Full text Pdf 

 

http://doi.org/10.31288/oftalmolzh201162027

STATE OF THE RETINAL AND VASCULAR MEMBRANES OF THE RABBIT EYE WITH DIABETES MELLITUS MODELED BY DITHIZONE. REPORT 1. STRUCTURAL CHANGES

Maltsev E. V., Zborovskaya A. V., Dorokhova A. E.

Odessa, Ukraine

The rabbits with diabetes mellitus modeled by Dithizone at the dose of 35 mg/kg, developed the signs of diabetic retinopathy. The histological signs of the retinal damage are absent after 6—7 hours (phase of hypoglycaemia) and 33—36 hours (beginning of the phase of second stable hyperglycemia) after the introduction of Dithizone, but they are already clearly expressed in 16—17 weeks against the background of developed diabetes. There is observed the destruction of the layers of photoreceptors and pigment epithelium, the neurons of the outer and inner nuclear layers because of the focal absence of the outer reticulated layer get mixed, and their substantial part perishes as well as some ganglionic cells. The signs of atrophy besides the retina are also determined in the vascular membrane. This model of diabetic retinopathy reflects well its nature as neurodegenerative disease.

 

References

1.Бавельский 3. Е. Хелатирование цинка панкреатических бета-клеток как один из механизмов нарушения продукции инсулина : автореф. дис. докт. мед. наук. / 3. Е. Бавельский — Киев, 1989. — 37 с.

2.Виноградов В. В. Углеводные соединения. В кн. Принципы и методы гисто-цитохимического анализа в патологии [под ред. Струкова А. И., Фукса Б. Б. ] / В. В. Виноградов // Медицина, Ленинградское отдел — 1971. — С. 7-87.

3.Дедов И. И. Сахарный диабет: ретинопатия, нефропатия / И. И. Дедов, М. В. Шестакова, Т. И. Миленькая // М. : Медицина, 2001. — 176 с.

4.Ільїнська І. Ф. Програмована смерть клітин в патогенезі регматогенного відшарування сітківки (аналітичний огляд) / І. Ф. Ільїнська, Д. А. Чічур // Офтальмол. журн. — 2008. — № 5 — С. 82- 87.

5.Лазарис Я. А. О выздоровлении животных после дли-тельного течения дитизонового диабета / Я. А. Ла-зарис, Д. М. Богуславская // Пробл. эндокринол. — 1968. — Т.14, № 1. — С. 91-96.

6.Лазарис Я. А. К выявлению роли цинка в патогенезе дитизонового диабета / Я. А. Лазарис, Г. Г. Мейрамов // Пробл. эндокринол. — 1974. — Т.20, № 5 — С. 9094.

7.Лазарис Я. А. Обмен цинка в животном организме / Я. А. Лазарис, В.М Карлинский // Усп. совр. биол. — 1970 — Т. 70, вып. 2 (5) — С. 255- 275.

8.Лекишвили В. П. Диабетическая ретинопатия / В. П. Лекишвили., Д. Дж. Скотт // М., Медицина, 1968. — 112 с.

9.Мальцев Э. В. Офтальмология на рубеже тысячелетий / Э. В. Мальцев // Белорусск. офтальмол. журн. — 2004. — № 1. — С.48-56.

10.Мальцев Э. В. Диабетическая ретинопатия: механизмы развития / Э. В. Мальцев, С. С. Родин, Махмуд М. Р. Гхоним // Офтальмол. журн. —  2003. — № 2. — С. 82-88.

11.Орловский М. А. Экспериментальные исследования сахарного диабета 1 типа: причины меж- и внутриви-довых различий в резистентности к диабетогенным факторам (обзор литературы и собственных исследо-ваний) / М. А. Орловский // Журн. АМН Украины. — 2006. — Т. 12, № 2 — С. 255- 268.

12.Репкина М. Ю. О патогенезе диабетической рети-нопатии / М. Ю. Репкина // Российск. педиатрич. офтальмол. — 2010. — № 2 — С. 42-46.

13.Салдан Й. Р. Патогенез діабетичної ретинопатії: су-часний погляд / И. Р. Салдан, О. С. Асачева // Офталь-мол. журн. — 2005. — № 4. — С. 47- 52.

14.Цисельский Ю. В. Биохимия глазных осложнений са-харного диабета / Ю. В. Цисельский, А. П. Левицкий // Офтальмол. журн. — 2004. — № 3. — С. 11-16.

15.Цісельский Ю. В. Дисбіотичні аспекти патогенезу, профілактики і лікування діабетичної ретинопатії : ав-тореф дис. докт. мед. наук. 14.03.04 / Ю. В. Цісельский // патол. фізіол. Одеса. — 2011. — 30 с.

16.Экспериментальное моделирование сахарного диабета для изучения специфического эффекта новых антидиабетических средств [метод. рекоменд. ] / Сост. В. В. Полторак и др. — Харьков: НИИ эндокринологии и химии гормонов. — 1991. — 20 с.

17.Экспериментальный сахарный диабет. Роль в клини-ческой диабетологии / В. Г. Баранов, И. М. Соколове-рова, И. Г. Гаспарян, Ю. А. Ярошевский, А. И. Никитин. — Л.: Наука, 1983. — 240 с.

18.Aiello L. P. Systemic considerations in the management of diabetic retinopathy / L. P. Aiello, Cahill M. T., Wong J. S // Am. J. Ophthalmol. — 2001 — V.132, № 5 — P.760- 776.
Crossref

19.Alder V. A. Overview of studies on metabolic and vascular regulatory changes in early diabetic retinipathy / V. A. Alder, Er Ning Su, Dao-Yi Yu, S. Cringle, P. Yu // Austr. N. Z. J. Ophthalmol. — 1998 — V. 26, № 2. — P. 141-148.
Crossref

20.Akagi T. Differential subcellular localization of zinc in the rat retina / T. Akagi, M. Kanedo, Ishii K., T. Hashikawa // J. Histochem. Cytochem. — 2001. — Vol. 49, № 1 — P. 87-96.
Crossref

21.Antonetti D. A. Diabetic retinopathy. Seeing beyond glu-cose — induced micro vascular disease / D. A. Antonetti, A. J. Barber, S. K. Bronson, W. M. Freeman [et al.] // Diabetes. — 2006 — V. 55 — P. 2401-2411.
Crossref

22.Barber A. J. Neural apoptosis in the retina during ex-perimental and human diabetes / A. J. Barber, E. Lieth, S. A. Khin, D. Antonetti [et al.] // J. Clin. Invest — 1998 — V. 102, № 4 — P. 783- 791.
Crossref

23.Barber A. J. The Ins 2 Akita mouse as a model of early retinal complications in diabetes / A. J. Barber, D. A. An-tonetti, T. S. Kern [et al.] // Invest Ophthalmol. Vis. Sci — 2005 — V. 46 — P. 2210-2218.
Crossref

24.Berweck S. Insulin-induced hypopolarization in retinal capillary pericytes / S. Berweck, H. Thieme, A. Lieppe-Wienshues [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 1993. — V. 34, № 12 — P. 3402- 3407.

25.Brownelee M. The Pathobiology of Diabetic Complications. A Unifying Mechanism / M. Brownelee // Diabetes. — 2005 — Vol. 54, № 6. — P. 1615-1625.
Crossref

26.Carmody R. J. Reactive oxygen species as mediators of photoreceptor apoptosis in vitro / R. J. Carmody, A. J. Go-van, T. Cotter // Exp. Cell Res. — 1999. — № 2 — P.520- 530.
Crossref

27.Connolli K. M. Oxidative stress in Ocular Diseases and the Role of Dietory Antioxidants / K. M. Connolli // Euro news — 2008 — V. 15, № 3. — P. 35- 38.

28.Danis R. P. Microvascular retinopathy in the Zucker diabetic fatty rat / R. P. Danis, Y. Yang // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 1993. — Vol. 34, № 7 — P. 2367- 2371.

29.Donnelly R. Protein kinuse C inhibition and diabetic retinopathy: a shot in the dark at translational research / R. Donnelly, I. Idris, J. Forrester // Br. J. Ophthalmal. — 2004 — Val.88, № 1 — P. 145-151.
Crossref

30.Ebadi M. Expression and regulation of brain metallthione-ine / M. Ebadi, P. Iverser, R. Hao [et al.] // Neurochem Int. — 1995 — Vol. 27, № 1 — P. 1-22.
Crossref

31.Engerman R. L. Retinopathy in Animal models of Diabetes / R. L. Engerman, T. S. Kern // Diabetes / Metabolism Reviews — 1995 — V. 11, № 2 — P. 109- 120.
Crossref

32.Gardner T. W. The retinal depression sign in diabetic retinopathy / T. W. Gardner, M. Miller, L. Cunningham, G. W. Blankenship // Grafes Arch. Clin. Exp. Oph-thalm. — 1995 — V. 233 — P. 617- 620.
Crossref

33.Feit-Leichman R. A. Vascular damage in a mouse model of diabetic retinopathy: Relation to neuronal and glial changes/ R. A. Feit-Leichman // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2005 — Vol. 46, № 11. — P.4281- 4287.
Crossref

34.Ferderbar S. Cholesterol oxides as biomarkers of oxidative stress in type 1 and type 2 diabetes mellitus / S. Ferderbar, E. C. Pereira, E. Apolinario [et al.] // Diabetes/ Metabol. Res. Rev. — 2007 — V. 23, № 1 — P. 35-42.

35.Kakehashi A. Characteristics of diabetic retinopathy in SDT rats / A. Kakehashi, Y Saito, K. Mori [et al.] // Diabetes/ Metabolism Res. Rev. — 2006 — V. 22, № 6 — P. 455-461.

36.Kar-Wah Leung. Expression of ZnT and ZIP Zinc trans-porters in the human RPE and their regulation by neuro-trophic factors / Kar-Wah Leung, Mngen Lin, Xuming Hu [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2008 — Vol.49, № 3 — P. 1221- 1231.

37.Karicoglu Z. A. Zinc in the eye / Z. A. Karicoglu // Surv. Ophthalmol. — 1982 — Vol. 27, № 2 — P.114-122. 

38.Kern T. S. Retinal ganglion cells in diabetes / T. S. Kern,A.J. Barber // J. Physiol — 2008. — № 586 — P. 4401-4408.

39.Kobzaki K. Early inner retinal dysfunction in streptozoto-cin-induced diabetic rats / K. Kobzaki, A. J. Vingrus, B.V.Bui // Invest. Ophthal. Vis. Sci. — 2008. — Vol.49, № 8 — P. 3595- 3604.

40.Kroll P. Pathogenesis and classification of proliferative diabetic vitreoretinopathy / P. Kroll, E. B. Rodrigues, S. Hoerle // Ophthalmologica. — 2007. — V. 221, № 2 — P. 78-94.

41.La Cour M. The retinal pigment epithelium: friend or foe / La Cour M. // Acta Ophthalmol. — 2008 — Vol. 86, № 6 — P. 593-597.

42.Lang G. E. Pharmacological treatment of diabetic retinopathy / G. E. Lang // Ophthalmologica — 2007 — V. 221, № 2 — P. 112-117

43.Lieth E. Retinal neurodegeneration: early pathology in diabetes / E. Lieth, T. W. Gardner, A. J. Barber, D. An-tonetti // Clin. Experiment Ophthalmol. — 2000 — V. 28,№ 1 — P. 3-8.

44.Lieth E. Glial reactivity and impaired glutamate metabolism in short-term experimental diabetic retinopathy / E. Lieth, A. J. Barber, [et al.] // Diabetes. — 1998 — V.47. — P. 815-820.

45.Martin P. M. Death of retinal neurons in streptozotocin-induced diabetic mice / P. M. Martin, P. Roon, [et al.] //  Invest Ophthalmol Vis. Sci. — 2004. — V. 45 — P. 3330-3336.

46.Meyer-Franke A. M. Characterization of the signaling in-teractions that promote the survival and growth of developing retinal ganglion cells in culture / A. M. Meyer-Franke, M. R. Kaplan [et al.] // Neuron —  1995 — Vol. 15 — P. 805-819.

47.Miyamura N. Lens and retinal changes in the WBN/ Kob rat spontaneously diabetic strain / N. Miyamura., T. Ame-miya // Ophthalm. Res. — 1998. — Vol 30, № 4. — P. 221232.

48.Miyamoto K. Evaluation of retinal microcilkulatory altera-tions in the Goto-Kakizaki rats: A spontaneus model of non-insulin-dependent diabetes / K. Miyamoto, Y Ogura, [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 1996. — Vol. 37, № 5 — P. 898-905.

49.Ogawa T., Superoxide dismutase in senescence — ac-celerated mouse retina / T. Ogawa, A. Ohira, T. Ame-miya [et al.] // Histochem. J. — 2001. — Vol 33, № 1. — P. 43-50.

50.Oku H. Endothelin — 1 (ET-1) causes death of retinal neurons through activation of nitric oxide synthase (NOS) and production of superoxide anion / H. Oku, M. Fuku-hara, [et al.] // Exp. Eye Res — 2008. — Vol. 86, № 1 — P. 118-130.

51.Quing Li. Diabetes induced dysfunction of the Glutamate transporter in retinal Muller cells /Quing Li, D. G. Puro // Invest Ophthalmol. Vis.Sci. — 2002. — V. 43, № 9 — P. 3109-3116.

52.Park S. H. Apoptotic death of photoreceptors in the streptozotocin-induced diabetic rat retina / S. H. Park, J. W. Park [et al.] // Diabetologia — 2003. — Vol. 46. — P. 1260-1268.

53.Piconi L. Constant and intermittent high glucose enhances endothelial cell apoptosis through mitochondrial superoxide overproduction / L. Piconi, L. Quagliaro, [et al.]// Diabetes. Metab. Res. Rev. — 2006. — Vol.22, № 3. — P. 198-203.

54.Sanvicentis N. Oxidative stress-induced apoptosis in retinal photoreceptor cells is mediated by calpains and cas-pases and blocked by the oxygen radical scavenger CR — 6 / N. Sanvicentis, V. Gome-Vicente, [et al.] // J. Biol. Chem. — 2004 — V. 279, № 38. — P. 39268-39278.

55.Schwartz S. G. What does the literature indicate about rates of diabetic retinopathy progression. The impact of treatments on outcomes of severe visual loss and development of prolifertive diabetic retinopathy / S. G. Schwartz, H. W. Flunn, B. Wirostko // Retinal physician. — 2010 — V. 7, № 3 — P. 52-55.

56.Silva K. C. Diabetic retinal neurodegeneration is associated with mitochondrial oxidativ stress and is improved by an angiotensin receptor blocker in a model combining hypertension and diabetes / K. C. Silva, M. A. Rosales, [et al.] // Diabetes — 2009. — Vol. 58 — P. 1382- 1390.

57.Shafrir E. Animal models of non-insulin-dependent diabetes / E. Shafrir // Diabetes / Metabolism Reviews. — 1992. — V. 8, № 3. — P. 179- 208.

58.Stanford M. R. The pathogenesis of diabetic retinopathy. Sticky blood or sticky vessels, or both / M. R. Stanford // Br. J. Ophthalmol. — 2004 — V. 88. — № 4 — P.444-445.

59.The rabbit in eye research. Ed by J. H. Prince. Ch. C. Thomas-publischer, Springfield, Illinois, USA. — 1964. — 652 p.

60.Ugarte M. Zinc in the retina / M. Ugarte, N. Osborne // Prog. Neurobiol. — 2001 — Vol. 64, № 3 — P. 219-249.

61.Villarroel M. Neurodegeneration: An early event of diabetic retinopathy / M.Villarroel, A. Cindin, [et al.] // World J. Diabetes — 2010 — May, 15. — 1(2). — P. 57- 64.

62.Wangsa-Wirawan N. D. Retinal oxygen. Fundamental and clinical aspects / N. D. Wangsa-Wirawan, R. A. Linsenmeier // Arch. Ophthalmol. — 2003 — Vol. 121, № 4 — P. 547-557.

63.Wild S. Global prevalence of diabetes. Estimates for the years 2000 and projection for 2030 / S. Wild, G. Roglic, A. Green [et al.] // Diabetes Care — 2004. — V.27 — P. 1047-1053.

64.Wills N. K. Copper and zinc distribution in the human retina: Relationship to cadmium accumulation, age and gender / N. K. Wills, V. M. Sadagopa Ramanujam, [et al.] // Exp.Eye Res. — 2008. — V. 87, № 2. — P. 80- 88.

65.Yamashita H. Pathogenesis of Diabetic retinopathy and Strategy to Develop New Therapeutic Modalities / H. Yamashita // Ophthalmologica. — 2004. — V. 18 (suppl. 1) — P. 19-28.

66.Yuxi Feng. Incipient Diabetic Retinopathy — Insight from an Experimental Model / Yuxi Feng, F. Hagen, J. Lin, H. Hammes // Ophthalmologica — 2007. — V. 221, № 4. — P. 269-274.

67.Zhang B. Oxidant induced cell death in retinal pigment epithelium cells mediated through the release of apopto-sis — inducing factor / B. Zhang, J. Baffi, [et al.] // J. Cell Science. — 2003. — V. 116, № 10 — P. 1915- 1923.