Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки
Проблема неоваскуляризації сітківки штовхає дослідників до пошуку нових підходів до моделювання,діагностики та лікування неоангіоґенезу. В роботі вівчався вплив бринзоламід-індукованого системного ацидозу на неоваскуляризацію сітківки новонароджених щурівю. Дослідження виконувалося на новонародже...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2013
|
| Назва видання: | Таврический медико-биологический вестник |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74936 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Бринзоламид -индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс : альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки / Ю.А. Дёмин, П.В. Белецкая, И.Д. Гапунин // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 3, ч. 2 (63). — С. 49-51. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-74936 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-749362015-01-25T03:02:04Z Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки Дёмин, Ю.А. Белецкая, П.В. Гапунин, И.Д. Оригинальные статьи Проблема неоваскуляризації сітківки штовхає дослідників до пошуку нових підходів до моделювання,діагностики та лікування неоангіоґенезу. В роботі вівчався вплив бринзоламід-індукованого системного ацидозу на неоваскуляризацію сітківки новонароджених щурівю. Дослідження виконувалося на новонароджених щурах лініі Wistar. У 71% щурів, що отримували бринзоламід на гістологічних зразках виявлена преретинальна неоваскуляризація. Отже, бринзоламід, що введений інтраперитонеально, викликає преретинальну неоваскуляризацію; це може бути використано в подальших дослідженнях неоваскулярної патології сітківки. Neovascular retinal pathology is steel uncertain. Thus, there is great need to investigate new modeling, diagnostic and treatment technologies. In the present study the influence of brinzolamide-induced acidosis on preretinal neovascularization in neonatal rat was investigated. All studies used newborn Wistar rats. Neovascularization occurred in 71% of rats receiving brinzolamide. Hence, brinzolamide injected intraperitoneal is associated with preretinal neovascularization in neonatal rats. This can be useful in retinal neovascular pathology modeling. 2013 Article Бринзоламид -индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс : альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки / Ю.А. Дёмин, П.В. Белецкая, И.Д. Гапунин // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 3, ч. 2 (63). — С. 49-51. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2070-8092 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74936 615.254.3:616.735-092.9 ru Таврический медико-биологический вестник Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи |
| spellingShingle |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи Дёмин, Ю.А. Белецкая, П.В. Гапунин, И.Д. Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки Таврический медико-биологический вестник |
| description |
Проблема неоваскуляризації сітківки штовхає дослідників до пошуку нових підходів до
моделювання,діагностики та лікування неоангіоґенезу. В роботі вівчався вплив бринзоламід-індукованого
системного ацидозу на неоваскуляризацію сітківки новонароджених щурівю. Дослідження виконувалося
на новонароджених щурах лініі Wistar. У 71% щурів, що отримували бринзоламід на гістологічних зразках
виявлена преретинальна неоваскуляризація. Отже, бринзоламід, що введений інтраперитонеально, викликає
преретинальну неоваскуляризацію; це може бути використано в подальших дослідженнях неоваскулярної
патології сітківки. |
| format |
Article |
| author |
Дёмин, Ю.А. Белецкая, П.В. Гапунин, И.Д. |
| author_facet |
Дёмин, Ю.А. Белецкая, П.В. Гапунин, И.Д. |
| author_sort |
Дёмин, Ю.А. |
| title |
Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| title_short |
Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| title_full |
Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| title_fullStr |
Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| title_full_unstemmed |
Бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| title_sort |
бринзоламид-индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс: альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки |
| publisher |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Оригинальные статьи |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74936 |
| citation_txt |
Бринзоламид -индуцированная ретинопатия у новорожденных крыс : альтернативная животная модель неоваскулярной патологии сетчатки / Ю.А. Дёмин, П.В. Белецкая, И.Д. Гапунин // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 3, ч. 2 (63). — С. 49-51. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Таврический медико-биологический вестник |
| work_keys_str_mv |
AT dëminûa brinzolamidinducirovannaâretinopatiâunovoroždennyhkrysalʹternativnaâživotnaâmodelʹneovaskulârnojpatologiisetčatki AT beleckaâpv brinzolamidinducirovannaâretinopatiâunovoroždennyhkrysalʹternativnaâživotnaâmodelʹneovaskulârnojpatologiisetčatki AT gapuninid brinzolamidinducirovannaâretinopatiâunovoroždennyhkrysalʹternativnaâživotnaâmodelʹneovaskulârnojpatologiisetčatki |
| first_indexed |
2025-07-05T23:16:14Z |
| last_indexed |
2025-07-05T23:16:14Z |
| _version_ |
1836850741900214272 |
| fulltext |
49
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
УДК 615.254.3:616.735-092.9
© Ю. А. Дёмин, П. В. Белецкая, И. Д. Гапунин, 2013.
БРИНЗОЛАМИД-ИНДУЦИРОВАННАЯ РЕТИНОПАТИЯ У
НОВОРОжДЕННЫХ КРЫС: АЛЬТЕРНАТИВНАЯ жИВОТНАЯ
МОДЕЛЬ НЕОВАСКУЛЯРНОЙ ПАТОЛОГИИ СЕТЧАТКИ
1Ю. А. Дёмин, 2П. В. Белецкая, 3И. Д. Гапунин
1Харьковская медицинская академия последипломного образования, кафедра офтальмологии (зав.каф. – д. мед.н.,
профессор Демин Ю.А.); 61176, Україна, м. Харків, вул. Корчагінців, 5
2Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, 61015, Украина, г.Харьков, ул. Переяславская, 23,
E-mail: doctor_ps@mail.ru
3СМСЧ № 13 МОЗ Украины, г. Харьков.
BRINZOLAMIDE-INDUCED RETINOPATHY IN NEONATAL RAT: AN ALTERNATIVE ANIMAL MODEL OF RETINAL
NEOVASCULARIZATION
Y. A. Dyomin, P. V. Biletska, I. D. Gapunin
SUMMARY
Neovascular retinal pathology is steel uncertain. Thus, there is great need to investigate new modeling,
diagnostic and treatment technologies. In the present study the influence of brinzolamide-induced acidosis on preretinal
neovascularization in neonatal rat was investigated. All studies used newborn Wistar rats. Neovascularization occurred
in 71% of rats receiving brinzolamide. Hence, brinzolamide injected intraperitoneal is associated with preretinal
neovascularization in neonatal rats. This can be useful in retinal neovascular pathology modeling.
БРИНЗОЛАМІД-ІНДУКОВАНА РЕТИНОПАТІЯ У НОВОНАРОДЖЕНИХ ЩУРІВ: АЛЬТЕРНАТИВНА
ТВАРИННА МОДЕЛЬ НЕОВАСКУЛЯРНОЇ ПАТОЛОГІЇ СІТКІВКИ
Ю. А. Дьомін, П. В. Білецька, І. Д. Гапунін
РЕЗЮМЕ
Проблема неоваскуляризації сітківки штовхає дослідників до пошуку нових підходів до
моделювання,діагностики та лікування неоангіоґенезу. В роботі вівчався вплив бринзоламід-індукованого
системного ацидозу на неоваскуляризацію сітківки новонароджених щурівю. Дослідження виконувалося
на новонароджених щурах лініі Wistar. У 71% щурів, що отримували бринзоламід на гістологічних зразках
виявлена преретинальна неоваскуляризація. Отже, бринзоламід, що введений інтраперитонеально, викликає
преретинальну неоваскуляризацію; це може бути використано в подальших дослідженнях неоваскулярної
патології сітківки.
Ключевые слова: ретинопатия, неоваскуляризация, ангиогенез, ацидоз, животная модель.
Заболевания органа зрения, характеризую-
щиеся процессом неоангиогенеза, среди которых
диабетическая ретинопатия, возрастная макулярная
дегенерация и ретинопатия недоношенных [2, 3, 4,
10], часто имеют рефрактерное к лечению течение
и приводят к слепоте. При всех этих состояниях
ангиогенез стимулируется локальной ишемией,
гипоксией и ацидозом нервной ткани, что сопрово-
ждается провоспалительными изменениями и окси-
дантным стрессом. В неоваскуляризации сетчатки
VEGF (vascular endothelial growth factor – сосудистый
эндотелиальный фактор роста) играет центральную
роль [1, 3, 11]. На сегодняшний день обнаружено
пять типов клеток сетчатки, способных продуциро-
вать VEGF: клетки пигментного эпителия сетчатки,
астроциты, клетки Мюллера, эндотелиальные и
ганглионарные клетки. Однако все эти клетки от-
личаются друг от друга в своем ответе на гипоксию.
В исследованиях in vitro было показано, что клетки
Мюллера и астроциты продуцируют значительно
большее количество VEGF в условиях гипоксии и
ацидоза [4, 5, 8].
Процессы неоваскуляризации активно изучались
in vivo на экспериментальных животных. Общепри-
нятой животной моделью ретинопатии с неоваску-
ляризацией является оксиген индуцированная ре-
тинопатия у новорожденных мышей, предложенная
Lois E. H. Smith в 1994 году. В дальнейшем учеными
различных стран были опубликованы многочислен-
ные модификаций данной методики. Были пред-
ложены модели СО2-индуцированной, NH4C1- и
ацетазоламид-индуцированной ретинопатии ново-
рожденных крыс. Данные методики вызывают в
организме новорожденных крыс метаболический
ацидоз, стимулируя, тем самым, неоваскуляризацию
незрелой сетчатки [7, 8, 12]. Известно, что препараты
группы ингибиторов карбоангидразы при системном
использовании в высоких дозах способны вызывать
50
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №3, ч. 2 (63)
метаболический ацидоз у людей и животных [12].
Нами впервые предложено системное (вну-
трибрюшинное) введение препарата Бринзоламид
(ингибитор карбоангидразы) в эксперименте для
моделирования неоваскулярной ретинопатии у но-
ворожденных крыс. Целью работы было изучить
влияние бринзоламид-индуцированного ацидоза на
состояние сетчатки новорожденных крыс.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось на новорожденных
крысах линии Wistar из двух пометов, всего 17 (9 и
8 крыс в каждом). Препарат или 0,9% NaCl вводился
интраперитонеально каждой новорожденной крысе
дважды в день со второго по седьмой день жизни.
Крысы из первого помета (n=9) получали 0,1 мл 1%
раствора бринзоламида (из расчета 200 мг/кг массы
тела), крысы из второго помета – группа контроля
(n=8) получали 0,1 мл 0,9% NaCl. С 8 по 12 день
жизни инъекции не проводились. На 13 день жизни
крысы из двух пометов были подвергнуты эвтаназии
согласно требованиям «Европейской конвенции о
защите позвоночных животных, используемых для
экспериментальных и научных целей» (Страсбург,
1986) и постановления IV Национального конгресса
по биоэтике (Киев, 2010). Энуклеация проводилась
по стандартному протоколу. После энуклеации глаз-
ные яблоки были зафиксированы в 10 % растворе
формалина на 21 день для дальнейшего гистологи-
ческого исследования. Зафиксированные глазные
яблоки отмывали от фиксатора, обезвоживали в
батарее спиртов возрастающих концентраций, за-
ливали в парафин и получали сагиттальные срезы
толщиной 10 мкм при помощи микротома (по пять
срезов каждого глаза), что позволило исследовать
центральный и периферические отделы сетчатки.
Срезы окрашивали гематоксилином и эозином.
Препараты исследовались в световом микроскопе
«AxioStar Plus» (Carl Zeiss, Германия). Фотографии
сделаны с помощью аппарата Nikon COOLPIX 4500
(Япония).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИя
При исследовании с помощью светового микро-
скопа, сетчатка крыс в норме (контрольная группа)
представлена десятью четко выраженными слоями,
которые имеют разную толщину в центральной и пе-
риферической ее участках (205,82 ± 8,13 μm и 154,44
± 7,69 μm соответственно). Также сетчатка крысы
имеет разное количество нейронов на единицу пло-
Рис. 1. Поперечный срез сетчатки крысы на
шестой день после введения 0,9% NaCl. Окра-
ска гематоксилин-эозином. х400. 1-внутренняя
пограничная мембрана, 2-слой ганглиозных
клеток, 3-внутренний плексиформный слой,
4- внутренний ядерный слой, 5-наружный плек-
сиформный слой, 6-наружный ядерный слой,
7-слой фоторецепторов, 8-пигментный эпите-
лий,9 -хориоидея.
Рис. 2. Поперечный срез сетчатки крысы на ше-
стой день после интраперитонеального введе-
ния бринзоламида. Окраска гематоксилин-эози-
ном. х400.1-внутренняя пограничная мембрана,
2-слой ганглиозных клеток, 3-внутренний плек-
сиформный слой, 4- внутренний ядерный слой,
5-наружный плексиформный слой 6-наружный
ядерный слой, 7-слой фоторецепторов, 8-пиг-
ментный эпителий, 9-хориоидея, стрелкой пока-
зан узелок преретинальной неоваскуляризации.
51
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
щади (301,72 ± 11,69 и 228,82 ± 17,09 — в наружном
ядерном слое; 165,74 ± 14,81 и 150,02 ± 16,52 — во
внутреннем ядерном слое; 4,98 ± 1,24 2,74 ± 1 08 — в
слое ганглионарных клеток центральной и перифери-
ческой участков сетчатки соответственно). В норме
сосуды гемомикроциркуляторного русла обнаружены
только во внутренних слоях сетчатки крысы.
Преретинальная неоваскуляризация развилась у
71% (n=5) крыс, получавших бринзоламид, у крыс
из контрольной группы, получавших 0,9% NaCl ре-
тинопатии не было выявлено (рис. 1). Узелки неова-
скуляризации обнаруживались на средней и крайней
периферии сетчатки, 4 - 7 на каждом срезе. Новооб-
разованные сосуды сетчатки новорожденных крыс
на срезе, окрашенном гематоксилин-эозином, рас-
полагаются преретинально, кпереди от внутренней
пограничной мембраны, имеют вид узелков. Стенка
узелка состоит из одного слоя эндотелиальных кле-
ток с вытянутым ядром и базальной мембраны, в
просвете – интенсивно розовые эритроциты (рис. 2).
Побочным эффектом введения бринзоламида
стало помутнение хрусталика у всех крыс (100%)
из первого помета, что не дало возможности оф-
тальмоскопически исследовать состояние сетчатки
на живом глазу.
Угнетение карбоангидразы приводит к умень-
шению образования угольной кислоты и снижению
реабсорбции бикарбоната и натрия эпителием ка-
нальцев, в связи с чем значительно увеличивается
выделение воды, при этом рН мочи (в отличие от
действия других диуретиков) повышается. Вслед-
ствие усиленного выведения из организма большого
количества бикарбонатов развивается метаболиче-
ский ацидоз, компенсаторная гипервентиляция [9]
и, как следствие, – временная гипероксия, которая
сменяется нормоксией, после прекращения введения
бринзоламида. Гипероксия приводит к сужению и
запустеванию капилляров незрелой сетчатки и ин-
гибирует продукцию факторов роста сосудов. Малое
количество факторов роста сосудов ведет к образо-
ванию аваскулярных зон в периферических отделах
сетчатки, которым не хватает кислорода в условиях
наступившей нормоксии. Рост и развитие сетчатки
происходит в условиях повышенной потребности в
кислороде, что усугубляет гипоксию аваскулярных
зон сетчатки. Клетки аваскулярной сетчатки в усло-
виях гипоксии выделяют VEGF, запускается каскад
неоваскуляризации и формируется ретинопатия.
ВЫВОДЫ
В данном исследовании обнаружено, что брин-
золамид – ингибитор карбоангидразы, вызывающий
метаболический ацидоз вследствие выведения
бикарбонатов почками, при интраперитонеальном
введении приводит к формированию преретиналь-
ной неоваскуляризации у новорожденных крыс.
Данная методика может быть использована в ка-
честве экспериментальной модели ретинопатии с
неоангиогенезом в офтальмологических исследо-
ваниях по изучению ретинопатии недоношенных,
диабетической ретинопатии, возрастной макулярной
дегенерации и ретинопатий после окклюзий сосудов
сетчатки. Реализация данной модели ретинопатии с
неоангиогенезом требует меньших затрат времени и
ресурсов, а также исключает применение взрывоо-
пасного кислорода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Blaauwgeers H.G.T. Polarized vascular endothelial
growth factor secretion by human retinal pigment
epithelium and localization of vascular endothelial
growth factor receptors on the inner choriocapillaris
– evidence for a trophic paracrine relation / H.G.T.
Blaauwgeers, B.W. Hotkamp, H. Rutten, A.N. Witmer
[et al.]// Am. J. Pathol. – 1999. – №155. – P.421–428.
2. Campochiaro P.A., Ocular neovascularization: a
valuable model system / P.A. Campochiaro, S.F.Hackett
// Oncogene. – 2003. – № 22. – P.6537–6548.
3. Gariano R.F., Retinal angiogenesis in development
and disease / T.W. Gardner, R.F. Gariano // Nature. –
2005. – № 438. – P.960–966.
4. Gariano R.F. Cellular mechanisms in retinal
vascular development / R.F. Gariano // Prog. Retin. Eye.
Res. – 2003. – № 22. – P.295–306.
5. Gerhardt H. VEGF guides angiogenic sprouting
utilizing endothelial tip cell filopodia / H. Gerhardt,
M.Golding, M. Fruttiger, [et al.] // J. Cell Biol. – 2003.
– № 161. – P.1163–1177.
6. Holmes J.M. Carbon dioxide-induced retinopathy
in the neonatal rat/ J.M. Holmes, S. Zhang, D.A. Leske,
W.L. Lanier // Curr. Eye Res. – 1998. – № 17. – P.608
– 616.
7. Holmes J.M. Metabolic acidosis-induced
retinopathy in the neonatal rat/, J.M. Holmes, S. Zhang,
D.A. Leske, W.L. Lanier // Invest. Ophthalmol. Vis.Sci.
– 1999. – №40. – P.804–809.
8. Patan S. Vasculogenesis and angiogenesis as
mechanisms of vascular network formation, growth
and remodeling/ S. Patan // J. Neurooncol. – 2000. –
№ 50. – P.1–15.
9. Porth, Carol. Essentials of pathophysiology:
concepts of altered health states /Carol Mattson Porth,
J. Gaspard, Kim A. Noble. —Wolters Kluwer Health |
Lippincott Williams & Wilkins, 2011 — 3rd ed.P.199–202.
10. Schlingemann R.O. Treatment of retinal diseases
with VEGF antagonists / R.O. Schlingemann, A.N. Witmer
// Prog. Brain Res. 2009. – № 175. – P.253–267.
11. Witmer A.N. Vascular endothelial growth factors
and angiogenesis in eye disease/ G.F.J.M. Vrensen, C.J.F.
van Noorden, R.O.Schlingemann //Prog. Retin.Eye Res.
– 2003. – №22. – P.1–29.
12. Zhang S. Preretinal neovascularization associated
with acetazolamide-induced systemic acidosis in the
neonatal rat/ S. Zhang, D.A. Leske, W.L Lanier, [et
al.]// Invest. Ophthalmol. Vis.Sci. – 2001. – № 40. –
P.1066–1071.
|