RESUMO: A degeneração da retina é a causa principal de perda de visão e cegueira no mundo. Este processo ocorre em doenças degenerativas, como Doença de Parkinson (PD), Retinopatia Diabética (DR) e também durante o envelhecimento natural. A maioria das doenças degenerativas é causada por disfunção neural e irreversível apoptose de células neurais da retina associada com o estreitamento de camadas específicas da retina e aumento em processos inflamatórios. O envelhecimento celular partilha diversos mecanismos moleculares presentes em PD, cuja patogenicidade no cérebro está associada à alfa-sinucleína (aSyn). Esta proteína pertence à família das sinucleínas, também composta por beta-sinucleína (bSyn) e gama-sinucleína (gSyn). Além do papel neurotóxico, as sinucleínas têm funções fisiológicas muito importantes no sistema nervoso, regulando e modulando a transmissão sináptica. Uma vez que as sinucleínas também estão presentes na retina, e podem desempenhar papéis neurotóxicos na sobrevivência celular, este estudo tem como objetivo caracterizar a degeneração da retina e a reatividade glial ocorrida em ratinhos de tipo selvagem envelhecidos naturalmente, bem como correlacionar o padrão de distribuição das sinucleínas com tipos específicos de células retinais, durante o envelhecimento. Os resultados obtidos mostram uma diminuição da área de várias camadas da retina, mais especificamente da camada nuclear externa (ONL) e camada plexiforme interna (IPL), uma perda significativa de células ganglionares (GC) e alterações estruturais na camada de fotorreceptores, com o envelhecimento. Observa-se também um aumento da expressão de proteínas do filamento intermédio, que estão associadas à reatividade glial. Em relação às sinucleínas, os ratinhos com 24 meses de idade mostraram uma diminuição dos níveis proteicos e intensidade de sinal de imunofluorescência de aSyn quando comparados aos animais de 6 meses, enquanto que a bSyn apresentou níveis elevados de expressão proteica e intensidade de marcação nos animais mais velhos. A colocalização de ambas as proteínas foi superior na OPL de ratinhos envelhecidos. Relativamente à gSyn, esta apresentou mudanças no seu perfil de distribuição na INL associadas com o envelhecimento, mostrando uma diminuição de intensidade de imunofluorescência. Os resultados de imunofluorescência mostraram que as células bipolares nam-se menos abundantes na INL e a adequada transdução e terminação de sinal na IPL parece estar afetada à medida que o animal envelhece, facto este que é evidenciado pela diminuição da intensidade de PKCa na retina. Adicionalmente, observa-se uma redução na sua colocalização com aSyn. Em relação às células horizontais, elas aparecem mais intensamente marcadas na retina de ratinhos mais velhos, e não foi observada colocalização com aSyn foi observado. O marcador sináptico sinaptofisina apresentou níveis de intensidade diminuídos na OPL em ratinhos a partir dos 12 meses de idade, porém essa proteína apresenta maior colocalização com aSyn na IPL. Em resumo, este estudo sugere que o envelhecimento fisiológico pode ser responsável por mudanças importantes na retina, o que implica mudanças de funcionalidade e alterações na sua estrutura. Além disso, as características neurodegenerativas associadas à idade aqui apresentadas podem ter a contribuição do comportamento patológico e neurotóxico das sinucleínas, principalmente aSyn.

ABSTRACT: Retinal degeneration is the leading cause of incurable low vision and blindness worldwide. This process is involved in degenerative diseases, such as Parkinson’s disease (PD), Diabetic Retinopathy (DR) and in natural ageing. Most retinal degenerative diseases are caused by neuronal dysfunction and irreversible apoptosis of retinal neural cells, associated with thinning of specific cell layers and increased inflammatory processes. Ageing cellular environments share several molecular mechanisms known to be present in PD, whose pathogenicity in the brain is associated to alpha-synuclein (aSyn). This protein is part of the synuclein family, also composed by beta-synuclein (bSyn) and gamma-synuclein (gSyn). Beside its neurotoxic role, synucleins have very important physiological functions in the nervous system, regulating and modulating the synaptic transmission. Since synucleins are also present in the retina, and they may play neurotoxic roles in the cell survival, this study aimed to characterize the retinal degeneration and glial reactivity occurred in naturally aged wild type mice as well as to correlate the distribution pattern of the synucleins in the retina with specific retinal cell types, during ageing. The results here obtained show an area decrease of several retinal layers, more specifically in the outer nuclear layer (ONL) and inner plexiform layer (IPL), as well as a significant loss of ganglion cells (GC) and structural changes in the photoreceptor layer, with ageing. It is also observed an increase in the expression of the intermediate filament proteins, which are associated with glial reactivity. Regarding the synucleins, 24 months old mice show decreased aSyn protein levels and intensity of immunofluorescence signal whereas bSyn have greater values of protein levels and immunolabelling, when compared with 6 months old animals. The colocalization of both proteins is higher in the OPL of aged mice. Regarding gSyn, it presents age-related changes in its distribution profile in the INL, showing a decreased intensity of immunofluorescence signal. Bipolar cells become less abundant in the INL and its proper signal transduction and termination in the IPL seems to be affected as the animal get older, shown by the decrease of PKCa immunofluorescence intensity in the retina. Moreover, there is a reduction in its colocalization with aSyn. In regard to horizontal cells, it appears more intensely marked in the retina of older mice, and no colocalization with aSyn was observed. The synaptic marker synaptophysin showed decreased immunofluorescence intensity levels in the OPL in 12 months old mice and older. However, this protein was found to be more colocalized with aSyn in the IPL. In summary, this study suggest that physiological ageing can be responsible for important changes in the retinal tissue, implicating in functionality changes and alterations in the structure of the retina. Furthermore, the age-associated neurodegenerative characteristics presented here could have the contribution of the pathological and neurotoxic behavior of the synuclein proteins, mainly aSyn.