References

helmholtzeyeinstitute

Российский офтальмологический журнал

Russian Ophthalmological Journal

2072-00762587-5760

Real time Publishers

10.21516/2072-0076-2016-9-3-66-74

helmholtzeyeinstitute-45

Research Article

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

EXPERIMENTAL AND LABORATORY STUDIES

ВЛИЯНИЕ РЕСВЕРАТРОЛА НА МИКРОЦИРКУЛЯЦИЮ И СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛАЗА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ СЕТЧАТКИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

The impact of resveratrol on ocular microcirculation and structural changes in an experimental model of ischemia-reperfusion of the retina

Киселёва

Т. Н.

Kiseleva

T. N.

noemail@neicon.ru

Чудин

А. В.

Chudin

A. V.

noemail@neicon.ru

Щипанова

А. И.

Shchipanova

A. I.

noemail@neicon.ru

Хорошилова-Маслова

И. П.

Khoroshilova-Maslova

I. P.

noemail@neicon.ru

ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава РоссииРоссияHelmholtz Research Institute of Eye Diseases, Moscow, RussiaRussian Federation

2016

03102018

936674

2018

Киселёва Т.Н., Чудин А.В., Щипанова А.И., Хорошилова-Маслова И.П.

Kiseleva T.N., Chudin A.V., Shchipanova A.I., Khoroshilova-Maslova I.P.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://roj.igb.ru/jour/article/view/45

Цель работы - изучить в эксперименте воздействие антиоксиданта ресвератрола на гемодинамику и морфологические изменения структур глаза при ретинальной ишемии-реперфузии. Материал и методы . Экспериментальное исследование выполнено на 50 крысах породы Wistar. На первом этапе животные были разделены на две группы: в I группу вошли 20 интактных животных, во II группу - 30 животных, которые получали ресвератрол per os в течение одного месяца. На втором этапе моделировали одностороннюю ишемию-реперфузию путём повышения внутриглазного давления в течение 30 минут до 110 мм. рт. ст. с помощью введения воздуха в переднюю камеру. Животные I группы были разделены на IA подгруппу - 10 животных, которым проводили моделирование ишемии-реперфузии одного глаза и IБ (контрольную) подгруппу, которую составили 10 интактных крыс. Во II группе, после месячного приема ресвератрола, также моделировали ишемию-реперфузию глаза, после чего прием препарата был продолжен еще 1 месяц. Кровоток в орбитальных сосудах оценивали с помощью энергетического картирования и импульсной допплерографии в норме и через 3, 7 и 30 суток после моделирования ишемии. Энуклеацию глазного яблока производили на 3, 7 и 30 сутки в постишемическом периоде эксперимента для проведения патоморфологического исследования. Результаты . У животных, подвергшихся моделированию ишемии-реперфузии сетчатки, пероральное применение ресвертарола в до- и пост-ишемическом периоде сопровождалось уменьшением симптомов ишемического повреждения переднего и заднего отделов глаза с частичным сохранением структур сетчатки. Отмечалось статистически достоверное увеличение показателей максимальной систолической, конечной диастолической скорости кровотока и снижение индекса периферического сопротивления в центральной артерии сетчатки и задних длинных цилиарных артериях по сравнению с данными показателями в группе животных, не получавших ресвератрол. Патогистологическое исследование выявило сохранение целостности отдельных структур сетчатки у животных, получавших препарат в течение 1-2 месяцев. Заключение . В эксперименте на модели ишемии-репефузии сетчатки у крыс установлено улучшение гемодинамики глаза под влиянием антиоксиданта ресвератрола и определены его нейропротекторные свойства // Российский офтальмологический журнал, 2016; 3: 66-74.

Purpose. To study the effect of antioxidant resveratrol on hemodynamics and morphological changes in the ocular structure of rats with retinal ischemia-reperfusion injury. Material and Methods. The experimental study was performed on 50 Wistar rats. The animals were divided into two groups: group I (20 intact animals) and, group II (30 animals who received resveratrol per os for one month. We modeled unilateral ischemia-reperfusion of the eye by increasing IOP to the level of 110 mm Hg within 30 minutes, pumping air into the anterior chamber. Group I was further divided into subgroup IA (10 animals undergoing ischemia-reperfusion modeling of one eye and IB (control) which consisted of 10 intact rats. All animals of group II kept receiving resveratrol for 1 month and underwent the modeling of ischemia-reperfusion of the eye, whereupon the administration of reservatrol was resumed for another month. Ocular blood flow was estimated using power Doppler (PD) and pulsed-wave spectral Doppler ultrasonography before ischemia-reperfusion and 3, 7, 30 days after it. The eyeball was enucleated on the 3 rd, 7th, or 30 th day in the post-ischemic period of the experiment to enable a pathomorphological study. Results. The signs of ischemic damage of the anterior and posterior segments of the eye were reduced in rats who received resveratrol during the pre-ischemic (within 30 days) and the post-ischemic follow up period (30 days). We noted a statistically significant increase of peak systolic velocity (Vsyst), increase of end diastolic velocity (Vdiast) and decreased resistance index (RI) in the central retinal artery and short posterior ciliary arteries of rats that were treated with resveratrol as compared to the respective values found in rats with ischemia-reperfusion of the retina who were not given resveratrol. A histopathological examination revealed areas with intact retinal layers in rats who received resveratrol for a long period (1-2 months). Conclusions. An improvement of ocular blood flow and a neuroprotective effect was found in rats with ischemia-reperfusion who received resveratrol // Russian Ophthalmological Journal, 2016; 3: 66-74. doi: 10.21516/2072-0076-2016-9-3-66-74.

ишемия-реперфузия сетчаткиглазной кровотокэнергетическое картированиересвератролischemia-reperfusion of the retinaocular blood flowPower Dopplerresveratrol

References1

Курышева Н. И. Глаукомная оптическая нейропатия. Москва: МЕДпресс-информ; 2006.

Нероев В.В., Колчин А.А., Зуева М.В. и др. Изменение функциональной активности сетчатки и гемодинамики глаза у пациентов с тяжелыми стадиями диабетической ретинопатии. Российский офтальмологический журнал. 2014; 7(3): 19-26.

Нероев В.В., Зуева М.В., Цапенко И.В. и др. Ишемические аспекты патогенеза заболеваний сетчатки. Российский офтальмологический журнал. 2010; 3 (1): 42-49.

Janáky M., Grósz A., Tóth E., Benedek K., Benedek G. Hypobaric hypoxia reduces the amplitude of oscillatory potentials in the human ERG. Doc. Ophthalmol. 2007; 114(1): 45-51.

Hudges W.F. Quantification of ischemic damage in the retina. Exp Eye Res. 1991; 53(5): 573-82.

Нечипуренко Н.И., Пашковская И.Д., Мусиенко Ю.И. Основные патофизиологические механизмы ишемии головного мозга. Медицинские новости; 2008; 1: 7-13.

Киселёва Т.Н., Чудин А.В. Экспериментальное моделирование ишемического поражения глаза. Вестник РАМН. 2014; 11-12: 97-103.

Prasad S.S., Kojic L., Wen Y.H., et al. Retinal gene expression after central retinal artery ligation: effects of ischemia and reperfusion. Inv. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010; 51(12): 6207-19.

Buchi E.R., Suivaizdis I., Fu J. Pressure-induced retinal ischemia in rats: an experimental model for quantitative study. Ophthalmologica. 1991; 203(3): 138-47.

Daugeliene L., Niwa M., Hara A., et al. Transient ischemic injury in the rat retina caused by trombotic occlusion-thrombolytic reperfusion. Inv. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000; 41(9): 2743-7.

Masuzawa K., Jesmin S., Maeda S., et al. A model of retinal ischemia-reperfusion injury in rats by subconjunctival injection of endothelin-1. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2006; 231(6): 1085-9.

Flower R.W., Patz A. The effect of hyperbaric oxygenation on retinal ischemia. Ophthalmology and Visual Science. 1971; 10(8):605-616.

Peachey N.S., Green D.J., Ripps H. Ocular ischemia and the effects of allopurinol on functional recovery in the retina of the arterially perfused cat eye. Invest. Ophthalm. Vis. Science. 1993; 34(1): 58-65.

Lagrèze W.A., Müller-Velten R., Feuerstein T.J. The neuroprotective properties of gabapentin-lactam. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2001; 239: 845-9.

Osborne N.N., Larsen A.K. Antigens associated with specific retinal cells are affected by ischemia caused by raised intraocular pressure: effect of glutamate antagonists. Neurochem. Int. 1996; 29(3): 263-70.

Roth S., Pietrzyk Z. Blood flow after retinal ischemia in cats. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1994; 35: 3209-17.

Matsuura K., Kawai Y. Effects of hypothermia and aging on postischemic reperfusion in rat eyes. Jpn. J. Physiol. 1998; 48(1): 9-15.

Ishihara M., Nakano T., Ohama E., Kawai Y. Postischemic reperfusion in the eyes of young and aged rats. Jpn. J. Physiol. 2000; 50(1):125-32.

Шабельникова А.С., Кашуба А.С., Пересыпкина А.А. и др. Протективное действие эритропоэтина при моделировании ишемии-реперфузии сетчатки. Научные ведомости белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2014; 182(11-1):109-12.

Li C., Wang L., Huang K., Zheng L. Endoplasmic reticulum stress in retinal vascular degeneration: protective role of resveratrol. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012; 53(6):3241-9.

Vin A.P., Hu H., Zhai Y., et al. Neuroprotective effect of resveratrol prophylaxis on experimental retinal ischemic injury. Exp Eye Res. 2013; 108: 72-5.

Liu X. Q., Wu B.J., Pan W.H., et al. Resveratrol mitigates rat retinal ischemic injury: the roles of matrix metalloproteinase-9, inducible nitric oxide, and heme oxygenase-1. J Ocul Pharmacol Ther. 2013; 29(1): 33-40.

Huang W., Li G., Qiu J., Gonzalez P., Challa P. Protective effects of resveratrol in experimental retinal detachment. PLoS One. 2013; 8(9):e75735.

Kim Y.H., Kim Y.S., Kang S.S., Cho G.J., Choi W.S. Resveratrol inhibits neuronal apoptosis and elevated Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II activity in diabetic mouse retina. Diabetes. 2010; 59(7):1825-35.

Marshall S., Milligan A., Yates R. Experimental techniques and anesthesia in the rat and mouse. ANZCCART News. 1944; 7(1): 1-4.

Гнездилова А.В., Ганьшина Т.С., Мирзоян Р.С. ГАМК-ергический механизм цереброваскулярного эффекта мексидола. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010; 73(10): 11-3.

Bertuglia S., Malandrino S., Colantuoni A. Effect of Vaccinium myrtillus anthocyanosides on ischaemia reperfusion injury in hamster cheek pouch microcirculation. Pharmacol Res. 1995; 31 (3-4):183-7.

Киселева Т.Н. Роль антоцианозидов в коррекции нарушений микроциркуляции и гемодинамики глаза при офтальмопатологии. Российский офтальмологический журнал. 2013; 6(1): 8-10.

Дзугкоев С.Г., Дзугкоева Ф.С. Некоторые механизмы корригирующего влияния эндогенных антиоксидантов на метаболические и гемодинамические нарушения при экспериментальном сахарном диабете. Фундаментальные исследования. 2011; 11(3):499-502.

Zhihua H., Liangdong L., Xiao L., Fang C., Jing Z. Effect of 3(')-daidzein sulfonic sodium on the anti-oxidation of retinal ischemia/reperfusion injury in rats. Adv Exp Med Biol. 2010; 664: 585-91.

Ozden S., Müftüoğlu S., Tatlipinar S., et al. Protective effects of antithrombin III on retinal ischemia/reperfusion injury in rats: a histopathologic study. Eur J Ophthalmol. 2005; 15(3):367-73.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.