Морфологическое исследование сетчатки крыс линии WAG/Rij с пигментной дегенерацией в постнатальном онтогенезе

Цель работы – выявить особенности морфофункциональной организации сетчатки крыс линии WAG/Rij в процессе постнатального развития от 1-х суток до 360-х суток после рождения.

Материал и методы. Для исследований использована сетчатка крыс инбредной линии WAG/Rij (всего 60 глазных яблок от 30 крыс) с 1-го дня рождения до 360-х суток жизни. На парафиновых срезах, окрашенных гематоксилин и эозином, проводились стандартные гистологические исследования. Иммуногистохимическим методом определяли в сетчатке крыс экспрессию кислого глиального фибриллярного белка GFAP. Использовали мышиные моноклональные антитела (Sаnta Cruz Biotechnology) и универсальную систему вторичной детекции для визуализации (NovocastraTM). Сравнивали степень экспрессии белка в сетчатке крыс линии WAG/Rij в разных возрастных группах.

Результаты. Установлено, что после рождения сетчатка модельных крыс линии WAG/Rij формируется по схеме развития сетчатки крыс других линий и обретает дефинитивное строение только к концу второй недели (совпадает с открытием глаз). На 20-е сутки в сетчатке крыс WAG/Rij появляются первые признаки дистрофических и деструктивных процессов, которые по мере взросления прогрессируют и приводят к глиозу сетчатки. Увеличение экспрессии кислого глиального фибриллярного белка GFAP начинается с 30-х суток и усиливается с возрастом по мере нарастания деструктивных процессов в сетчатке.

Заключение. Раннее постнатальное развитие сетчатки крыс линии WAG/Rij, совпадающее по характеру с таковым крыс других линий, прерывается запуском деструктивных процессов в сетчатке вскоре после ее полной дифференциации. Усиливающийся в дальнейшем каскад дегенерации со временем приводит к гибели нейронов сетчатки и замещению их глиальными клетками.

1. Балхиева Л.Х., Хисматуллина З.Р., Мусина Л.А. Морфология сетчатки крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1ADRD2. Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013;(1):47–9

2. Леушкина Н.Ф., Ахмадеев А.В. Особенности двигательной активности и исследовательской деятельности крыс, имеющих различия в экспрессии изоформ Д2-рецептора. Фундаментальные исследования. 2014; (9-11):2465–8

3. Саркисов Д.С., Перов Ю.Л. Руководство по гистологической технике. М.: Медицина. 1996. 242

4. Berner AK, Brouwers O, Pringle R, Klaassen I, et al. Protection against methylglyoxal-derived AGEs by regulation of glyoxalase 1 prevents retinal neuroglial and vasodegenerative pathology. Diabetologia. 2012;55(3):845–54. doi: 10.1007/s00125-011-2393-0

5. Besharse JC, McMahon DG. The Retina and Other Light-sensitive Ocular Clocks. Journal of Biological Rhythms. 2016 Apr 19;31(3):223–43. doi: 10.1177/0748730416642657

6. Biedermann B, Fröhlich E, Grosche J, Wagner HJ, Reichenbach A. Mammalian Müller (glial) cells express functional D2 dopamine receptors. NeuroReport. 1995 Mar;6(4):609–12. doi: 10.1097/00001756-199503000-00006

7. Chiou GCY., Li BHP. Effects of Dopamine Antagonists on Retinal B-Wave Recovery After Retinal Ischemia. Journal of Ocular Pharmacology and Therapeutics. 1993 Jan;9(2):179–85. doi: 10.1089/jop.1993.9.179

8. Chrobok L, Palus K, Jeczmien-Lazur JS, Chrzanowska A, Kepczynski M, Lewandowski MH. Disinhibition of the intergeniculate leaflet network in the WAG/Rij rat model of absence epilepsy. Experimental Neurology. 2017 Mar;289:103–16. doi: 10.1016/j.expneurol.2016.12.014

9. Chrobok L, Palus-Chramiec K, JeczmienLazur JS, Lewandowski MH. Altered oscillation frequencies in the lateral geniculate complex in the rat model of absence epilepsy. Epilepsy Research. 2019 Nov;157:106212. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2019.106212

10. Devoldere J, Peynshaert K, De Smedt SC, Remaut K. Müller cells as a target for retinal therapy. Drug Discovery Today. 2019 Aug;24(8):1483–98. doi: 10.1016/j.drudis.2019.01.023

11. Fernández-Sánchez L, Lax P, Campello L, Pinilla I, Cuenca N. Astrocytes and Müller Cell Alterations During Retinal Degeneration in a Transgenic Rat Model of Retinitis Pigmentosa. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015 Dec 22;9:484. doi: 10.3389/fncel.2015.00484

12. Lai VL, Rana MW. Folding of photoreceptor cell layer: a new form of retinal lesion in rat. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1985;26(5):771–4.

13. Lai YL, Jacoby RO, Jones AM., Papermaster D.S. A new form of hereditary retinal degeneration in Wag/Rij rats. Invest Ophthalmol. 1975;14(1):62–7.

14. LaVail MM, Nishikawa S, Steinberg RH, Naash M, et al. Phenotypic characterization of P23H and S334ter rhodopsin transgenic rat models of inherited retinal degeneration. Exp Eye Res. 2018;167:56–90. doi: 10.1016/j.exer.2017.10.023

15. Lev N, Ickowicz D, Barhum Y, Lev S, Melamed E, Offen D. DJ-1 protects against dopamine toxicity. J Neural Transm (Vienna). 2009;116(2):151–60. doi: 10.1007/s00702-008-0134-4

16. Nakazawa M, Hara A, Ishiguro S. Optical coherence tomography of animal models of retinitis pigmentosa: From animal studies to clinical applications. Biomed Res Int. 2019; 2019: 8276140. doi: 10.1155/2019/8276140

17. O'steen WK, Donnelly JE. Chronologic analysis of variations in retinal damage in two strains of rats after short-term illumination. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1982;22(2):252–5.

18. Yoshizawa K, Emoto Y, Tsubura A. N-methyl-Nnitrosourea-induced retinal degeneration in rats: a reliable animal model of retinitis pigmentosa for the development of new therapeutic strategies. In: A Hogarth (ed). Recent Advances in Eye Research. New York: Nova Science Publishers; 2015.

19. Witkovsky P. Dopamine and retinal function. Documenta Ophthalmologica. 2004;108(1):17–39. doi: 10.1023/b:doop.0000019487.88486.0a