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Integrantes

CONTIN, M. Ana

Investigadora Adjunta de CONICET
Teléfono: 543515353855 ext 3428
E-mail: mcontin@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Efecto de la luz sobre los mecanismos de visión

En vertebrados la función principal del ojo es la de detectar luz e interpretarla. La luz incide sobre los fotorreceptores conos y bastones los cuales se hiperpolarizan trasmitiendo información hacia diferentes células retinales hasta llegar a las células ganglionares. En vertebrados los axones de éstas últimas forman el nervio óptico el cual proyecta a regiones del sistema nervioso central. Las células ganglionares que proyectan al NSQ y otras áreas no visuales son fotosensibles (CGRif) enviando información a áreas del cerebro que están involucradas en sincronización del sistema circadiano y reflejo pulilar. La fototransducción es el proceso en la cual la luz capturada por un pigmento visual genera una respuesta eléctrica en una célula fotorreceptora. Retinitis pigmentosa (RP): comprende un grupo de distrofias retinales que producen degeneración retinal (DR). Cuando la mutación se produce en un componente clave de la fototransducción se puede producir la activación continua de la fototransducción provocando la muerte del fotorreceptor como si la célula estuviera continuamente expuesta a la luz. Degeneración macular relacionada con la edad (DM): es una de las mas comunes causas de cegueras irreversibles que afecta a alrededor de 50 millones de personas en el mundo. Es una enfermedad altamente compleja, y si bien hay factores genéticos que determinan su aparición, los riesgos se ven incrementados con la edad, enfermedades cardiovasculares, tabaco, medio ambiente (historia de exposición a luz), entre otros. Una de las principales causas de la muerte de los fotorreceptores en DM seca es provocada por estrés oxidativo (EO) y, si bien las células retinales tienen mecanismos de prevención o reversión de EO, con la edad y los factores de riesgo, la capacidad antioxidante fallan incrementando la muerte células. Contaminación por luz: Con el advenimiento de la luz eléctrica, la sociedad humana ha cambiado sus formas de exposición a la luz. Hoy, las personas raramente tienen experiencias a oscuridad absoluta durante períodos largos estando continuamente expuestos a luz artificial. La iluminación artificial tiene consecuencias drásticas para el humano provocando alteraciones en los ritmos biológicos con consecuencias fisiológicas y psicológicas negativas. Además, la retina no escapa de los daños provocados por la contaminación ambiental, lo cual podría acelerar procesos de muerte de fotorreceptores en individuos con RP o aumentar la incidencia de DM. Nuestro objetivo principal es el de estudiar el mecanismo de degeneración retinal producido por la activación constante del mecanismo de fototransducción en el modelo de muerte producida por exposición constante a luz tenue. Conociendo los mecanismos de muerte celular, se pretende encontrar tratamientos de prevención y/o reversión de los mismos.

Becarios

Publicaciones Seleccionadas

  • Photoreceptor damage induced by low-intensity light: model of retinal degeneration in mammals. Contín MA, Arietti MM, Benedetto MM, Bussi C, Guido ME. Mol Vis. 2013 Jul 25;19:1614-25. Print 2013.
  • Early onset and differential temporospatial expression of melanopsin isoforms in the developing chicken retina. Verra DM, Contín MA, Hicks D, Guido ME. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 Jul 7;52(8):5111-20. doi: 10.1167/iovs.11-75301.
  • Light activation of the phosphoinositide cycle in intrinsically photosensitive chicken retinal ganglion cells. Contín MA, Verra DM, Salvador G, Ilincheta M, Giusto NM, Guido ME. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Nov;51(11):5491-8. doi: 10.1167/iovs.10-5643. Epub 2010 Jun 10.
  • An invertebrate-like phototransduction cascade mediates light detection in the chicken retinal ganglion cells. Contin MA, Verra DM, Guido ME. FASEB J. 2006 Dec;20(14):2648-50. Epub 2006 Oct 31.
  • Inner retinal circadian clocks and non-visual photoreceptors: novel players in the circadian system. Guido ME, Garbarino-Pico E, Contin MA, Valdez DJ, Nieto PS, Verra DM, Acosta-Rodriguez VA, de Zavalía N, Rosenstein RE. Prog Neurobiol. 2010 Dec;92(4):484-504. doi: 10.1016/j.pneurobio.2010.08.005. Epub 2010 Aug 22. Review.

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Breve Currículum Vitae

Bióloga y Doctora en Ciencias Químicas, María Ana Contin: Entrenamiento posdoctoral.

Docente de Grado y Postgrado.

  • 15 Publicaciones Científicas
  • 3 Libros o capítulos de libros.
  • Congresos Nacionales e internacionales.
  • Conferencias Nacionales.

Objetivo de la Investigacion

Bioquímica de los procesos de degeneración retinal.

Tesis Doctorales dirigidas

  • Bióloga Maria Mercedes Benedetto, Becaria Doctoral en el tema “Estudio sobre los mecanismos de degeneración retinal producidos por exposición a luz constante de baja intensidad.” en curso.
  • Co-dirección de tesis de la Ingeniera Biomédica María Luz Quinteros Quintana en el tema “Señales electroretinograficas en un modelo de degeneracion retinal en mamiferos.”, en curso.

Research Topic

Study of retinal degeneration mechanism in a models of light damage by LED source exposure.

In vertebrates, the retina is adapted to capturing light photons and transmitting this information to other structures in the central nervous system. In mammals, light acts directly on the retina to fulfill two important roles: (1) the visual function through rod and cone photoreceptor cells and (2) non-image forming tasks, such as the synchronization of circadian rhythms to a 24 h solar cycle, pineal melatonin suppression and pupil light reflexes. However, the excess of illumination may cause retinal degeneration or accelerate genetic retinal diseases. In the last century human society has increased its exposure to artificial illumination, producing changes in the Light/Dark cycle, as well as in light wavelengths and intensities. Although, the consequences of unnatural illumination or light pollution have been underestimated by modern society in its way of life, light pollution may have a strong impact on people’s health. The effects of artificial light sources could have direct consequences on retinal health. Constant exposure to different wavelengths and intensities of light promoted by light pollution may produce retinal degeneration as a consequence of photoreceptor or retinal pigment epithelium cells death.

We study the mechanism of retinal degeneration by photoreceptors cell death in a model of albino Wistar rats exposes at different times of white LED (200 lux).

Selected Publications

  • Photoreceptor damage induced by low-intensity light: model of retinal degeneration in mammals. Contín MA, Arietti MM, Benedetto MM, Bussi C, Guido ME. Mol Vis. 2013 Jul 25;19:1614-25. Print 2013.
  • Early onset and differential temporospatial expression of melanopsin isoforms in the developing chicken retina. Verra DM, Contín MA, Hicks D, Guido ME. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 Jul 7;52(8):5111-20. doi: 10.1167/iovs.11-75301.
  • Light activation of the phosphoinositide cycle in intrinsically photosensitive chicken retinal ganglion cells. Contín MA, Verra DM, Salvador G, Ilincheta M, Giusto NM, Guido ME. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Nov;51(11):5491-8. doi: 10.1167/iovs.10-5643. Epub 2010 Jun 10.
  • An invertebrate-like phototransduction cascade mediates light detection in the chicken retinal ganglion cells. Contin MA, Verra DM, Guido ME. FASEB J. 2006 Dec;20(14):2648-50. Epub 2006 Oct 31.
  • Inner retinal circadian clocks and non-visual photoreceptors: novel players in the circadian system. Guido ME, Garbarino-Pico E, Contin MA, Valdez DJ, Nieto PS, Verra DM, Acosta-Rodriguez VA, de Zavalía N, Rosenstein RE. Prog Neurobiol. 2010 Dec;92(4):484-504. doi: 10.1016/j.pneurobio.2010.08.005. Epub 2010 Aug 22. Review.

Fellows

Current Grants

  • Secretaría de Ciencia y Tecnología, UNC (SECyT-UNC). Otorgado a la Dra. Maria Ana Contin (IR). Proyecto: estudio sobre degeneraciones retinianas provocadas por luz: modelo de degeneración retinal.
  • Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica “Estudio sobre los mecanismos de degeneración retinal en un modelo de retinitis pigmentosa”. PICT-2012-0364.

Brief CV

Academic Formation

  • Biologist: 1996
  • PhD in Chemist: 2001
  • Researcher CONICET: 2005 to date.
  • Assistant Professor in Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.

Research Background

The consequences of permanent light exposure are still unknown and even analyzing all knowledge in retinal light damage, we cannot rule out the risk of a chronic (intermittent or not) or high exposure to light promoted by light pollution on visual system. Cones, rods, retinal pigment epithelium, and intrinsically photosensitive retinal ganglion cells could be affected by high or prolonged light exposure induced by habits of modern life. Cumulative effects, long exposure by absence of profound experiences of dark during the night and high irradiance exposure by LED technology may affect the retinal physiology promoting cell death and the consequent blindness and desynchrony. The background knowledge about high- or low-light retinal damage in different animal models, allow us to speculate the potential damage that this kind of luminance could cause in the human retinal health. Light pollution may increment or accelerate oxidation mechanisms in which antioxidants defenses cannot revert these processes and the simple exposure during different periods to unnatural illumination during dark could produce retinal damage. In addition, light pollution could be a trigger for inherited diseases such as AMD and RP, promoting early onset of symptoms or accelerating the retinal degeneration processes. Furthermore, due to photoreceptor cells’ death (cone, rod, and intrinsically photosensitive retinal ganglion cells), unnatural illumination could add effects of desynchronization of the circadian system or cause malfunctions in pupillary light reflex or other non-imaging forming tasks. The intensities, duration, and spectrum of wavelength light that are using as artificial sources should be taken into account in future research. The information retrievable on in vitro and in vivo models in different animals will be useful for the knowledge of retinal degeneration mechanisms, and for discovery of drugs that can prevent or revert these processes. However, at time to compare the knowledge, we must not lose sight of the differences in the eye anatomy between species. Several strategies could be used to minimize it and address experimental condition that may not be performed in primates by the system complexity. For example, the use of filters that do not let pass wavelength absorbed by rodent cornea to simulate the primate cornea; or the use of total retina of rat (without macula and low cones) to study the rod photoreceptors cell death, could be useful to non-primate animal models and therefore resemble primates. Maybe, by ecological advantages, it is difficult to reduce the use of LED, so the application of appropriate filters may prevent the intensities of blue light; decreasing upon arrival to the eye, improving the lighting system, and decreasing the risk of retinal degeneration. Basic research can help about this regard.

Tools

  • Animal model in Wistar rats
  • Electroretinogram (ERG)
  • Inmunohistochemist
  • confocal microscopy analysis
  • protein analysis by wester blot
  • HPLC
  • Flow cytometry analysis