A NEW MODEL OF TRANSIENT ISCHEMIA OF RABBIT EYES AND A QUANTITATIVE ASSESSMENT OF ISCHEMIA DEGREE USING OPHTHALMOPLETHYSMOGRAPHY

Purpose: to create a model of transient eye ischemia in order to study the effectiveness of drugs affecting the intensity of ocular blood flow in ischemic conditions, and to develop a method of quantifying the extent of ischemia. Material and methods. The study involved 72 Chinchilla rabbits. For the first time, the vasoconstrictive drug Phenylephrine 10 mg/ml was used to create an experimental model of ocular ischemia. The degree of ischemia was quantitatively assessed by the method of ophthalmoplethysmography, adapted for animals, while the degree of hypoxia was measured by enzymatic amperometric determination of lactate concentration in the intraocular fluid. Results. The effect of phenylephrine on the development of eye ischemia was found to be dose-dependent. After subconjunctival administration of phenylephrine, the maximum decrease in the minute volume of blood flow occurs in the interval from 60 min to 120 min. The time of permissible repeated injection of phenylephrine for the prolongation of ischemia development period was established at the 90th minute after the first injection, while the period of development of transient ischemia of the rabbit's eye is longer - 240 min. An increased content of lactate in the intraocular fluid after an injection of phenylephrine was noted, which points to the development of hypoxia due to transient ischemia of eye tissues. Conclusion. The proposed experimental model of transient rabbit ischemia developed by us may be used to study the efficiency of drugs affecting the intensity of ocular blood flow. It provides the possibility to control the dose of the ischemic factor and to avoid side effects. For citation: Chesnokova N.B., Grigoryev A.V., Mustafayeva K.N., Beznos O.V. A new model of transient ischemia of rabbit eyes and a quantitative assessment of ischemia degree using ophthalmoplethysmography. Russian ophthalmological journal. 2018; 11 (2): 35-40. doi: 10.21516/2072-0076-2018-11-2-35-40 (In Russian).

ишемия глаза, офтальмоплетизмография, фенилэфрин, минутный объём кровотока, Ischemia of the eye, ophthalmoplethysmography, phenylephrine, minute volume of blood flow

1. Lavinsky D., Arterni N.S., Achaval M., Netto C.A. Chronic bilateral common carotid artery occlusion: a model for ocular ischemic syndrome in the rat. Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2006 Feb; 244(2):199-204. doi:10.1007/s00417-005-0006-7

2. Romano C., Price M., Bai H.Y., Olney J.W. Neuroprotectants in Honghua: glucose attenuates retinal ischemic damage. Inv. Ophthalmol.Vis. Sci. 1993; 34(1): 72-80.

3. 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.

4. Wang J.M., Sun N.X., Hui N., et al. Effects of rAAV-mediated rhBDNF gene transfection on BDNF gene expression in the retina of a rabbit model of acute high intraocular pressure. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2009 Nov; 29(11):2201-4.

5. Киселева Т.Н., Чудин А.В, Щипанова А.И., Хорошилова-Маслова И.П. Влияние ресвератрола на микроциркуляцию и структурные изменения глаза при моделировании ишемии-реперфузии сетчатки в эксперименте. Российский офтальмологический журнал. 2016; 9(3): 50-56. doi: 10.21516/2072-0076-2016-9-3-66-74

6. Bagheri A., Tavakoli M., Torbati P., et al. Natural course of anterior segment ischemia after disinsertion of extraocular rectus muscles in an animal model. J AAPOS. 2013 Aug;17(4):395-401. doi:10.1016/j.jaapos.2013.05.010

7. Masuzawa K., Jesmin S., Maeda S., et al. A Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury in Rats by Subconjunctival Injection of Endothelin. Exp Biol Med (Maywood) 2006; 231: 1085-9.

8. Нероев В. В., Киселева Т. Н., Чудин А. В. и др. Способ создания модели транзиторной ишемии сетчатки крыс. Патент РФ, № 2577242; 2016.

9. Block F., Schwarx M., Sontag K.H. Retinal ischemia induced by occlusion of both common carotid arteries in rats as demonstrated by electroretinography. Neurosci. Letters. 1992; 144(1-2): 124-6.

10. Бунин А. Я. Гемодинамика глаза и методы ее исследования. Москва: Медицина; 1971.

11. Бунин А.Я., Винокурский С. А. Приборы для измерения внутриглазного давления и исследования гидродинамики и гемодинамики глаза. Москва: Машиностроение; 1970.

12. Бунин А.Я., Жданов В. К. Офтальмоплетизмография и сфигмография сонной артерии как метод изучения глазного кровообращения. Вестник офтальмологии. 1964; 1:75-7.

13. Нестеров А.П., Бунин А.Я., Кацнельсон JI.А. Внутриглазное давление. Физиология и патология. Москва: Наука. 1974.

14. Аветисов Э. С., ред. Справочник по офтальмологии. Москва: Медицина; 1978. Avetisov E.S., ed. Directory of Ophthalmology. Moscow: Meditsina; 1978.

15. Страхов В.В. Ермакова А.В. Попова А.А. Корчагин Н.В. Исследование межокулярной асимметрии - важный инструмент в диагностике и мониторинге первичной глаукомы. РМЖ. Клиническая Офтальмология. 2014; 2: 93-5.

16. Страхов В.В., Алексеев В.В., Корчагин Н.В. Плетизмографические и патоморфологические параллели снижения объемного внутриглазного кровотока при первичной открытоугольной глаукоме. Клиническая офтальмология. 2010; 11(4):120-3.