Вміст нейротрофічного фактору мозку BDNF в сітківці щурів з індукованим діабетом і осьовою міопією, взаємозв’язок зі структурою нейрональних елементів сітківки

Автор(и)

  • І.М. Михейцева ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України»; Одеса (Україна)
  • А. Амаієд ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України»; Одеса (Україна)
  • О.В. Артьомов ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України»; Одеса (Україна)
  • С.Г. Коломійчук ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії імені В.П. Філатова НАН України»
  • М.К. Кузнєцов ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України»; Одеса (Україна)

DOI:

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202434044

Ключові слова:

діабетична ретінопатія, міопія високого ступеня, щури, сітківка, BDNF, нейрональні елементи сітчастої оболонки, структурні зміни, гангліозні клітини

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 дослідження - 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.

Матеріали і 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.

Заключення. 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.

Посилання

Lim LS, Lamoureux E, Saw SM, Tay WT, Mitchell P, Wong TY. Are myopic eyes less likely to have diabetic retinopathy? Ophthalmology. 2010;117(3):524-30.

https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2009.07.044

Man RE, Sasongko MB, Sanmugasundram S, et al. Longer axial length is protective of diabetic retinopathy and macular edema. Ophthalmology. 2012;119(9):1754-9. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2012.03.021

Wang Q, Wang YX, Wu SL, et al. Ocular Axial Length and Diabetic Retinopathy: The Kailuan Eye Study. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019; 60(10):3689-95. https://doi.org/10.1167/iovs.19-27531

Lin Z, Li D, Zhai G, et al. High myopia is protective against diabetic retinopathy via thinning retinal vein: A report from Fushun Diabetic Retinopathy Cohort Study (FS-DIRECT). Diab Vasc Dis Res Jul-Aug. 2020;17(4):1479164120940988. https://doi.org/10.1177/1479164120940988

Weijung Ten, Ying Yuan, Wei Zhang, Yue Wu & Bilian Ke. High myopia is protective against diabetic retinopathy in the participants of the National Health and Nutrition Examination Survey BMC. Ophthalmology 2023; 23:468. https://doi.org/10.1186/s12886-023-03191-x

Mikheytseva I, Molchanuk N, Amayed A, Kolomiichuk S, Siroshtanenko T. [Features of ultrastructural changes in the neurosensory elements of the retina of rats in the modeling of diabetic retinopathy on the background of axial myopia]. Fiziol Zh. 2024;1:31-36. Ukrainian. https://doi.org/10.15407/fz70.01.031

Tuwar MN ,Wei-Hung Chen, Chiwaya AM et al. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and translocator protein (TSPO) as diagnostic biomarkers for acute ischemic stroke. Diagnostics. 2023; 13(13): 2298. https://doi.org/10.3390/diagnostics13132298

Yun-Zheng Le, Bei Xu, Ana J Chucair-Elliott et al. VEGF Mediates Retinal Müller Cell Viability and Neuroprotection through BDNF in Diabetes. Biomolecules. 2021;11(5):712. https://doi.org/10.3390/biom11050712

Akamatsu S, Fujii S, Escaño MF Altered expression of genes in experimentally induced myopic chick eyes. Jap. J. Ophthalmology. 2001, 45 (2), 137-143. https://doi.org/10.1016/S0021-5155(00)00360-9

Mikheytseva IN, Abdulhadi Mohammad, Putienko AA, et al. Modelling form deprivation myopia in experiment. Journal of Ophthalmology (Ukraine). 2018; 2 (481):50-55. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh/2018/2/5055

Simo R, Stitt AW, Gardner TW. Neurodegeneration in diabetic retinopathy: does it really matter? Diabetologia. 2018; 61 (9): 1902-1912. https://doi.org/10.1007/s00125-018-4692-1

Duh EJ, Sun JK, Stitt AW. Diabetic retinopathy: current understanding, mechanisms, and treatment strategies JCI Insight. 2017; 2: (14). https://doi.org/10.1172/jci.insight.93751

Rakieten N, Rakieten ML, Nadkarni MV. Studies on the diabetogenic action of streptozotocin (NSC-37917). Cancer Chemother Rep. 1963;29:91-98.

Rungger-Brändle E, Dosso AA, Leuenberger PM. Glial reactivity, an early feature of diabetic retinopathy. Invest Ophthalmol Vis Sci Assoc Res Vis Ophthalmol. 2000; 41(7):1971-1980.

Olivares AM, Althoff K, Chen GF et al. Animal Models of Diabetic Retinopathy. Curr Diab Rep. 2017; 17: 93. https://doi.org/10.1007/s11892-017-0913-0

Guo M, Liu H, Li SS et al. Low serum brain-derived neurotrophic factor but not brain-derived neurotrophic factor gene val66met polymorphism is associated with diabetic retinopathy in Chinese type 2 diabetic patients Retina. 2017; 37(2):350-358. https://doi.org/10.1097/IAE.0000000000001132

Ola MS, Nawaz MI, El-Asrar AA et al Reduced levels of brain derived neurotrophic factor (BDNF) in the serum of diabetic retinopathy patients and in the retina of diabetic rats. Cell Mol Neurobiol. 2013;33(3):359-67. https://doi.org/10.1007/s10571-012-9901-8

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-02

Як цитувати

1.
Михейцева І, Амаієд А, Артьомов О, Коломійчук С, Кузнєцов М. Вміст нейротрофічного фактору мозку BDNF в сітківці щурів з індукованим діабетом і осьовою міопією, взаємозв’язок зі структурою нейрональних елементів сітківки . J.ophthalmol. (Ukraine) [інтернет]. 02, Липень 2024 [цит. за 04, Грудень 2024];(3):40-4. доступний у: https://ua.ozhurnal.com/index.php/files/article/view/146

Номер

№ 3 (2024): Офтальмологічний журнал

Розділ

Експериментальні дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Михейцева І.М., Амаієд А., Артьомов О.В., Коломійчук С.Г., Кузнєцов М.К.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Ця ліцензія дозволяє повторно використовувати, поширювати, переробляти, адаптувати та будувати на основі матеріалу на будь-якому носії або в будь-якому форматі за умови обов'язкового посилання на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі. Ліцензія дозволяє комерційне використання.

ПОЛОЖЕННЯ ПРО АВТОРСЬКІ ПРАВА 

Автори, які подають матеріали до цього журналу, погоджуються з наступними положеннями:

  1. Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
  2. Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.

ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ

  1. Редакція журналу заохочує розміщення авторами рукопису статті в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності і динаміці цитування.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження статті у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом за умови збереження посилання на первинну публікацію у цьому журналі.
  3. Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
  4. Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають