Electro Rre Tino Grama

Biología de Animales II

Estudió de la respuesta eléctrica en ojo compuesto de Acocil por medio del electrorretinograma. Mendez Vega Gil Alina Marissa1 1

Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México.

RESUMEN. El electrorretinograma refleja el funcionamiento de las capas de la retina (medias y externas). Este funcionamiento se aprecia por los cambios que se presentan cuando el ojo del organismo responde a estímulos luminosos mediante potenciales. En el presente trabajo se estudia cómo responden los fotorreceptores del ojo compuesto del acocil ante un estímulo luminoso por medio de un electrorretinograma. Palabras clave: Electrorretinograma. Fotorreceptores. Ojo compuesto de acocil.

INTRODUCCION. El acocil es un crustáceo bentónico que, por su

modelo al acocil (Kuwabara & Naka, 1957a). El ojo

anatomía, facilidad de manejo y por todo el

compuesto

del

acocil

(Fig.

1)

está

compuesto de tres capas: el cono cristalino, la

conocimiento que se ha obtenido de él ha

capa receptora y la proximal a la membrana

llegado a ser ampliamente utilizado como

basal.

modelo en neurofisiología (Barrera Mera, 2013). Este organismo presenta un ganglio cerebroide dividido en tres partes, una de las cuales es el protocerebro que es el encargado de procesar la información visual prácticamente en su totalidad. Este se divide en tres partes en el ganglio

óptico

que

se

encarga

del

procesamiento de la información que es recibida por

los

fotorreceptores

de

la

retina,

el

protocerebro lateral que se localiza en los tallos ópticos y el medial (Vizcarra, 2006 y Nelson, 2014). La respuesta eléctrica del ojo compuesto de crustáceos fue estudiada inicialmente por Ruck

Fig. 1. Microfotografía del ojo compuesto de Procambarus.

& Jahn en 1954 y por Hanaoka y colaboradores

C: capa del cono cristalino, R: capa de receptores, B:

en 1957 ya específicamente usando como

membrana basal, N: fibra nerviosa (Kuwabara & Naka, 1957a).

1

Biología de Animales II

los receptores cuando reciben el estímulo El cono cristalino es una capa situada entre la

luminoso. Esta respuesta es la que se verá

córnea y el receptor. La capa receptora se

reflejada en el ERG y las características del

puede dividir en dos partes: interna y externa, la

registro que se obtiene dependen del número de

externa corresponde a la parte distal de la

receptores que se activan (Miranda & Moreno,

retinula y la parte interna surge de la parte basal

2016).

de la célula. La parte interior también contiene el

El ERG no es más que una suma de

rabdomo, que está rodeado por siete células de

biopotenciales provocados en la retina por un

la retinula. La región proximal está formada por

estímulo luminoso (Peneca et.al., 2005).

fibra nerviosa que procede hacia el ganglio óptico.

OBJETIVOS.

En un artículo publicado por Naka y Kuwabara

Observar la correlacion entre los componentes

en 1956 se registró un electrorretinograma

del ERG HI y HII con respecto al pulso de luz,

(ERG) de la superficie corneal del ojo del acocil

los cambios en el ERG cuando se está

(Fig. 2) en donde encontraron que este

adaptando la retina a la luz y a la obscuridad.

constaba

de

dos

componentes

que

denominaron H-I y H-II. H-I respondió sólo cuando

la

iluminación

estaba

MATERIAL Y MÉTODOS. El ejemplar se obtuvo del acuario de la Facultad

encendida,

de Ciencias UNAM vivo, de aproximadamente

mientras que la amplitud de H-II se mantuvo

10 cm y se mantuvo en hielo mientras el equipo

durante el estímulo (Kuwabara & Naka, 1957a).

era preparado. Preparación del sistema de registro. Se conectó la sonda de alta impedancia con los electrodos

para

el

registro

del

ERG

al

amplificador IsoDAM8A. Se preparó también en Bridge8 con el transductor de luz. La lámpara se colocó fuera de la jaula de Faraday y por dentro solo se colocó la fibra óptica. Todos los Fig. 2. Electrorretinograma de acocil obtenido por Naka y

dispositivos anteriores quedaron lejos de la

Kuwabara (Miranda & Moreno, 2016).

preparación ya que solo eran únicamente útiles para tener una referencia del pulso en el

Cuando se inserta un electrodo en la córnea del

programa de captura. Se calibró el sistema de

ojo se puede registrar la respuesta eléctrica de 2

Biología de Animales II

iluminación,

se

colocó

la

sonda

de

alta

Finalmente se insertó la punta del electrodo en

impedancia con la pinza para fémur y el clip de

la córnea y se comenzaron los registros. (Fig.

tierra se conectó con un caimán a la orilla de la

4).

jaula. El electrodo para el ERG se conectó en la terminal roja y se sujetó con el sujetador de acrílico para electrodos. Se colocó finalmente el microscopio estereoscópico sobre la región que contenía la preparación (Fig. 3).

Fig. 3. Dispositivo de montaje para el registro del ERG (Miranda & Moreno, 2016) Fig. 4. Preparación biológica y respuesta esperada (Miranda & Moreno, 2016).

Preparación biológica.

Primero se utilizó una intensidad luminosa

Se utilizó la cabeza del acocil que se aisló parcialmente

sumergida

en

solución

media aplicando pulsos de 10 segundos,

Van

después se utilizó una intensidad luminosa alta.

Harreveld. Esta se colocó en una caja Petri sobre un aro de plastilina. Se colocó la punta libre de la fibra óptica cerca de la región cefálica

RESULTADOS. Se obtuvo el registro del ERG usando intensidad

y el electrodo de referencia (pin-caimán) sujetó

luminosa media e intensidad luminosa alta (Fig.

un alfiler de acero que se mantuvo sumergido

5). Analizando por separado cada toma, cuando

en la solución salina donde descansaba la

se utilizó una intensidad de luz media se pudo

preparación. Después se colocó el microscopio

observar que cuando se encendía la luz no se

estereoscópico sobre la preparación. Con el

generaban picos en el registro del ERG pero

aplificador IsoDAM8A encendido en la posición

cuando se apagaba la luz los picos si se

Probe select se revisó si pasaba la señal.

generaban (Fig. 6). Al utilizar una intensidad de luz alta, cuando se encendió se produjo un pico y después ya no se 3

Biología de Animales II

produjeron más (Fig.7). La frecuencia era mayor cuando la intensidad luminosa era mínima y aumentaba cuando la intensidad era mayor (Fig. 8).

ERG Pulso de luz

(a)

(c)

(b)

Fig. 5. Registro del ERG utilizando dos de intensidad luminosa. Intensidad luminosa

tipos

media (a y b); Intensidad luminosa alta (c).

Con luz

Sin luz

Fig. 6. Registro de ERG utilizando intensidad luminosa baja. Cuando no se aplicaba el estímulo se generaron picos (indicados con flechas) pero cuando se encendía la luz se dejaban de registrar los picos (indicado con la llave). La frecuencia en los periodos en los que no se aplicaba el estímulo era más rápida a comparación de aquellos en los que si se aplicaba el estímulo que era más lenta. En los dos estímulos con intensidad de luz media se obtiene el mismo resultado.

4

Biología de Animales II

Con luz Sin luz Fig. 7. Registro de ERG utilizando intensidad luminosa alta. Cuando se encendió la luz se pudo aprecian que se generó un pico en respuesta al estímulo (flecha y círculo) y luego ya no se observó nada. Cuando no se tenía luz se pueden observar la presencia de algunos picos. Al igual que con la intensidad de luz media, la frecuencia en los periodos en los que no se aplicaba el estímulo era más rápida a comparación de aquellos en los que si se aplicaba el estímulo que era más lenta.

Influencia de intensidad luminosa sobre la frecuencia.

Frecuencia

Intensidad luminosa Fig. 8. Influencia de la intensidad luminosa en la frecuencia. Cuando la intensidad luminosa es nula o muy baja, la frecuencia es muy alta pero cuando se tiene una intensidad luminosa muy alta la frecuencia es muy baja. (en este caso la frecuencia es medida en tiempo)

5

Biología de Animales II

DISCUSION. En los artrópodos fotorreceptores

pueden ser las respuestas a ese estimulo de luz la

es

respuesta

una

de

los

extra. También es importante recordar que la

despolarización

intensidad luminosa influye en la respuesta que

generalmente. Según un estudio realizado por

se genere.

Naka & Kuwabara el componente HI se da

El acocil es un organismo que es atraído

cuando las células fotorreceptoras responden

mayoritariamente por intensidades luminosas

ante el estímulo luminoso mientras que el HII es

bajas. Cuando estas intensidades bajas se

una amplitud mantenida durante el estímulo

presentan el organismo sale a realizar sus

luminoso (Kuwabara & Naka, 1957ª). Esto

actividades (Fanjul & Hiriart, 1998). Esto podría

último se puede apreciar en la Fig. 7 en donde

estar relacionado al aumento de frecuencia

se obtuvo un pico justo cuando se encendió la

dependiendo de la intensidad de luz que se

luz que sería el componente HI y después ya no

tenga. Con intensidades luminosas bajas la

se produjo ningún pico que sería el componente

frecuencia es menor ya que es cuando la visión

HII en donde se mantiene la amplitud durante el

del acocil es mejor y cuando la intensidad

estímulo.

luminosa

Con la intensidad luminosa baja no se observó

picos

antes

de

que

frecuencia

se

ve

funciona tan bien como lo hace con intensidades

resultados del ERG del acocil, por el contrario, presentaron

la

aumentada ya que el ojo del organismo no

lo que Naka & Kuwabara nos muestran en sus se

aumenta

bajas de luz.

se

encendiera la luz a intensidad media y ningún

CONCLUSION. Por medio del ERG se pudo observar cómo es

pico cuando se aplicó el estímulo. Lo mismo

que funciona la retina del acocil.

ocurrió en la intensidad alta, a pesar de que, si

Al comparar los resultados obtenidos con los ya

se observa el pico de respuesta ante el estímulo

publicados

luminoso, cuando no se tiene luz se pueden

se

pudieron

apreciar

ciertas

diferencias que nos ayudaron a ver que es

observar picos. Esto pudo haber ocurrido

importante seguir cada paso del protocolo ya

porque en el protocolo utilizado se indicaba que

que se pueden tener variantes que afecten

se debía de adaptar el ojo del acocil a la

nuestros resultados.

oscuridad cubriendo la preparación lo cual no se

Con este trabajo se demuestra en parte porque

realizó y todo el tiempo estuvo la preparación

este organismo se considera un buen modelo

expuesta a la luz aparte de la que se utilizaba

para este tipo de estudios.

de la lámpara y los picos que observamos 6

Biología de Animales II

circadianas en clarkii,

REFERENCIAS. 

Barrera-Mera, B. (2013). El otros

acocil

invertebrados

en

tesis

el acocil Procambarus maestría,

Nacional Autónoma de México.

y 

las

Peneca, R., Francisco, M., Santiesteban, R., Carrero, M. & Mendoza, C. (2005).

neurociencias Arch Neurocien (Mex).

Electrorretinograma. 

(1998).

marzo

Biología Siglo

Funcional

de

los

Veintiuno

Editores,

19,

the

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from

de

Instituto

de

Sitio

web:

http://bvs.sld.cu/revistas/oft/vol18_2_05/of

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Neurología y Neurocirugía La Habana, Cuba

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t04205.pdf

the

compound eye of the cray-fish.



normales

con diferentes protocolos de estudio.

México.



Valores

Fanjul, M.L., Hiriart, M., Fernández, F. Animales.



Universidad



Vizcarra, B. Efecto de la D-glucosa sobre

Miranda, M. & Moreno, E. (2016). Manual

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de Prácticas de Biología de Animales II.

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México: Las Prensas de Ciencias.

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Nelson, J. (2014). El de

la

hormona

crustáceos

RNA

hiperglucemiante

presenta

condiciones in vitro, tesis licenciatura,

mensajero

Universidad

de

México.

oscilaciones

7

Nacional

Autónoma

de