Экспериментальное изучение влияния ресвератрола на нейротрофические и структурные изменения тканей при ретинальной ишемии

Цель работы — оценить воздействие антиоксиданта ресвератрола на нейротрофические и структурные изменения тканевого комплекса «сетчатка — хориоидея» при ретинальной ишемии-реперфузии (ИР), индуцированной введением эндотелина-1 (ЭТ-1) в эксперименте у крыс. Материал и методы. Исследование проведено на 60 крысах-самцах линии Wistar, которые были разделены на 3 группы. У 50 крыс (1-я группа, n = 20; 2-я группа, n = 30) моделировали одностороннюю ИР сетчатки путем субконъюнктивального введения ЭТ-1 в дозе 0,2 мл 4 х 10^-6 моль/л. 10 крыс составили 3-ю группу (контрольную). Животные 1-й группы не подвергались дополнительным манипуляциям, во 2-й группе крысы получали ресвератрол перорально в дозе 20 мг/кг в течение месяца до ИР. После моделирования ИР животные 2-й группы продолжали получать ресвератрол до момента эвтаназии. Лабораторные исследования включали определение факторов митохондриального (BAX/BCL-2) и внешнего пути апоптоза (sFas/FasL), маркера воспаления — моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1 (МСР-1), нейротрофического фактора мозга (BDNF) и фактора роста нервов (NGF) в тканевом комплексе «сетчатка — хориоидея». Лабораторные и патогистологические исследования проводились через 3 дня (16 глаз), 7 дней (16 глаз) и 30 сут (18 глаз) после ИР. Результаты. Через 30 дней во 2-й группе выявлено достоверное снижение по сравнению с 1-й группой факторов апоптоза BAX/BCL-2 (p < 0,001) и уровня MCP-1 (p < 0,05). Отмечалось уменьшение выраженности признаков ишемического повреждения и интенсивности воспалительной реакции, апоптоза ганглиозных клеток в ранний постишемический период (через 3 дня), сохранение участков с интактными ядерными слоями и слоем фоторецепторов в позднем постишемическом периоде (через 30 дней). Заключение. Выявленные нейропротекторные свойства ресвератрола при ретинальной ИР являются основанием для его последующего применения в клинической практике в комплексном лечении заболеваний сетчатки и зрительного нерва.

ресвератрол, ишемия-реперфузия, сетчатка, апоптоз, нейропротекторные свойства

1. Киселева Т.Н., Чудин А.В. Экспериментальное моделирование ишемического поражения глаза. Вестник РАМН. 2014; (11–12): 97–103.

2. Janáky M., Grósz A., Tóth E., Benedek K., Benedek G. Hypobaric hypoxia reduces the amplitude of oscillatory potentials in the human. ERG Documenta Ophthalmologica. 2007; 114 (1): 45–51. doi: 10.1007/s10633-006-9038-5

3. Oku H., Fukuhara M., Kurimoto T., et al. Endothelin-1 (ET-1) is increased in rat retina after crushing optic nerve. Current Eye Research. 2008; 33 (7): 611–20. https://doi.org/10.1080/02713680802213614

4. Tinjust D., Kergoat H., Lovasik J. Neuroretinal function during mild systemic hypoxia. Aviation, Space, and Environmental Medicine. 2002; 73 (12): 1189–94. PMID: 12498547

5. Carden D.L., Granger D.N. Pathophysiology of ischaemia-reperfusion injury. The journal of pathology. 2000 Feb; 90 (3): 255–66. doi: 10.1002/(SICI)10969896(200002)190:3<255::AID-PATH526>3.0.CO;2-6.

6. Гундорова Р.А., Швецова Н.Е., Иванов А.Н. и др. Модель ишемии сетчатки: клинико-функциональное и гистологическое исследование. Вестник офтальмологии. 2008; 73 (3): 18–23.

7. Каламкаров Г.Р., Цапенко И.В., Зуева М.В. и др. Экспериментальная модель острой ишемии сетчатки глаза у крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008; (6): 634–8.

8. Steele E. C., Guo Q., Namura S. Filamentous middle cerebral artery occlusion causes ischemic damage to retina in mice. Stroke. 2008; 39 (7); 2099–104. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.107.504357

9. Ueda K., Makahara T., Hoshino M., Mori A., Sakamoto K. Retinal blood vessels are damaged in rat model of NMDA-induced retinal degeneration. Neuroscience Letters. 2010; 485 (1): 55–9. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2010.08.061

10. Joachim S. C., Wax M. B., Boehm N., et al. Up-regulation of antibody response to heat shock proteins and tissue antigens in an ocular ischemia model. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011 May; 52 (6): 3468–74. doi: 10.1167/iovs.10-5763

11. Liu Y., Song X., Zhang D., et al. Blueberry anthocyanins: protection against ageing and light-induced damage in retinal pigment epithelial cells. British journal of nutrition. 2012 Jul; 108 (1): 16–27. doi: 10.1017/S000711451100523X

12. Киселева Т.Н., Чудин А.В., Хорошилова-Маслова И.П. и др. Морфологические изменения в тканях сетчатки при регионарной ишемии-реперфузии в эксперименте in vivo. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019; 167 (2): 250–7.

13. Li C., Wang L., Huang K., Zheng L. Endoplasmic reticulum stress in retinal vascular degeneration: protective role of resveratrol. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012 May; 53 (6): 3241–9. doi: 10.1167/iovs.11-8406

14. Vin A.P., Hu H., Zhai Y., et al. Neuroprotective effect of resveratrol prophylaxis on experimental retinal ischemic injury. Exp Eye Res. 2013 Mar; 108: 72–5. doi: 10.1016/j.exer.2012.11.022

15. 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 Feb; 29 (1): 33–40. doi:10.1089/jop.2012.0141

16. Huang W., Li G., Qiu J., Gonzalez P., Challa P. Protective effects of resveratrol in experimental retinal detachment. PLoS One. 2013 Sep; 8 (9): 725–35. doi: 10.1371/journal.pone.0075735

17. 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 Jul; 59 (7): 1825–35. doi: 10.2337/db09-1431

18. Luo H., Zhuang J., Hu P., et al. Resveratrol delays retinal ganglion cell loss and attenuates gliosis-related inflammation from ischemia-reperfusion injury Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2018; 59 (10): 3879–38. https://doi.org/10.1167/iovs.18-23806

19. Luo J., He T., Yang J., et al. SIRT1 is required for the neuroprotection of resveratrol on retinal ganglion cells after retinal ischemia-reperfusion injury in mice. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2020; 258 (2): 335–44. https://doi.org/10.1007/s00417-019-04580

20. Seong H., Ryu J., Yoo W.S., Seo S.W. Resveratrol ameliorates retinal ischemia/ reperfusion injury in C57BL/6J mice via down regulation of Caspase-3. Current Eye Research. 2017; 42 (4): 1–9 https://doi.org/10.1080/02713683.2017.1344713

21. Cao R., Ishida T., Fang Y., et al. Protection of the retinal ganglion cells: intravitreal injection of Resveratrol in mouse model of ocular hypertension Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2020 March; 61:13. https://doi.org/10.1167/iovs.61.3.13

22. Pirhan D., Yuksel N., Emre E., Cengiz A., Kursat Yildiz D. Riluzole- and resveratrolinduced delay of retinal ganglion cell death in an experimental model of glaucoma. Curr. Eye Res. 2016; 41: 59–69. https://doi.org/10.3109/02713683.2015.1004719

23. Statement for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research.2016:10-35 Available at: http://www.arvo.org/About_ARVO/Policies/Statement_for_the_Use_of_Animals_in_Ophthalmic_and_Visual_Research/

24. Рыбакова А.В., Макарова М.Н., Кухаренко А.Е., Вичаре А.С., Рюффер Ф.Р. Существующие требования и подходы к дозированию лекарственных средств лабораторным животным. Ведомости научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2018; 8 (4): 207–17. https://doi.org/10.30895/19912919-2018-8-4-207-217

25. Hua J., Guerin K. I., Chen J., et al. Resveratrol inhibits pathological retinal revascularization in Vldlr(-/-) mice. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011; 52 (5): 2809–16.

26. Lau J., Dang M., Hockmann K., Ball A.K. Effects of acute delivery of endothelin-1 on retinal ganglion cell loss in the rat. Exp. Eye Res. 2006; 82 (1): 132–45. https://doi.org/10.1016/j.exer.2005.06.002