Un modèle de rat de sécheresse oculaire avec un dysfonctionnement de la glande lacrymale induit par la scopolamine
Summary
Ici, nous établissons un modèle de dysfonctionnement des glandes lacrymales chez le rat pour fournir une base pour l’étude de la sécheresse oculaire carencée en eau.
Abstract
La sécheresse oculaire carencée en eau (ADDE) est un type de sécheresse oculaire qui peut entraîner une réduction de la quantité et de la qualité de la sécrétion lacrymale. Une production anormale prolongée de larmes peut entraîner une perturbation de l’environnement de la surface oculaire, y compris des lésions cornéennes et une inflammation. Dans les cas graves, l’ADDE peut entraîner une perte de vision ou même la cécité. Actuellement, le traitement de la sécheresse oculaire se limite aux gouttes ophtalmiques ou à la physiothérapie, qui ne peuvent que soulager les symptômes de l’inconfort oculaire et ne peuvent pas guérir fondamentalement le syndrome de l’œil sec. Pour restaurer la fonction de la glande lacrymale dans la sécheresse oculaire, nous avons créé un modèle animal de dysfonctionnement des glandes lacrymales chez le rat induit par la scopolamine. Grâce à l’évaluation complète de la glande lacrymale, des cornées, des conjonctives et d’autres facteurs, nous visons à fournir une compréhension complète des changements pathologiques de l’ADDE. Comparé au modèle actuel de souris œil sec, ce modèle animal ADDE comprend une évaluation fonctionnelle de la glande lacrymale, offrant une meilleure plate-forme pour étudier le dysfonctionnement des glandes lacrymales dans ADDE.
Introduction
En 2021, environ 12 % des personnes sont touchées de manière significative par la sécheresse oculaire1, ce qui en fait l’une des maladies oculaires chroniques les plus courantes. La sécheresse oculaire peut être divisée en deux types : la sécheresse oculaire carencée en eau (ADDE) et la sécheresse oculaire par évaporation (EDE)2, en fonction des différents facteurs qui affectent la maladie. L’ADDE est divisé en syndrome de Sjögren (SS) et non-SS, mais la majorité des patients atteints de sécheresse oculaire sont des patients non SS en clinique3. Les symptômes de sécheresse oculaire chronique affectent gravement la qualité visuelle des patients. Actuellement, le traitement conventionnel de la DED implique l’application de larmes artificielles pour lubrifier la surface oculaire et la physiothérapie des paupières. Cependant, le syndrome de l’œil sec peut ne pas offrir une guérison complète dans de nombreux cas. Par conséquent, l’étude de la pathogenèse de la sécheresse oculaire est cruciale pour le développement de nouveaux traitements et médicaments. Les modèles animaux du syndrome de l’œil sec constituent une base pour d’autres recherches.
Il existe de nombreuses façons de construire des modèles animaux du syndrome de l’œil sec4, notamment en modifiant les niveaux de sécrétion lacrymale en modifiant les niveaux d’hormones. Par exemple, l’ablation des testicules de rats peut réduire la sécrétion d’androgènes, augmenter la sécrétion lacrymale et diminuer la concentration de composants sécrétoires libres (SC) et d’IgA dans les larmes 5,6. Une autre méthode consiste à indiquer les réactions auto-immunes dans la glande lacrymale en enlevant les nerfs de la surface de l’œil qui contrôlent la glande. De plus, une réduction directe de la sécrétion lacrymale peut être obtenue en enlevant chirurgicalement la glande lacrymale7. Les conditions environnementales changeantes peuvent également accélérer l’évaporation des larmes. Par exemple, l’élevage d’animaux dans des conditions de faible humidité et de ventilation sèche peut établir un modèle de sécheresse oculaire par évaporation excessive8, qui peut être combiné à d’autres méthodes pour augmenter la gravité de la sécheresse oculaire. Les principaux médicaments utilisés pour induire des modèles expérimentaux de sécheresse oculaire sont l’atropine et la scopolamine9. En tant qu’inhibiteurs parasympathiques, les deux peuvent induire un blocage pharmacologique des récepteurs cholinergiques (muscariniques) dans la glande lacrymale et inhiber la sécrétion de larmes. Comparée à la sécheresse oculaire causée par l’injection d’atropine10, la scopolamine a un effet inhibiteur plus fort sur les glandes sécrétionnelles, une durée d’action plus longue et des effets plus faibles sur les muscles lisses cardiaques, intestinaux grêles et bronchiques. C’est l’un des médicaments les plus matures pour les modèles animaux de sécheresse oculaire.
Différentes méthodes peuvent être utilisées pour induire la sécheresse oculaire avec la scopolamine, telles que l’injection sous-cutanée, la pompe à médicament ou l’application de patchs 4,11,12. Afin de réduire la fréquence d’administration de médicaments aux animaux de laboratoire, de nombreux chercheurs appliquent des patchs transdermiques sur la queue des souris ou utilisent des pompes à médicaments. Cependant, ces deux méthodes ont des limites. Par exemple, l’absorption des patchs transdermiques doit tenir compte de l’absorption individuelle des souris, ce qui peut entraîner un dosage incohérent des médicaments. Bien que les pompes à médicaments puissent contrôler avec précision la posologie de chaque administration, elles ne sont pas toujours compatibles avec le médicament administré ou la concentration utilisée. Ils doivent également être placés chirurgicalement, ce qui est plus invasif pour l’animal, nécessite un événement anesthésique et peut entraîner des complications post-chirurgicales telles que la déhiscence. L’injection sous-cutanée, bien que plus lourde, peut assurer un dosage précis pour chaque administration et maintenir la cohérence de l’administration du médicament entre les différents rats. En même temps, il a un coût inférieur et convient à la réalisation d’un grand nombre d’expériences sur les animaux.
Cette étude applique des injections sous-cutanées répétées de scopolamine pour établir un modèle de rat à œil sec. Nous analysons les indicateurs de la sécheresse oculaire tels que les défauts cornéens, les niveaux de sécrétion lacrymale et la morphologie pathologique de la cornée, de la conjonctive et de la glande lacrymale. En combinant la concentration de médicaments, les manifestations pathologiques et les symptômes de la sécheresse oculaire, nous développons en détail le modèle de rat à œil sec, fournissant des données expérimentales plus précises pour l’étude du traitement de la sécheresse oculaire et des mécanismes pathologiques. Nous décrivons également le processus de modélisation en détail pour les futurs chercheurs.
Protocol
Representative Results
Discussion
La sécheresse oculaire carencée en eau (ADDE) est un type important de sécheresse oculaire, représentant environ 1/3 de la population totale des yeux secs17, et la principale cause de l’ADDE est une lésion pathologique et une inflammation des glandes lacrymales13. Pour ce type de sécheresse oculaire, les méthodes de traitement clinique les plus courantes sont les larmes artificielles pour soulager les symptômes ou l’application topique de stéroïdes ou de cyclo…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été soutenue par les spécialités cliniques clés de haut niveau de la province du Guangdong (SZGSP014) et la Fondation des sciences naturelles de Shenzhen (JCYJ20210324125805012).
Materials
| 0.9% sodium chloride solution | SJZ No.4 Pharmaceutical | H13023201 | |
| 4% paraformaldehyde | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd | G1113 | |
| Absolute ethanol | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 10009218 | |
| Fluorescein sodium ophthalmic strips | Tianjin Yinuoxinkang Medical Device Tech Co., Ltd | YN-YG-I | |
| Hematoxylin and eosin | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | D006 | |
| Neutral balsam | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | G8590 | |
| Paraffin | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | YA0012 | |
| Periodic Acid-Schiff Staining Kit | Beyotime Biotechnology | C0142S | |
| Schirmer tear test strips | Tianjin Yinuoxinkang Medical Device Tech Co., Ltd | YN-LZ-I | |
| Scopolamine hydrobromide | Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd | S860151 | |
| Small animal microscope | Head Biotechnology Co,. Ltd | ZM191 | |
| Xylene | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | 10023418 |
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