their spatial and temporal distribution was mapped from the onset of lung development and through the pseudoglandular period. The results showed that neuronal precursors, positive for neural crest cell markers, were present in the vagal tract of the foregut at embryonic day 10 (E10), the time of the evagination of the lung buds. These neural crest-derived cells (NCC) migrated into the lung at E11, along nerve processes directed from the vagus to the smooth musclecovered trachea and emerging lobar bronchi. During E11-E14, a network of nerves and ganglia became established along the dorsal trachea, and large ganglia formed a plexus at the ventral hilum. Nerve trunks issued from these ganglia, travelled along the smooth muscle-covered bronchi, providing a pathway for migrating NCC. To investigate the role of GDNF in the innervation of the lung, an in vitro model of left lung lobes was established. Lung growth and tubule branching was comparable to that in vivo, and neural tissue and smooth muscle continued to grow and thrive. A significant increase in nerve growth occurred when explants were cultured with GDNF compared to controls. Nerves extended, and NCC migrated towards GDNF-impregnated beads suggesting that GDNF may be the molecule guiding nerve fibres and NCC in the lung. The migrating NCC were negative for GDNF-family receptor α1 (GFRα1) during their migration into the lung while the nerves were positive. Since GDNF needs to be associated with its binding receptor, GFRα1, for cellular signalling, GDNF may induce the migration of the NCC if they migrate along the GFRα1-positive nerve fibres. It is concluded that neural tissue and smooth muscle become integral components of the lung shortly after the onset of lung development. The results show that the migration of neural crest-derived cells into the lung and the establishment of the innervation requires coordinated cross-talk between NCC, nerves and smooth muscle throughout development.

[Truncated abstract] Developmentally, the rodent retinocollicular projection is often thought of as a homogenous projection of retinal ganglion cell (RGC) axons, however the extensive period of RGC neurogenesis and sequential arrival of their axons into central targets such as the superior colliulus (SC) suggests otherwise. RGC axons are already present in the developing SC at embryonic (E) day 16.5-17. RGCs born on E15 have innervated the SC by birth, whereas axons derived from RGCs that are born last (E19) do not grow into the SC until postnatal (P) days 4-6 (Dallimore et al., 2002). These observations may go someway to explaining why, after SC lesions in rats at P2, there is greater growth distal to the lesion site compared to lesions made at P6 (Tan and Harvey, 1997b). It may be that the post lesion growth is simply de novo growth of axons from late-born RGCs rather than regeneration of pre-existing, injured axons. Early and late cohorts of growing RGC axons presumably encounter different developmental terrains as they grow from retina to central targets, possibly resulting in differences in developmental milestones and growth potentials. There may also be differences in guidance cues, further suggesting that gene expression in early vs late born RGCs may differ. To examine differences between early (E15) and late (E19) born RGCs during development, the time-course and extent of programmed RGC death in normal rat pups, and RGC death following the removal of target-derived trophic factors, was assessed. ... On the other hand, LCM captured GCL analysed for gene expression at P0 and P7 revealed decreases in AKT, Math5, Notch1, c-jun, DCC, Arginase-1 mRNA levels and a considerable decrease in GAP-43 expression. It is not surprising to see differences in gene expression between whole eye and the more specific GCL samples, as the cells in all layers of the retina have very different functions and different developmental profiles. It is important to note decreases in mRNA expression in the GCL for a number of the genes analysed at P0 and P7, reflecting cessation of RGC death and completion of axonal growth into central visual targets. I also examined at the protein level expression of DCC, Arginase1, c-Jun and Bcl-2 at birth (P0) in BrdU labeled RGCs born on E15 or E19. When comparing the percentage of double labelled cells compared to the total number of cells expressing each protein, Bcl-2, c-Jun and Arg1 were expressed more in E15 RGCs (22.90%, 72.71%, and 16.44% respectively in E15 RGCs, compared with 0.52%, 13.17% and 3.59% in E19 RGCs). In contrast, DCC was expressed more at birth in E19 RGCs (18.05% in E19 RGCs compared with 9.23% in E15 RGCs). This shows there is clearly a difference in the expression of proteins in the two cohorts of RGCs, which is consistent with PCR data and with their growth state as their axons encounter the changes in the newborn brain. The overall findings of this research suggest that seemingly homogenous populations of neurons are quite different in their developmental profile and in their response to injury. This work may provide new ways of determining better strategies for CNS repair and the most effective way of targeting cells for regeneration and survival.

o óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alterações morfológicas nos neurônios. / O óxido nítrico tem sido apontado como um importante fator de desenvolvimento neural, participando ativamente como sinalizador espacial durante o processo de refinamento sináptico. Avaliamos nesse estudo a participação do óxido nítrico durante esse processo em tectos ópticos de embriões de pintos (Gallus gallus). Para tal avaliamos a imunorreatividade dos neurônios para as proteínas que formam os receptores colinérgicos e glutamatérgicos em diferentes fases do desenvolvimento embrionário, com e sem o bloqueio farmacológico da enzima de síntese do óxido nítrico (NOS). Durante o desenvolvimento embrionário, as subunidades GluR2/3 dos receptores glutamatérgicos são as que aparecem mais precocemente, no 6°dia de desenvolvimento embrionário (E6), juntamente com os neurônios imunorreativos para NOS e somente a partir de E8 é possível identificar a arquitetura laminar típica do tecto óptico.O bloqueio farmacológico da NOS mostrou diferentes padrões de marcação dependendo do tempo de sobrevida do animal. Em animais eutanasiados 24 h após o bloqueio farmacológico observou-se uma alteração na organização das camadas e no padrão radial de organização dos neurônios imunorreativos. Esse dado sugere que haja um atraso no refinamento sináptico, que se reflete em desorganização das camadas do tecto e alteração morfológicas nos neurônios.

Orientador: Sylvia Maria Ciasca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:41:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arias_AmabileVessoni_D.pdf: 2463182 bytes, checksum: 7bd75ed7cf0763aa293cdd95b866730f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A restrição de crescimento intra-uterina (RCIU) tem sido associada à maior mortalidade perinatal e maior morbidade no neonatal e lactente. Todavia, persiste considerável controvérsia em relação ao desenvolvimento neuromotor, no que se refere ao desempenho inferior dos nascidos a termo pequenos para a idade gestacional (PIG). O presente estudo teve por objetivo avaliar e comparar o desenvolvimento das habilidades motoras finas de lactentes a termo PIG com a termo adequados para a idade gestacional (AIG) no 6º, 9º e 12º meses. Tratou-se de um estudo seccional e longitudinal. Foram selecionados 125 recémnascidos (RN) no Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). A casuística foi composta por 95 lactentes que compareceram em pelo menos uma avaliação entre o 6º, 9º e 12º meses. Foram estudadas duas coortes de lactentes de acordo com a adequação peso/idade gestacional: grupo PIG, constituído por 33 lactentes com peso ao nascimento abaixo do percentil 10 e grupo AIG por 62 lactentes com peso entre o percentil 10 e 90 da curva de crescimento fetal de Battaglia e Lubchenco (1967). Foram incluídos: RN cujos pais ou responsável legal assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, com idade gestacional entre 37 e 41 semanas, residentes na região metropolitana de Campinas, que permaneceram no alojamento conjunto, resultantes de gestação de feto único. Foram excluídos: RN com síndromes genéticas, malformações e infecções congênitas. Como instrumento de avaliação foram utilizadas as Bayley Scales of Infant Development-II (1993). Na análise dos resultados para o perfil sócio-demográfico da família, foi evidenciado que no grupo PIG houve maior número de mães sem ocupação fora do lar e que tinham o hábito de fumar. No estudo seccional, o index score (IS) motor demonstrou diferença entre os grupos PIG e AIG no 6º e 12º meses de vida. Houve diferença significa entre os grupos na escala cognitiva para duas provas no 6º mês e uma prova no 9º mês. No estudo longitudinal, para o IS cognitivo houve diferença significativa apenas entre os meses avaliados, sendo que o 6º mês foi diferente do 9º e do 12º mês. Para o IS motor, observou-se diferença significativa entre os grupos PIG e AIG e entre os meses, sendo o 6º mês diferente dos demais. Para as provas avaliadas, não houve diferença entre os grupos, porém, entre os meses encontrou-se diferença significativa em 12 provas cognitivas e uma prova motora. Concluí-se que os lactentes nascidos a termo PIG estão sob maior risco para o desenvolvimento neuromotor atípico, em especial para as habilidades motoras finas, no 6º, 9º e 12º meses de vida / Abstract: Intrauterine growth restriction (IUGR) has been associated with higher perinatal mortality and major morbidity in newborns and infants. However, there is still considerable controversy regarding the neuromotor development with reference to the inferior performance of term infants born small for gestational age (SGA). The present study aimed to evaluate and compare the fine motor skill development in term infants born SGA and term infants born appropriate for gestational age (AGA) on the 6th, 9th and 12th months of life. This was a cross-sectional and prospective study. One hundred and twenty-five fullterm newborns were selected at the Neonatology Service in the Center of Integral Attention to Women's Health (CAISM) of the University of Campinas (UNICAMP); however, only 95 infants comprised the sample, who attended at least one assessment among 6, 9 and 12 months. Two cohorts of infants were studied according to the adequacy of gestational age/weight: the SGA group comprised 33 infants with birthweight under the 10th percentile and the AGA group comprised 62 infants with birthweight between the 10th and 90th percentiles of fetal growth curves (Battaglia & Lubchenco, 1967). Inclusion criteria were: newborns whose parents or legal guardian signed a consent form, with gestational ages between 37 and 41 weeks, resident in the Metropolitan Region of Campinas, who stayed in nursery, resulting of single fetus pregnancies. Exclusion criteria were: infants with genetic syndromes, malformations and congenital infections. Bayley Scales of Infant Development- II (1993) were used as evaluation tools. In the analysis of results for the family's sociodemographic profile, it was evidenced a great number of mothers in the SGA group with no occupation outside the home and who had the smoking habit. In the cross-sectional study, the motor index score (IS) showed differences between SGA and AGA groups at 6 and 12 months. There was a significant difference between groups in cognitive scale for two tests during the sixth month and one test during the 9th month. In the longitudinal study, there was a significant difference among the months for the cognitive IS, i.e. the 6th month was different from the 9th and the 12th months. Significant differences were found between SGA and AGA groups and among the months for the motor IS, i.e. the 6th month was different from others. There were no differences between groups for the tests; however, a significant difference was found among the months in 12 cognitive tests and one motor test. We concluded that term infants born SGA are at higher risk for atypical neuromotor development, particularly for fine motor skills at 6th, 9th and 12th months of life / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas

in English While axon fasciculation plays a key role in the development of neural networks, very lit- tle is known about its dynamics and the underlying biophysical mechanisms. In a model system composed of neurons grown ex vivo from explants of embryonic mouse olfactory epithelia, we observed that axons dynamically interact with each other through their shafts, leading to zippering and unzippering behaviour that regulates their fasciculation. Taking advantage of this new preparation suitable for studying such interactions, we carried out a detailed biophysical analysis of zippering, occurring either spontaneously or induced by micromanipulations and pharmacological treatments. We show that zippering arises from the competition of axon-axon adhesion and me- chanical tension in the axons. This is upheld on quantitative level by conforming change of network global structure in response to various pharmacological treatments, without active involvement of growth cones. The calibrated manipulations of interacting shafts provide qualitative support for the hypothesis, and also allow us to quantify the mechan- ical tension of axons in our system. Furthermore, we introduce a biophysical model of the zippering dynamics, which efficiently serves the purpose of estimating the magnitude of remaining involved...

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