RU2709247C1 - Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy - Google Patents

Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy Download PDF

Info

Publication number
RU2709247C1
RU2709247C1 RU2019126782A RU2019126782A RU2709247C1 RU 2709247 C1 RU2709247 C1 RU 2709247C1 RU 2019126782 A RU2019126782 A RU 2019126782A RU 2019126782 A RU2019126782 A RU 2019126782A RU 2709247 C1 RU2709247 C1 RU 2709247C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
atrophy
pigment epithelium
retina
retinal pigment
retinal
Prior art date
Application number
RU2019126782A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Нероев
Людмила Анатольевна Катаргина
Наталия Владимировна Нероева
Марина Владимировна Рябина
Марина Владимировна Зуева
Ирина Владимировна Цапенко
Павел Андреевич Илюхин
Татьяна Николаевна Киселёва
Асият Гисовна Кармокова
Оксана Арсеновна Лосанова
Артемий Михайлович Майбогин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им. Гельмгольца Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им. Гельмгольца Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им. Гельмгольца Минздрава России)
Priority to RU2019126782A priority Critical patent/RU2709247C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709247C1 publication Critical patent/RU2709247C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to ophthalmology, and can be used in experimental ophthalmology for simulation of retinal pigment epithelium atrophy. Bevacizumab is introduced into the subretinal space at 0.5 pd below the optic disk in amount of 10 mcl containing 0.025 mg of the preparation to form a subretinal bladder.
EFFECT: method enables to obtain a simple, adequate clinical-functional and morphological model of retinal atrophy, reflecting the course of the process closest to its occurrence with the background of anti-VEGF-therapy.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно, к офтальмологии, и может быть использовано в экспериментальной офтальмологии для моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия с целью анализа эффективности различных способов лечения и профилактики данной патологии.The invention relates to medicine, namely to ophthalmology, and can be used in experimental ophthalmology to model atrophy of retinal pigment epithelium in order to analyze the effectiveness of various methods of treatment and prevention of this pathology.

В эру массового применения анти-VEGF - терапии в мировой практике офтальмологами было отмечено развитие атрофических изменений на фоне многократного введения ингибиторов ангиогенеза и их влияние на функциональный результат лечения.In the era of the widespread use of anti-VEGF therapy in world practice, ophthalmologists noted the development of atrophic changes against the background of repeated administration of angiogenesis inhibitors and their effect on the functional outcome of treatment.

Эффективность анти-VEGF-препаратов в купировании экссудативной реакции не вызывает сомнения. Однако существует необходимость определения продолжительности лечения, используя ингибиторы ангиогенеза в адекватном количестве. В одном из самых масштабных исследований САТТ и IVAN была проанализирована и выявлена прямая зависимость развития макулярной атрофии от многократного введения ингибиторов ангиогенеза. [Ranibizumab and Bevacizumab for Treatment of Neovascular Age-related Macular Degeneration Comparison of Age-related Macular Degeneration Treatments Trials (CATT) Research Group Daniel F. Martin et al. Ophthalmology July 2012 Vol. 119, Issue 7, P. 1388-1398.] Однако этот вопрос все еще остается дискуссионным т.к. были проведены исследования, которые не выявили существенной связи между количеством инъекций ингибитора ангиогенеза и развитием на фоне их применения вторичной атрофии.The effectiveness of anti-VEGF drugs in stopping the exudative reaction is not in doubt. However, there is a need to determine the duration of treatment using angiogenesis inhibitors in an adequate amount. In one of the largest studies of CATT and IVAN, a direct relationship between the development of macular atrophy and the repeated administration of angiogenesis inhibitors was analyzed and revealed. [Ranibizumab and Bevacizumab for Treatment of Neovascular Age-related Macular Degeneration Comparison of Age-related Macular Degeneration Treatments Trials (CATT) Research Group Daniel F. Martin et al. Ophthalmology July 2012 Vol. 119, Issue 7, P. 1388-1398.] However, this issue is still debatable because studies were conducted that did not reveal a significant relationship between the number of injections of an angiogenesis inhibitor and the development of secondary atrophy during their use.

В соответствии с этим представляется актуальным изучение и анализ механизмов развития вторичной атрофии ретинального пигментного эпителия, а также поиск оптимального, безопасного метода ее лечения.In accordance with this, it seems relevant to study and analyze the mechanisms of development of secondary atrophy of the retinal pigment epithelium, as well as the search for an optimal, safe method for its treatment.

В современной офтальмологии идет активный поиск наиболее оптимальной по воспроизводимости экспериментальной модели атрофии РПЭ. На сегодняшний день разработано несколько моделей атрофии РПЭ, раскрывающих разные механизмы и патогенетические особенности ее возникновения.In modern ophthalmology, there is an active search for the most optimal experimental model of RPE atrophy in reproducibility. To date, several models of RPE atrophy have been developed that reveal different mechanisms and pathogenetic features of its occurrence.

Известен способ моделирования атрофии РПЭ, воссозданной путем активации врожденных механизмов апоптоза у мышей, крыс и кроликов. Системное внутривенное введение Полиинозин-полицитидиловой кислоты (Поли - И) активирует Toll-подобный 3 (TLR3) рецептор, что запускает процессы апоптоза и сопровождается образованием друз, географической атрофии и отслойки сетчатки. Выраженность дегенеративных изменений находилась в прямой корреляционной зависимости от количества введенной кислоты, далее результаты оценивались при помощи оптической когерентной томографии, электроретинографии и последующего гистологического исследования. [Ni М. et al. Animal Models of Dry Type Retinal Degeneration //Investigative Ophthalmology & Visual Science. - 2009. - T. 50. - №. 13. - C. 776-776.]A known method of modeling atrophy of RPE, recreated by activation of the innate mechanisms of apoptosis in mice, rats and rabbits. Systemic intravenous administration of Polyinosine-polycytidylic acid (Poly-I) activates the Toll-like 3 (TLR3) receptor, which triggers apoptosis and is accompanied by the formation of drusen, geographical atrophy and retinal detachment. The severity of degenerative changes was in direct correlation with the amount of acid introduced, then the results were evaluated using optical coherence tomography, electroretinography, and subsequent histological examination. [Ni M. et al. Animal Models of Dry Type Retinal Degeneration // Investigative Ophthalmology & Visual Science. - 2009. - T. 50. - No. 13. - C. 776-776.]

Известен способ моделирования географической атрофии сетчатки, при котором проводили коагуляцию сетчатки мышей диодным лазером с длиной волны 810 нм. Признаки географической атрофии (атрофия клеток РПЭ, увеличение лизосом РПЭ, потеря фоторецепторов, потеря внешнего ядерного слоя и истончение хориоидеи) у мышей определялись к 12 неделе. В данном исследовании результаты оценивали при помощи электроретинографии и последующего гистологического исследования. [Goverdhan S. et al. A Mouse Model of Geographic Atrophy Resembling Human Geographic Age-Related Macular Degeneration //Investigative Ophthalmology & Visual Science. - 2015. - T. 56. - №. 7. - C. 2365-2365].A known method of modeling geographical retinal atrophy, in which the retina was coagulated by a diode laser with a wavelength of 810 nm. Signs of geographical atrophy (atrophy of RPE cells, increased lysosomes of RPE, loss of photoreceptors, loss of the outer nuclear layer and thinning of the choroid) were determined in mice by week 12. In this study, the results were evaluated using electroretinography and subsequent histological examination. [Goverdhan S. et al. A Mouse Model of Geographic Atrophy Resembling Human Geographic Age-Related Macular Degeneration // Investigative Ophthalmology & Visual Science. - 2015. - T. 56. - No. 7. - C. 2365-2365].

Известен способ моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия путем ретробульбарного введения NaIO3 в низких дозах. В эксперименте на мышах сначала in vitro, затем in vivo были получены доклинические модели географической атрофии сетчатки [Hanus J. et al. Retinal pigment epithelial cell necroptosis in response to sodium iodate //Cell death discovery. - 2016. - T. 2. - C. 16054.] Введение NaIO3 индуцирует окислительный стресс, что провоцирует процессы апоптоза и некроптоза: отмечаются изменения в виде первичного поражения клеток пигментного эпителия, и вторичного поражения фоторецепторного слоя в виде тяжелой географической атрофии, а затем с последующей атрофией хориокапиллярного слоя.A known method for modeling atrophy of retinal pigment epithelium by retrobulbar administration of NaIO3 in low doses. In an experiment in mice, first in vitro, then in vivo, preclinical models of geographical retinal atrophy were obtained [Hanus J. et al. Retinal pigment epithelial cell necroptosis in response to sodium iodate // Cell death discovery. - 2016. - T. 2. - C. 16054.] The introduction of NaIO3 induces oxidative stress, which provokes the processes of apoptosis and necroptosis: there are changes in the form of primary lesion of pigment epithelial cells, and secondary damage to the photoreceptor layer in the form of severe geographical atrophy, and then followed by atrophy of the choriocapillary layer.

Ближайшим аналогом предполагаемого изобретения является способ моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия путем введения Митомицина С и 0,25% этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) через трассклеральный доступ в субретинальное пространство у свиней. Изменения в виде атрофии пигментного эпителия в сопровождении с вторичной хориоидальной атрофией были зафиксированы спустя 1 неделю после введения препаратов. [DEL PRIORE L. V. et al. Retinal pigment epithelial debridement as a model for the pathogenesis and treatment of macular degeneration //American journal of ophthalmology. - 1996. - T. 122. - №. 5. - C. 629-643].The closest analogue of the proposed invention is a method for modeling atrophy of retinal pigment epithelium by introducing Mitomycin C and 0.25% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) through transscleral access to the subretinal space in pigs. Changes in the form of atrophy of the pigment epithelium, accompanied by secondary choroidal atrophy, were recorded 1 week after drug administration. [DEL PRIORE L. V. et al. Retinal pigment epithelial debridement as a model for the pathogenesis and treatment of macular degeneration // American journal of ophthalmology. - 1996. - T. 122. - No. 5. - C. 629-643].

Вышеуказанные способы моделирования получали в результате химического, биологического или физического воздействия. Эти индуцированные модели ориентированы на гистологическую приближенность к существующим дегенеративным заболеваниям сетчатки, некоторые из которых недостаточно подкреплены функциональными и клиническими данными, необходимыми для адекватной оценки моделирования атрофии РПЭ. Необходима модель, подкрепленная полноценными клинико-функциональными и морфологическими данными и отражающая течение процесса, наиболее близкое к ее возникновению на фоне многократного применения ингибиторов ангиогенеза при лечении дегенеративных заболеваний сетчатки, что мотивирует на поиск новых способов ее воспроизведения.The above simulation methods were obtained as a result of chemical, biological or physical exposure. These induced models are oriented towards histological proximity to existing degenerative diseases of the retina, some of which are insufficiently supported by the functional and clinical data necessary for an adequate assessment of the modeling of RPE atrophy. A model is needed, supported by full-fledged clinical-functional and morphological data and reflecting the course of the process closest to its occurrence against the background of repeated use of angiogenesis inhibitors in the treatment of degenerative diseases of the retina, which motivates the search for new ways to reproduce it.

Задачей изобретения является разработка простой, легкой в воспроизведении клинико-функциональной и морфологической модели атрофии сетчатки.The objective of the invention is to develop a simple, easy-to-reproduce clinical-functional and morphological model of retinal atrophy.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение простой, адекватной клинико-функциональной и морфологической модели атрофии сетчатки, отражающей течение процесса, наиболее близкое к ее возникновению на фоне анти -VEGF-терапии.The technical result of the invention is to obtain a simple, adequate clinical, functional and morphological model of retinal atrophy, reflecting the course of the process closest to its occurrence against the background of anti-VEGF therapy.

Технический результат достигается за счет введения в субретинальное пространство с формированием субретинального пузыря бевацизумаба в объеме 10 мкл, содержащем 0.025 мг препарата, который вводят на расстоянии 0.5 pd ниже диска зрительного нерва.The technical result is achieved by introducing into the subretinal space with the formation of a subretinal bladder of bevacizumab in a volume of 10 μl containing 0.025 mg of the drug, which is administered at a distance of 0.5 pd below the optic disc.

В качестве препарата для моделирования атрофии РПЭ нами был выбран Бевацизумаб (Авастин), как наиболее дешевый и доступный из существующих в медицине ингибиторов ангиогенеза.As a preparation for modeling RPE atrophy, we chose Bevacizumab (Avastin), as the cheapest and most affordable angiogenesis inhibitor in medicine.

Объем и количество вводимого бевацизумаба были определены при исследованиях на кроликах породы альбино. В ходе эксперимента было показано, что субретинальное введение бевацизумаба в объеме 10 мкл, содержащем 0.025 мг препарата с формированием субретинального пузыря, приводит к необратимым изменениям в виде дегенерации фоторецепторного слоя сетчатки и атрофии ретинального пигментного эпителия сетчатки.The volume and amount of bevacizumab administered were determined in studies on albino rabbits. During the experiment, it was shown that subretinal administration of bevacizumab in a volume of 10 μl containing 0.025 mg of the drug with the formation of a subretinal bladder leads to irreversible changes in the form of degeneration of the photoreceptor layer of the retina and atrophy of the retinal pigment epithelium of the retina.

Раствор вводят на расстоянии 0,5 pd ниже диска зрительного нерва для наилучшей воспроизводимости и повторяемости модели, визуализации с помощью оптической когерентной томографии, использования постоянного ориентира (диска зрительного нерва) и точной стандартизированной топографии зоны атрофии.The solution is injected at a distance of 0.5 pd below the optic nerve disk for the best reproducibility and repeatability of the model, visualization using optical coherence tomography, the use of a constant reference point (optic nerve disk) and accurate standardized atrophy area topography.

Способ осуществляют следующим образомThe method is as follows

В субретинальное пространство на расстоянии 0,5 pd ниже диска зрительного нерва вводят бевацизумаб в объеме 10 мкл, содержащем 0.025 мг препарата, с формированием субретинального пузыря.Bevacizumab is injected into the subretinal space at a distance of 0.5 pd below the optic disc in a volume of 10 μl containing 0.025 mg of the drug, with the formation of a subretinal bladder.

Для моделирования животных обезболивали внутримышечным введением Золетила и Ксилазина. Мидриаз достигали закапыванием Аппамида. Операцию проводили на правом глазу, оставляя парный глаз для контроля. Перед операцией в конъюнктивальную полость закапывали Вигамокс и Алкаин. Выделяли глазные мышцы и брали на швы-держалки. В проекции плоской части цилиарного тела выполняли склеротомии с установкой портов 23 Ga соответственно 2, 10 и 5 часам. На 5 часах устанавливали ирригационную канюлю. Проводили частичную витрэктомию. Бевацизумаб вводили при помощи шприца объемом 1 мл, соединенным с удлинительной трубкой (управляемой ассистентом) и канюлей 41G DORK (управляемой хирургом), предварительно срезанной под углом 45°. Канюлю вводили через верхне-височный порт в субретинальное пространство на расстоянии 0,5 pd ниже диска зрительного нерва. После правильного позиционирования кончика, который визуализировался побледнением сетчатки, препарат в объеме 10 мкл, содержащем 0.025 мг препарата бевацизумаба, вводили субретинально до образования пузыря, который хорошо визуализируется хирургом с помощью операционного микроскопа. После хирургического вмешательства всем кроликам субконъюнктивально вводили раствор Гентамицина и Дексаметазона в дозе 3 мг/кг и 0,2 мг/кг, соответственно. В последующие 7 дней в конъюнктивальную полость закапывали раствор Дексаметазона 0,1% 3р/д.To simulate animals, they were anesthetized with intramuscular injection of Zoletil and Xylazine. Mydriasis was achieved by instillation of Appamide. The operation was performed on the right eye, leaving a pair of eyes for control. Before surgery, Vigamox and Alcain were instilled into the conjunctival cavity. The eye muscles were isolated and taken on the suture-holders. In the projection of the flat part of the ciliary body, sclerotomy was performed with the installation of 23 Ga ports at 2, 10, and 5 hours, respectively. An irrigation cannula was installed at 5 o’clock. Partial vitrectomy was performed. Bevacizumab was administered using a 1 ml syringe connected to an extension tube (guided by an assistant) and a 41G DORK cannula (guided by a surgeon), previously cut at an angle of 45 °. A cannula was inserted through the upper temporal port into the subretinal space at a distance of 0.5 pd below the optic disc. After correctly positioning the tip, which was visualized by blanching of the retina, the preparation in a volume of 10 μl containing 0.025 mg of bevacizumab was administered subretinally until a bladder formed, which was well visualized by the surgeon using an operating microscope. After surgery, all rabbits were subconjunctively injected with a solution of Gentamicin and Dexamethasone at a dose of 3 mg / kg and 0.2 mg / kg, respectively. In the next 7 days, a solution of Dexamethasone 0.1% 3p / d was instilled into the conjunctival cavity.

Экспериментальные исследования были проведены на 10 кроликах (10 глаз) породы альбино, массой 2,0-2,5 кг. Продолжительность эксперимента составила один месяц. Через месяц животных выводили из эксперимента методом воздушной эмболии после введения кролика в наркоз (согласно приказу МинВуза СССР №724 от 13.11.184). Глазные яблоки энуклеировали целиком, после чего фиксировали в нейтральном 10% растворе формалина в течение 1 суток. После фиксации глазные яблоки разрезали на 3 колодки таким образом, чтобы зона индуцированной атрофии оказывалась в центральной колодке. После стандартной гистологической проводки центральные колодки заливали в парафин. С парафиновых блоков готовили серийные срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике. Обзорное микроскопическое исследование проводили на микроскопе, оборудованном цифровой фотокамерой при увеличении ×200-400. (Фиг. 1. Модель атрофии РПЭ. Атрофические изменения хориоидеи, тотальное исчезновение клеток пигментного эпителия, атрофические спонгиоз фоторецепторного слоя, разрежение клеточных элементов наружного и внутреннего ядерного слоев, отсутствие клеток ганглиозного слоя. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ×200; Фиг. 2. Контрольная группа. Сетчатка нормального строения. Под сетчаткой определяется сохранный равномерный слой пигментного эпителия (указано стрелками). Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ×400).Experimental studies were conducted on 10 rabbits (10 eyes) of albino breed, weighing 2.0-2.5 kg. The duration of the experiment was one month. A month later, the animals were withdrawn from the experiment by air embolism after the rabbit was anesthetized (according to the order of the USSR Ministry of Higher Education No. 724 of 11/13/184). Eyeballs were enucleated whole, after which they were fixed in a neutral 10% formalin solution for 1 day. After fixation, the eyeballs were cut into 3 blocks so that the zone of induced atrophy was in the central block. After standard histological wiring, the central pads were embedded in paraffin. Serial sections were prepared from paraffin blocks, which were stained with hematoxylin and eosin according to standard methods. A survey microscopic study was performed on a microscope equipped with a digital camera at a magnification of × 200-400. (Fig. 1. Model of RPE atrophy. Atrophic changes of the choroid, total disappearance of pigment epithelial cells, atrophic spongi of the photoreceptor layer, rarefaction of cellular elements of the outer and inner nuclear layers, absence of ganglion layer cells. Stained with hematoxylin and eosin. Increase × 200; Fig. 2 The control group. The retina of normal structure. Under the retina is determined by the intact uniform layer of pigment epithelium (indicated by arrows). Stained with hematoxylin and eosin. Magnification × 400).

Типичными морфологическими признаками, наблюдаемыми при экспериментальном моделировании атрофии, сетчатки являются выраженные атрофические изменения сетчатки, отсутствие клеток пигментного эпителия на мембране Бруха, дистрофические изменения во всех слоях сетчатки с нарушением ее гистоархитектоники (дегенеративные изменения в слое фоторецепторов, очаги клеточного разрежения в наружном и внутреннем ядерных слоях, исчезновение ганглиозных клеток).Typical morphological signs observed in experimental modeling of atrophy of the retina are pronounced atrophic changes in the retina, the absence of pigment epithelial cells on Bruch's membrane, dystrophic changes in all layers of the retina with a violation of its histoarchitectonics (degenerative changes in the layer of photoreceptors, foci of cell rarefaction in the external and internal nuclei layers, the disappearance of ganglion cells).

В сроки наблюдения на 2 день, через 2 недели, 1 месяц, 3 и 6 месяцев после оперативного вмешательства проведена оптическая когерентная томография на обоих глазах.An optical coherence tomography scan was performed on both eyes during the observation period on day 2, 2 weeks, 1 month, 3 and 6 months after surgery.

Через 2 дня после оперативного вмешательства на ОКТ-снимке визуализировалась отслойка нейросенсорной сетчатки с разрывом соответственно месту вкола, дезорганизация слоев сетчатки. На аутофлюоресенции определялась неравномерная гиперфлюоресценция - Фиг. 3.2 days after surgery, an detachment of the neurosensory retina with a gap corresponding to the injection site and disorganization of the layers of the retina were visualized on an OCT image. At autofluorescence, uneven hyperfluorescence was determined - FIG. 3.

Через 2 недели отмечалось неравномерное прилегание нейроэпителия, самопроизвольное закрытие разрыва, повышение гиперрефлективности в исследуемой зоне. На аутофлюоресценции определялась зона гипофлюоресценции, соответствующая зоне атрофии, окруженной ободком крапчатой гиперфлюоресценции - Фиг. 4, 5.After 2 weeks, there was an uneven fit of the neuroepithelium, spontaneous closure of the gap, increased hyperreflectivity in the study area. On autofluorescence, the hypofluorescence zone corresponding to the atrophy zone surrounded by the rim of speckled hyperfluorescence was determined - FIG. 4, 5.

Через один месяц после оперативного вмешательства визуализировалась зона атрофии ретинального пигментного эпителия, приводящая к повышенному проникновению лазерного луча в подлежащие ткани. В зоне атрофии определялось истончение пигментного эпителия и хориоидеи, утрата хориокапилляров. На аутофлюоресценции глазного дна определялась зона гипофлюоресценции, соответствующая зоне атрофии - Фиг. 6. Эти изменения сохранялись к 3 - Фиг. 7 и 6 месяцу наблюдения - Фиг. 8.One month after surgery, the atrophy zone of the retinal pigment epithelium was visualized, leading to increased penetration of the laser beam into the underlying tissue. In the atrophy zone, thinning of the pigment epithelium and choroid, the loss of choriocapillaries was determined. On the autofluorescence of the fundus, the hypofluorescence zone corresponding to the atrophy zone was determined - FIG. 6. These changes were saved to 3 - FIG. 7 and 6 months of observation - FIG. 8.

До и после оперативного вмешательства проведена оценка состояния кровотока в сосудах глаза при помощи метода цветового дуплексного сканирования в режимах цветового доплеровского картирования (ЦДК) и импульсной допплерографии. Более выраженные изменения отмечаются в ЦАС (средний показатель максимальной систолической скорости Vsyst в ЦАС - 8,2±0,4 см/с) по сравнению с парным интактным глазом (12,2±0,6 см/с; р<0,001). Регистрируется нарушение гемодинамики и дефицит кровотока в системе ретинальных и хориоидальных сосудов в глазах с атрофией ретинального пигментного эпителия (РПЭ).Before and after surgery, the state of blood flow in the vessels of the eye was assessed using the color duplex scanning method in the modes of color Doppler mapping (CDL) and pulsed Doppler ultrasound. More pronounced changes are observed in the CAC (the average maximum systolic velocity Vsyst in the CAC is 8.2 ± 0.4 cm / s) compared with the paired intact eye (12.2 ± 0.6 cm / s; p <0.001). Hemodynamic disturbance and blood flow deficiency in the system of retinal and choroidal vessels in the eyes with atrophy of retinal pigment epithelium (RPE) are recorded.

Функциональную активность сетчатки оценивалиThe functional activity of the retina was evaluated

электроретинографическими методами по стандартам ISCEV с помощью диагностической системы Roland Consult RETIport/scan21 (Германия). Регистрировали скотопическую, максимальную и колбочковую ЭРГ на одиночные вспышки и ритмическую ЭРГ (РЭРГ) на световые мелькания частотой 30 Гц, а также паттерн ЭРГ (ПЭРГ) устойчивого состояния на черно-белые альтернирующие шахматные ячейки с угловым размером 0,8 градусов у здоровых кроликов (до создания атрофии) и через 3 месяца после моделирования. Анализировали амплитудные и временные показатели биопотенциалов и колбочковый глиальный индекс Кг, рассчитанный по отношению амплитуды b-волны колбочковой ЭРГ на одиночные стимулы к амплитуде ритмического ответа на световые мелькания 30 Гц.electroretinographic methods according to ISCEV standards using the Roland Consult RETIport / scan21 diagnostic system (Germany). We recorded scotopic, maximal, and cone-shaped ERGs for single flashes and rhythmic ERGs (RERGs) for light flickering at a frequency of 30 Hz, as well as a steady state ERG pattern (PERGs) on black and white alternating chess cells with an angular size of 0.8 degrees in healthy rabbits ( before atrophy) and 3 months after modeling. We analyzed the amplitude and time indices of biopotentials and the cone glial index Kg, calculated from the ratio of the amplitude of the b-wave cone ERG to single stimuli to the amplitude of the rhythmic response to light flickers of 30 Hz.

Функциональную активность РПЭ оценивали по активности фоторецепторов сетчатки, так как их нормальное функционирование зависит от состояния РПЭ и адекватности хориоидального кровообращения. Изменение биоэлектрической активности фоторецепторов по данным ЭРГ является косвенным маркером патологии клеток РПЭ и позволяет опосредованно судить о характере их нарушения.The functional activity of RPE was assessed by the activity of retinal photoreceptors, since their normal functioning depends on the state of RPE and the adequacy of choroid circulation. The change in the bioelectric activity of photoreceptors according to the ERG is an indirect marker of the pathology of RPE cells and allows you to indirectly judge the nature of their violation.

На глазах с атрофией регистрировали ЭРГ с субнормальными амплитудами а- и b-волн, которые были на 20-40% ниже исходных значений у каждого животного, что свидетельствовало об угнетении функциональной активности фоторецепторов, ON-биполярных клеток и клеток Мюллера, а также ганглиозных клеток сетчатки (по динамике ПЭРГ). Наиболее выраженным и характерным для данной модели атрофии было снижение амплитуды а-волны максимальной и колбочковой ЭРГ, по сравнению с более умеренным угнетением амплитуды b-волны, РЭРГ и ПЭРГ, что указывает на значительные изменения, прежде всего, на уровне фоторецепторов и РПЭ сетчатки. Эти изменения указывали также на нарушение интерфейса фоторецепторы/РПЭ. Повышение индекса b/а максимальной ЭРГ отражает нарушение передачи зрительных сигналов от фоторецепторов к биполярным клеткам пострецепторной сетчатки (интерфейс наружная / внутренняя сетчатка). Колбочковый глиальный индекс на глазах с атрофией был снижен в среднем до 0,6-0,7 отн. ед. при значениях нормы 1-1,2. Такая динамика глиального индекса через 4 месяца после создания экспериментальной модели свидетельствует о существенном нарушении глио-нейрональных взаимоотношений и угнетении функции глиальных клеток Мюллера в сетчатке при введении в субретинальное пространство раствора бевацизумаба, подавляющего активность VEGF факторов, в объеме 0.01 мл.In the eyes with atrophy, ERG was recorded with subnormal amplitudes of a- and b-waves, which were 20-40% lower than the initial values in each animal, which indicated inhibition of the functional activity of photoreceptors, ON-bipolar cells and Mueller cells, as well as ganglion cells retina (on the dynamics of PERG). The most pronounced and characteristic for this model of atrophy was a decrease in the amplitude of the a-wave of the maximum and cone ERG, compared with a more moderate inhibition of the amplitude of the b-wave, RERG and PEG, which indicates significant changes, primarily at the level of photoreceptors and RPE of the retina. These changes also indicated a violation of the photoreceptor / RPE interface. An increase in the b / a index of maximum ERG reflects a violation of the transmission of visual signals from photoreceptors to bipolar cells of the postreceptor retina (external / internal retina interface). The cone glial index in the eyes with atrophy was reduced on average to 0.6-0.7 rel. units with norm values of 1-1.2. Such dynamics of the glial index 4 months after the creation of the experimental model indicates a significant violation of the glio-neuronal relationships and inhibition of the function of the glomerular Mueller cells in the retina when a solution of bevacizumab, which suppresses the activity of VEGF factors, is introduced into the subretinal space in a volume of 0.01 ml.

Таким образом, моделирование атрофии РПЭ с помощью однократного субретинального введения бевацизумаба в объеме 10 мкл, содержащем 0.025 мг, позволяет получить выраженные изменения функциональной активности сетчатки, прежде всего, в слое фоторецепторов, наряду с дефицитом ретинального и хориоидального кровообращения, что характерно для усугубления дегенеративного процесса под влиянием антиангиогенной терапии. Относительная простота воспроизведения модели атрофии позволяет широко использовать ее в экспериментальных исследованиях.Thus, modeling of RPE atrophy with a single subretinal injection of bevacizumab in a volume of 10 μl containing 0.025 mg allows one to obtain pronounced changes in the functional activity of the retina, primarily in the photoreceptor layer, along with deficiency of retinal and choroidal circulation, which is typical for exacerbating the degenerative process under the influence of antiangiogenic therapy. The relative simplicity of reproducing the model of atrophy allows it to be widely used in experimental studies.

Claims (1)

Способ моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия, включающий введение препарата в субретинальное пространство, отличающийся тем, что в качестве препарата используют бевацизумаб в объеме 10 мкл, содержащем 0,025 мг препарата, который вводят кроликам породы альбино на расстоянии 0,5 pd ниже диска зрительного нерва с сформированием субретинального пузыря.A method for modeling atrophy of retinal pigment epithelium, including the introduction of the drug into the subretinal space, characterized in that bevacizumab is used as a preparation in a volume of 10 μl containing 0.025 mg of the drug, which is administered to albino rabbits at a distance of 0.5 pd below the optic disc with the formation of subretinal bladder.
RU2019126782A 2019-08-26 2019-08-26 Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy RU2709247C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126782A RU2709247C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126782A RU2709247C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709247C1 true RU2709247C1 (en) 2019-12-17

Family

ID=69006871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126782A RU2709247C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709247C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727000C1 (en) * 2019-06-19 2020-07-17 Владимир Владимирович Нероев Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1757666A1 (en) * 1990-11-14 1992-08-30 Одесский Медицинский Институт Им.Н.И.Пирогова Method for modeling the central dystrophy of the retina
RU2399100C1 (en) * 2009-05-14 2010-09-10 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Method for simulating partial optic atrophy
US20180272009A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Hamamatsu Pharma Research, Inc. Non-human primate model of age-related macular degeneration and method for producing same
CN208287099U (en) * 2017-08-21 2018-12-28 中国中医科学院眼科医院 A kind of chronic experi retinal light damage experimental provision
CN109528769A (en) * 2018-12-11 2019-03-29 华南农业大学 A kind of method for building up of dog cataract model living

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1757666A1 (en) * 1990-11-14 1992-08-30 Одесский Медицинский Институт Им.Н.И.Пирогова Method for modeling the central dystrophy of the retina
RU2399100C1 (en) * 2009-05-14 2010-09-10 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Method for simulating partial optic atrophy
US20180272009A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Hamamatsu Pharma Research, Inc. Non-human primate model of age-related macular degeneration and method for producing same
CN208287099U (en) * 2017-08-21 2018-12-28 中国中医科学院眼科医院 A kind of chronic experi retinal light damage experimental provision
CN109528769A (en) * 2018-12-11 2019-03-29 华南农业大学 A kind of method for building up of dog cataract model living

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MATSUDA Y. et al. Anti-Angiogenic and Anti-Scarring Dual Action of an Anti-Fibroblast Growth Factor 2 Aptamer in Animal Models of Retinal Disease. Molecular Therapy, 2019, 17, p. 819-828. *
МИЛЮШИНА Л.А. Экспериментальные модели дегенеративно-дистрофических заболеваний сетчатки человека: индуцированные модели. Вестник офтальмологии, 2013(3), стр. 94-97. *
МИЛЮШИНА Л.А. Экспериментальные модели дегенеративно-дистрофических заболеваний сетчатки человека: индуцированные модели. Вестник офтальмологии, 2013(3), стр. 94-97. MATSUDA Y. et al. Anti-Angiogenic and Anti-Scarring Dual Action of an Anti-Fibroblast Growth Factor 2 Aptamer in Animal Models of Retinal Disease. Molecular Therapy, 2019, 17, p. 819-828. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727000C1 (en) * 2019-06-19 2020-07-17 Владимир Владимирович Нероев Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy
RU2727000C9 (en) * 2019-06-19 2021-06-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский ценр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравооохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им.Гельмгольца" Минздрава России) Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sappington et al. The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice
Ellsworth The practical management of retinoblastoma.
CN107865830A (en) Method for treating diabetic retinopathy and other ophthalmology diseases
KR102307421B1 (en) Multiple kinase inhibitors and use in ocular fibrosis
Penha et al. Retinal and ocular toxicity in ocular application of drugs and chemicals–part I: animal models and toxicity assays
Fitzgerald et al. Central neural circuits for the light-mediated reflexive control of choroidal blood flow in the pigeon eye: a laser Doppler study
Francis et al. Subretinal transplantation of forebrain progenitor cells in nonhuman primates: survival and intact retinal function
RU2709247C1 (en) Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy
Li et al. Glial cell contribution to basal vessel diameter and pressure-initiated vascular responses in rat retina
KR102022631B1 (en) Pharmaceutical composition for the Anti―Angiogenesis containing cyclic pentadepsipeptide as an effective ingredient
Matthes et al. Blood vascular abnormalities in the degenerative mouse retina (C57BL/6J-rd le).
Li et al. Role of the superior salivatory nucleus in parasympathetic control of choroidal blood flow and in maintenance of retinal health
CN113133431A (en) Establishment method, model and application of chronic ocular hypertension combined long-axis animal model
Shih et al. The effects of choroidal or ciliary nerve transection on myopic eye growth induced by goggles.
Guo et al. An improved method for establishment of murine retinal detachment model and its 3D vascular evaluation
Stefansson et al. Neovascularization of the iris: an experimental model in cats.
Mahmoud et al. Lensectomy and vitrectomy decrease the rate of photoreceptor loss in rhodopsin P347L transgenic pigs
Shaikh et al. Comparison between suprachoroidal triamcinolone and intravitreal triamcinolone acetonide in patients of resistant diabetic macular edema
MELENA et al. Aqueous humor dynamics in α-chymotrypsin-induced ocular hypertensive rabbits
RU2727000C9 (en) Method of simulating retinal pigment epithelium atrophy
Kumar et al. Characterization and validation of a chronic retinal neovascularization rabbit model by evaluating the efficacy of anti-angiogenic and anti-inflammatory drugs
Macri et al. Ciliary ganglion stimulation. II. Neurogenic, intraocular pathway for excitatory effects on aqueous humor production and outflow.
Massry et al. Pilocarpine-associated allograft rejection in postkeratoplasty patients
Ünsal et al. Appraisement of Anterior Segment Changes caused by Vitrectomy without Internal Tamponade using Ultrasonic Biomicroscopy in Phakic Eyes.
Cerreta et al. Bilateral phacoemulsification in an African elephant (Loxodonta africana)