Ένα καινοτόμο πειραματικό μοντέλο πρόσθιας ισχαιμικής οπτικής νευροπάθειας και οι εμπλεκόμενοι σε αυτό ανοσολογικοί μηχανισμοί

Abstract

ABSTRACTPurpose/ Aim of the study:Non-Arteritic Anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is the most commoncause of non-glaucomatous optic nerve head (ONH) injury among older adults.NAION results from a sudden ischemic insult to the proximal portion of the opticnerve, typically leading to visual impairment. In this study, we present anexperimental model of photodynamically induced ONH injury that can be used tostudy neuroprotective modalities.Materials and Methods:Intraperitoneal injection of mesoporphyrin IX was followed by photodynamictreatment of the ONH in one eye of Brown-Norway rats; the fellow eye received thereverse sequence as a sham control. Fluorescein angiography (FA), spectral domainoptical coherence tomography (SD-OCT), and visual evoked potential (VEP)recordings, were performed at different time points following laser treatment.Immunohistochemistry was used to monitor apoptotic cell death (TUNEL) and ONHmacrophage infiltration (CD68). Cytokine levels were evaluated using ELISA.Results:FA showed early hyperfluorescence and late leakage of the ONH, while SD-OCT24revealed optic nerve edema. No leakage or other abnormalities were detected incontrol eyes. VEPs were significantly reduced in amplitude and showed prolongedresponses compared to sham eyes. The number of apoptotic retinal ganglion cellswas elevated one day after laser treatment (13.77 ± 4.49, p < 0.01) and peaked onday 7 (57.22 ± 11.34, p < 0.01). Macrophage infiltration also peaked on day 7 (101.8± 9.8, p < 0.05). ELISAs performed showed upregulation of macrophagechemoattractant protein-1 and macrophage inflammatory protein-2 on days threeand 1, respectively.Conclusions:Photodynamic treatment of the ONH after administration of mesoporphyrin IX leadsto macroscopic, histologic, and physiologic evidence of ONH injury. Given the longhalf-life of mesoporphyrin IX, the ease of intraperitoneal injections and therelatively good

Σκοπός της μελέτηςΗ μη-αρτηριακή πρόσθια ισχαιμική οπτική νευροπάθεια (ΜΑ-ΠΙΟΝ) αποτελείτην πιο συχνή αιτία μη γλαυκωματικής οπτικής νευροπάθειας σε ηλικιωμένουςενήλικες. Το αποτέλεσμα της βλάβης του οπτικού νεύρου είναι η απώλεια οπτικούπεδίου για τους ασθενείς. Στην παρούσα μελέτη παρουσιάζουμε ένα καινοτόμοπειραματικό μοντέλο φωτοδυναμικής πρόκλησης οπτικής νευροπάθειας η οποίαμπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη νευροπροστατευτικών θεραπειών.Υλικά και μέθοδοιΣε αρουραίους Brown-Norway ενδοπεριτοναϊκη ένεση μεσοπορφυρίνης ΙΧακολουθείται από φωτοδυναμική θεραπεία οπτικού νεύρου. Το αντίπλευρο μάτιχρησιμοποιείτα ως μάτι- ελέγχου. Φλουοραγγειογραφία, οπτική τομογραφία καιπροκλητά ηλεκτρικά δυναμικά πραγματοποιήθηκαν σε διάφορα χρονικά σημείαύστερα από το laser. Ανοσοϊστοχημεία χρησιμοποιήθηκε για την καταγραφήαποπτωτικού κυτταρικού θανάτου (TUNEL) και την καταγραφή των μακροφάγων(CD68). Οι κυτοκίνες αξιολογήθηκαν με τη μέθοδο ELISA.26Αποτελέσματα:Η φλουοραγγειογραφία έδειξε έκκριση από το οπτικό νεύρο ενώ η οπτικήτομογραφία αποκάλυψε οίδημα της οπτικής θηλής. Το αντίπλευρο μάτι- ελέγχουδεν είχε καμία από αυτές τις βλαβες. Tα ηλεκτρικά δυναμικά βρέθηκαν μειωμέναστο μάτι που υπέστη τη φωτοδυναμική θεραπεία. Ο αριθμός γαγγλιακών κυττάρωνσε απόπτωση ήταν αυξημένος την πρωτη μέρα μετά το laser (13.77 ± 4.49, p <0.01) και κορυφώθηκε την εβδομη ημέρα (57.22 ± 11.34, p < 0.01). Τα μακροφάγαβρέθηκαν αυξημένα επισης την ημέρα 7 (101.8 ± 9.8, p < 0.05). Η ELISA έδειξεαυξημένη πρωτείνη έλκυσης μακροφάγων-1 (macrophage chemoattractant protein-1) και φλεγμονώδη πρωτείνη μακροφάγων 2 (macrophage inflammatory protein-2).Συμπεράσματα:Η φωτοδυναμική θεραπεία του οπτικού νεύρου ύστερα από έγχυσημεσοπορφυρίνης IX οδηγεί σε μακροσκοπικές, ιστολογικές και παθοφυσιολογικέςβλάβες του οπτικού νεύρου. Δεδομένου του μεγάλου χρόνου ημίσειας ζωης τηςμεσοπορφυρίνης IX, την ευκολία των ενδοπεριτοναϊκών ενέσεων και την ευκολίααναπαραγωγής των αποτελεσμάτων το μοντέλο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθείγια μελλοντικές νευροπροστατευτικές μελέτες.