Morphometric and ultrastructural analysis of the optic nerve in rats following induced ethanol consumption

PURPOSE: To analyze the effects of chronic ethanol intake on the optic nerve in an adult rat model. METHODS: Twelve male, 30-day-old Wistar rats were randomly divided into 2 experimental groups: treated (TG), with 8 animals, fed standard laboratory rodent chow and a mixture of tap water and ethanol ad libitum; and control (CG), with 4 animals, fed the same chow and pure tap water ad libitum. After 40 weeks all rats were sacrificed, having their optic nerves prepared for both licht and electron microscopy. The cross-sectional area of each nerve, at a magnification of ´500, as well as the number of axons within 5 randomized field areas, at a magnification of ´2000, were measured by using an image digitizer. Randomized sampling was made for taking 10 photomicrographs of each nerve (5 central and 5 peripheral) at a magnification of ´4200 in a transmission electron microscope. RESULTS: Morphometric analysis showed no significant differences between both groups. In contrast with CG, the ultrastructural examination of TG optic nerves showed severe disarrangement of myelin sheaths, which became thicker, with separation of their lamellae, presenting sometimes electron-dense degenerations between them, and also many degenerated organellae. CONCLUSION: Our findings show ultrastructural alterations in the optic nerve of adult rats following chronic ethanol consumption, without morphometric changes.OBJETIVO: Analisar os efeitos da ingestão crônica de álcool sobre o nervo óptico em um modelo murino adulto. MÉTODOS: Doze ratos machos da raça Wistar, de 30 dias de idade, foram divididos por sorteio em 2 grupos experimentais: tratado (TG), com 8 animais, alimentados com ração-padrão para roedores de laboratório e uma mistura de água de torneira e etanol ad libitum; controle (CG), com 4 animais, alimentados com a mesma ração e água de torneira pura ad libitum. Após 40 semanas todos os ratos foram sacrificados, sendo os nervos ópticos de ambos os olhos preparados para microscopia óptica e eletrônica. A área de secção transversal de cada nervo a aumento de 500´, assim como número de fibras axonais dentro de 5 campos aleatoriamente selecionados a aumento de 2000´ foram medidos com auxílio de digitalizador de imagens acoplado ao microscópio óptico. Foram realizadas fotomicrografias de 10 campos aleatoriamente selecionados de cada nervo (5 centrais e 5 periféricos) a aumento de 4200´ em microscópio eletrônico de transmissão. RESULTADOS: A análise morfométrica não mostrou diferenças estatisticamente significativas entre os 2 grupos estudados. Em contraste com o CG, o exame ultra-estrutural dos nervos ópticos do TG mostrou um intenso desarranjo das bainhas de mielina, que se tornaram espessadas, com separação de suas lamelas, apresentando, por vezes, degenerações interlamelares elétron-densas, além da presença de muitas organelas degeneradas. CONCLUSÃO: Os achados desse estudo mostram alterações ultra-estruturais no nervo óptico de ratos adultos após ingestão crônica de álcool, sem modificações morfométricas significativas.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de OftalmologiaUniversidade Estadual de São Paulo Faculdade de Medicina de Botucatu Departamento de Oftalmologia, Otorrinolaringologia e Cirurgia de Cabeça e PescoçoUniversidade Estadual de São Paulo Instituto de Biociências Departamento de Morfologia e HistologiaUniversidade Estadual de São Paulo Faculdade de Medicina Departamento de Cirurgia e OrtopediaUniversidade Estadual de São Paulo Instituto de Biociências Departamento de BioestatísticaUNIFESP, Depto. de OftalmologiaSciEL