Glutamate et hypoxie comme un modèle de stress pour la isolé perfusé vertébrés Retina
Summary
Avec cette étude, nous présentons un modèle de stress standardisé pour la rétine bovine superfusé isolée pour l'avenir essais thérapeutiques précliniques. L'effet de l'hypoxie soit (N 2 pur) ou le stress de glutamate (250 uM de glutamate) sur la fonction rétinienne représenté par a et b amplitudes d'onde a été évaluée.
Abstract
Neuroprotection a été un fort champ d'investigation dans la recherche ophtalmologique dans les dernières décennies et affecte maladies comme le glaucome, une occlusion vasculaire rétinienne, décollement de la rétine, et la rétinopathie diabétique. Ce était l'objet de cette étude d'introduire un modèle de stress normalisé pour les futurs essais thérapeutiques précliniques.
Rétines bovins ont été préparés et perfusés avec une solution standard d'oxygène saturé, et l'ERG a été enregistré. Après l'enregistrement B-ondes stables, l'hypoxie (N 2) pur ou un stress du glutamate (250 um de glutamate) a été exercée pendant 45 min. Pour étudier les effets sur la fonction des photorécepteurs seul, 1 mM aspartate a été ajouté pour obtenir un-ondes. ERG recouvrement a été suivie pendant 75 min.
Pour une hypoxie, une diminution de l'amplitude d'une onde de 87,0% a été notée (p <0,01) après un temps d'exposition de 45 min (diminution de 36,5% après la fin du lavage p = 0,03). En outre, un dim initialefacilité dans amplitudes b-ondes de 87,23% a été enregistrée, qui a atteint la signification statistique (p <0,01, baisse de 25,5% à la fin de l'affouillement, p = 0,03).
Pour 250 um glutamate, une première réduction de l'amplitude d'onde un (p> 0,05), suivie par une réduction de 1,9% (p> 0,05) de 7,8%. Une réduction de 83,7% des amplitudes d'onde (b p <0,01) a été notée; après un lavage de 75 min, la réduction a été de 2,3% (p = 0,62). Dans cette étude, un modèle de stress standardisé est présenté qui peut être utile pour identifier les effets neuroprotecteurs possibles à l'avenir.
Introduction
Neuroprotection a été un fort champ d'investigation dans la recherche ophtalmologique dans les dernières décennies. La rétine est un réseau neuronal très sensible qui dépend de manière significative sur l'oxygénation et est fortement influencé par le métabolisme de ses cellules environnantes. Pathologies oculaires majeurs liés aux dommages de cellules nerveuses rétiniennes sont occlusions vasculaires, le glaucome, et décollement de la rétine.
Occlusion de l'artère rétinienne, comme un exemple pour occlusion vasculaire rétinienne, conduit à une perte soudaine de la vision due à l'hypoxie de la rétine interne 1. Elle est souvent associée à des pathologies vasculaires générales 2 et conduit à une perte visuelle persistante 1, avec seulement 8% des patients qui se remettent de façon significative une acuité visuelle. Bien que la fibrinolyse artérielle a été suggéré comme une option de traitement, le bénéfice n'a pas pu être montré dans un essai clinique randomisé 3.
Le glaucome et décollement de la rétineont tous deux une augmentation de la concentration de glutamate 6.4. Glutamate dans des conditions physiologiques est rencontré comme un transmetteur excitateur dans tout le système nerveux central et le 7,8 rétine interne. Niveaux élevés de glutamate ont été trouvés non seulement dans le glaucome et décollement de la rétine 5,6 mais aussi dans la rétinopathie diabétique proliférante neuf. Une augmentation de glutamate conduit éventuellement à l'excitotoxicité et, par conséquent, des lésions des cellules nerveuses 10. Dans la plupart des cas de décollement de la rétine et dans certains cas de la chirurgie de la rétinopathie diabétique proliférante sur la rétine (vitrectomie pars plana) sont nécessaires. Pendant pars plana vitrectomie manipulation mécanique, la lumière vive de la fibre optique ou contrainte de cisaillement exercée par des débits élevés de solutions d'irrigation pendant de longues opérations exercent un stress supplémentaire sur la rétine 11,12.
Toutes les maladies mentionnées ont en commun que la pathologie est localisée à la rétineun seul et pose la communauté ophtalmologique au défi de trouver des moyens pour protéger la rétine comme un système neurosensoriel.
L'électrorétinogramme (ERG) est la méthode standard pour l'évaluation in vivo la fonction des photorécepteurs (a-ondes) et la fonction de la rétine interne (b-ondes). L'ERG est mesurée par Silver-électrodes introduites dans la cornée et les yeux sont stimulées par une augmentation du niveau de la lumière pour détecter des défauts dans des tiges ou des cônes ou dans la rétine interne. Différents défauts de la rétine peuvent être détectées par des changements dans l'amplitude (la force de la réponse) ou la latence (la réponse-à-intervalle de temps-) de l'ERG. Protocole et méthodes de mesure différentes ERG (pattern-ERG, multifocale-ERG ou champ clair ERG) permettent une différenciation plus poussée des défauts. La technique de la rétine isolée a été introduit récemment, ce qui permet d'évaluer les effets sur la rétine sans interférences d'un animal, par exemple de l'étude de13,14 réactions générales.
Ce était le but de cette étude pour évaluer et mettre en place un modèle de stress défini et normalisé pour l'hypoxie et le stress de glutamate sur la rétine isolée superfusées. Ainsi, nous espérons jeter les bases pour de futures études sur les effets neuroprotecteurs de certains agents ou des solutions d'irrigation intraoculaires.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans cette étude, un impact significatif sur l'amplitude de l'onde b après 45 min de l'hypoxie a été trouvé. Cette réduction était encore significative après la phase de lavage. Un effet similaire sur le potentiel de photorécepteur a pu être observée.
Les résultats sont corroborés par d'autres données publiées et de 16 nous donner la possibilité d'étudier des effets neuroprotecteurs possibles après l'hypoxie.
A…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This paper is dedicated to my beloved wife Maren and our little Karl.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 120 mM NaCl | Merck Pharma, Germany | 1,064,041,000 | |
| 2 mM KCl, | Merck Pharma, Germany | 1,050,010,250 | |
| 0.1 mM MgCl2, | Merck Pharma, Germany | 58,330,250 | |
| 0.15 mM CaCl2 | Merck Pharma, Germany | 111 TA106282 | |
| 1.5 mM NaH2PO4/13.5 mM Na2HPO4 | Merck Pharma, Germany | 1,065,860,500 | |
| 5 mM glucose | Merck Pharma, Germany | 40,741,000 |
Riferimenti
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