Alteraciones oculares embrionarias por déficit dietario materno de ácido fólicoanálisis de imagen, caracterización óptica y biológica

Resumen

La presente tesis plantea el estudio óptico y biológico de tejidos oculares de embriones de ratón cuyas madres fueron sometidas a una dieta carente en ácido fólico (AF). El AF es una vitamina hidrosoluble esencial en el desarrollo embrionario. Que debe tomar la madre antes y durante los primeros meses de embarazo. Se ha visto que una baja ingesta materna de AF aumenta el riesgo de ocurrir una serie de malformaciones congénitas en el tubo neural. Por este motivo, el objetivo principal de esta investigación era averiguar cómo afecta al desarrollo ocular la dieta materna deficitaria en AF durante un periodo corto de 2 semanas (D2) o largo de 8 semanas (D8). En esta tesis, en primer lugar, se han estimado estadísticamente las distintas malformaciones oculares congénitas y los cambios en la biometría ocular de los embriones de 14.5 días gestacionales. Posteriormente, se ha implementado un nuevo método para cuantificar y regionalizar el patrón de expresión de dos proteínas de la matriz extracelular, colágeno IV y laminina-1, en el cristalino, retina neural y estroma corneal. Basado en el procesado de imagen aplicando la técnica estadística de Análisis de Componentes Principales-ACP. Asimismo, se ha comprobado el cambio en la textura de los tejidos mediante tres técnicas de procesado y análisis de imágenes: análisis multifractal, autocorrelación y Transformada de Fourier. Por último, se ha estudiado la interacción luz-materia mediante dos experimentos realizados sobre tejidos oculares embebido en parafina (sin teñir) con el objetivo de emplearlos para determinar el tipo de tinción/marcaje que hay que realizar a posteriori para estudiar más detalladamente los tejidos. El primer experimento está basado en la polarización por transmisión en el cual se averiguan cambios en el estado de polarización de la luz tras incidir sobre los tejidos oculares de los grupos control, D2 y D8. Por ello, se han diseñado varios programas para el tratamiento de los parámetros de Stokes, que van a permitir calcular la distribución de polarización en cada pixel del conjunto de imágenes. El segundo experimento plantea aplicar el análisis de componentes principales a imágenes multiespectrales capturadas en la región visible del espectro a fin de aprovechar la información multiespectral para analizar las diferencias espectrales entre los grupos estudiados. Los resultados confirman que el déficit dietario materno de AF produce en los embriones varias alteraciones oculares estadísticamente significativas. Asimismo, provoca alteración en la biometría ocular. En general, los ojos y cristalinos se vuelven más pequeños de lo normal, mientras que las retinas se hacen más gruesa. Por otra parte, se han observado cambios en el patrón de expresión de las dos proteínas colágeno IV y laminina-1, en las estructuras mencionadas anteriormente. Dicha alteración en la expresión va acompañada de cambios en la textura de las estructuras oculares. Finalmente, se han comprobado cambios en el estado de polarización de los tejidos acompañados por diferencias espectrales entre los grupos. En esta tesis, han sido utilizadas una amplia serie de técnicas, cada una de ellas ha aportado nuevos datos específicos sobre las alteraciones producidas en los tejidos oculares de los embriones. La información que aportan estas técnicas conjuntamente puede ser empleada para entender los cambios en la organización de los tejidos debido a las patologías.