Вміст нейротрофічного фактору мозку BDNF в сітківці щурів з індукованим діабетом і осьовою міопією, взаємозв’язок зі структурою нейрональних елементів сітківки
Вантажиться...
Дата
ORCID
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Актуальність. Міопія значно зменшує частоту формування і важкість ступеню діабетичної ретинопатії (ДР). Відомо, що у хворих на діабет з міопією вкрай рідко розвивається пролиферативна форма цього діабетичного ускладнення на сітківці. Але механізми цього явища залишаються невідомими. Їх вивчення з уточненням особливостей структурних змін в нейронах сітківки на моделях діабету з міопією є актуальною проблемою, яка спрямована на вивчення патогенезу і подальшого формування напрямків терапевтичного та профілактичного впливу в цих патологічних умовах.
Мета – вивчення змін рівню нейротрофічного фактору мозку BDNF в сітківці та його взаємозв’язок зі структурою нейрональних елементів сітківки у щурів з моделлю діабету і осьової міопії.
Матеріал та методи. Експеримент проводили на щурах віком від 2 до 10 тижнів, які поділяли на 4 групи: 1˗ з міопією; 2 ˗ з діабетом; 3 ˗ з міопією і діабетом; 4 ˗ контрольна (здорові тварини). Двотижневим щурам моделювали осьову міопію блефарорафією обох очей. Діабет моделювали 5-кратним внутрішньоочеревинним введенням субдіабетичних доз стрептозотоцину (15,0 мг/кг маси). Діабет індукували в 3-й групі після моделювання міопії та у інтактних у щурів. Через 2 місяці всіх тварин виводили з експерименту під наркозом і енуклеювали очі. Були проведені гістоморфологічні дослідження, зрізи забарвлювались гематоксилін-еозином і вивчались на світловому мікроскопі Jenamed-2 з фото-реєстрацією. Вміст BDNF визначали в супернатантах сітківки та плазмі крові тварин методом ІФА, застосовуючи набор «Rat BDNF, ELISA Kit» (Elabscience, USA).
Результати. Встановили, що в групі з діабетичними змінами на сітківці, які супроводжувались міопізацією очного яблука, зниження рівня BDNF в плазмі крові і особливо в тканині сітчастої оболонки, було значно менш виражено. Так в сітківці рівень цього показника був на 36,1% вище ніж в групі діабет без міопії. У групі з діабетом на тлі експериментальної міопії виявлено, на відміну від групи тільки з діабетом, досить високу щільність нейронів в шарі гангліозних клітин сітчастої оболонки. У шарі біполярних нейронів та шарі фоторецепторів помітної зміни щільності клітин не зазначено.
Висновок. Подовження осі очного яблука внаслідок міопії у експериментальних тварин сприяє протекції діабетичних змін в сітківці, що підтверджено на молекулярному та морфологічному рівні, ймовірною ланкою цього захисного механізму є нейротрофічний фактор мозку BDNF.
Опис
Background: Myopia significantly decreases the frequency and severity of diabetic retinopathy (DR). The proliferative form of this diabetic complication in the retina is known to be very uncommon in diabetic myopes. The mechanisms of this phenomena are, however, still unclear. Studies on these mechanisms and the clarification of the structural changes in retinal neurons in animal models of both diabetes and myopia are critical to the research of the pathogenesis and further identification of therapeutic and preventive targets for these pathological conditions.
Purpose: To examine changes in the retinal brain-derived neurotrophic factor (BDNF) concentration and the relationship of the latter with the structure of retinal neuronal cells in rats with induced both diabetes and axial myopia.
Material and Methods: Rats (age, 2 to 10 weeks) were assigned to four groups: group 1 (myopia only, n = 15), group 2 (diabetes only, n = 15), group 3 (myopia plus diabetes, n = 15), and group 4 (healthy controls, n = 10). Axial myopia was produced in two-month-old animals by surgically fusing the eyelids of both eyes. Streptozotocin (STZ) (15 mg/kg body weight, intraperitoneally consequently for 5 days) was used to induce diabetes. Diabetes was induced in group 3 at 3 weeks after the initiation of the experiment. At 2 months, all rats were euthanized under anesthesia, and their eyes were enucleated. To perform a histomorphological study, serial retinal sections were made and stained with hematoxylin and eosin, and microscopy was performed and images were collected and evaluated on a light microscope Jenamed 2. Rat BDNF enzyme-linked immunosorbent kits (Elabscience, Houston, TX) were used to determine BDNF concentrations in retinal supernatant and plasma.
Results: Rats with both diabetes and myopia exhibited smaller reductions in plasma and, especially, retinal BDNF concentrations compared to rats with diabetes only. Retinal BDNF concentrations in rats with both diabetes and myopia were 36.1% higher than in rats with diabetes only. Unlike rats with STZ-induced diabetes only, those with STZ-induced diabetes in the presence of experimental myopia exhibited a rather high neuronal cell density in the retinal ganglion cell layer. No noticeable change in the cell density in the inner nuclear layer and photoreceptor layer was observed in the latter animals.
Conclusion: Axial length elongation secondary to experimental myopia in animals facilitates the protection against diabetic changes in the retina, which was confirmed at the molecular and morphological levels, with BDNF being a possible component of this protective mechanism.
Бібліографічний опис
Mikheytseva IM, Amaied A, Artiomov O, Kolomiichuk S, Kuznetsov MK. Relationship between changes in retinal brain-derived neurotrophic factor (BDNF) concentration and morphological changes in retinal neurons in rats with induced diabetes and axial myopia. J.ophthalmol. (Ukraine). 2024;(3):40-4. Available from: https://ua.ozhurnal.com/index.php/files/article/view/146