ИЗУЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ЭКСПРЕССИИ мРНК ГЕНОВ МЕДИАТОРОВ ВОСПАЛЕНИЯ В МОДЕЛИ АТРОФИИ РЕТИНАЛЬНОГО ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ И ДЕГЕНЕРАЦИИ СЕТЧАТКИ, ИНДУЦИРОВАННОЙ СУБРЕТИНАЛЬНЫМ ВВЕДЕНИЕМ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ У КРОЛИКОВ

Дегенеративно-дистрофические заболевания сетчатки, в частности возрастная макулярная дегенерация (ВМД), в настоящее время считаются ведущей причиной слепоты и слабовидения в развитых странах, имеют тенденцию к неуклонному росту. В публикациях последних лет представлены доказательства участия воспалительных механизмов в развитии и прогрессировании ВМД, расшифрованных благодаря успехам в области исследований врожденного и адаптивного иммунитета. Однако иммунопатогенез атрофической формы ВМД – «географической атрофии» (ГА) остается практически неизученным. Целью работы явилось исследование локальной экспрессии мРНК воспалительных цитокинов IL-1β, IL-18, CCL2/MCP-1 в модели атрофии РПЭ, индуцированной субретинальным введением 0,9%-ного раствора хлорида натрия в эксперименте у кроликов. Исследования выполнены в образцах тканевого комплекса сетчатки-РПЭ-хориоидеи (ТК), выделенного из глаз 23 кроликов породы новозеландских альбиносов, на которых моделировалась атрофия РПЭ путем субретинального введения 0,9%-ного раствора хлорида натрия, и 5 здоровых кроликов без глазных поражений. Животным опытной и контрольной групп за неделю до оперативного вмешательства, в раннем периоде, в сроки формирования устойчивой атрофии (РПЭ) проводились оптическая когерентная томография (ОКТ) и аутофлюоресценция глазного дна (АФ). Оценка уровней экспрессии генов провоспалительных цитокинов в ТК выполнялась методом ОТ-ПЦР. Показано, что субретинальное введение 0,01 мл 0,9%-ного раствора хлорида натрия, индуцирующее развитие атрофии РПЭ у кроликов в эксперименте, ассоциируется с разнонаправленными изменениями экспрессии mRNA генов IL-1β, IL-18, МСР-1/CCL2 относительно нормы. Охарактеризованы три типа ответа в тканевом комплексе хориоидея / РПЭ / сетчатка, формируемые во время развития атрофических изменений и определяемые величиной локальной экспрессии генов цитокинов: 1) гипо/ареактивность – снижение/отсутствие экспресии; 2) нормореактивность – умеренное повышение; 3) гиперреактивность – гиперэкспрессия. У 69,6% животных при формировании устойчивой атрофии отмечалось повышение (от умеренного до гиперответа) локальной экспрессии mRNA МСР-1/CCL2, а в трети случаев – значительное усиление экспрессии mRNA IL-1β – факторов, повреждающих гематоретинальный барьер и способствующих нарушению иммунной привилегии заднего отрезка глаза. Полученные данные могут быть полезны в изучении различных видов атрофии РПЭ и при разработке новых стратегий лечения офтальмопатологии, в доклинических исследованиях. 

1. Abe T., Sugano E., Saigo Y., Tamai M. Interleukin-1beta and barrier function of retinal pigment epithelial cells (ARPE-19): Abberant expression of junctional complex molecules. Investigative. Ophthalmol. Vis. Sci., 2003, Vol. 44, pp. 4097-4104.

2. Bian Z.M., Elner S.H., Yoshida A., Kinkel S.L., Su J., Elner V.M. Activation of p38, ERK1/2 and NIK pathways is required for IL-1beta and TNF-alpha-indused chemokine expression in human retinal pigment epithelial cells. Exp. Eye Res., 2001, Vol. 73, no. 1, pp. 111-121.

3. Chew E.Y., Clemons T.E., Argon E., Sperduto R.D., Sangiovanni J.P., Kurinij N., Davis M.D. Age-related eye disease study research group. Long-term effects of vitamins C and E, beta-carotene, and zinc on age-related macular degeneration: AREDS report no. 35. Ophthalmology, 2013, Vol. 120, pp. 1604-1611.

4. Cunha-Vaz J., Bernardes R., Lobo C. Blood-retinal barrier. Eur. J. Ophthalmol., 2011, Vol. 21, no. 6, pp. 3-9.

5. Gregerson D.S., Heuss N.D., Lew K.L., McPherson S.W., Ferring D.A. Interaction of retinal-pigmented epithelial cells and CD4 T cells leads to T-cell anergy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2007, Vol. 48, no. 10, pp. 4654-4663.

6. Kauppinen A., Niskanen H., Suuronen T., Kinnunen K., Salminen A., Kaarniranta K. Oxidative stress activates NLRP3 inflammasomes in ARPE-19 cells – implications for age-related macular degeneration (AMD). Immunol. Lett., 2012, Vol. 147, no. 1-2, pp. 29-33.

7. Kerur N., Hirano Y., Tarallo V., Fowler B.J., Bastos-Carvalho A., Yasuma T., Yasuma R., Kim Y., Hinton D.R., Kirschning C.J., Gelfand B.D., Ambati J. TLR-independent and P2X7-dependent signaling mediate Alu RNAinduced NLRP3 inflammasome activation in geographic atrophy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2013, Vol. 54, no. 12, pp. 7395-7401.

8. Luheshi N.M., Kovács K.J., Lopez-Castejon G., Brough D., Denes A. Interleukin-1α expression precedes IL-1β after ischemic brain injury and is localised to areas of focal neuronal loss and penumbral tissues. J. Neuroinflammation, 2011, Vol. 8, 186. doi: 10.1186/1742-2094-8-186.

9. Oner A. Stem cell treatmentin retinal diseases: recen developments. Turk. J. Ophthalmol., 2018, Vol. 48, no. 1, pp. 33-38.

10. Sparrow J.R., Hicks D., Hamel C.P. The retinal pigment epithelium in health and disease. Curr. Mol. Med., 2010, Vol. 10, no. 9, pp. 802-823.

11. Sugita S. Role of ocular pigment epithelial cells in immune privilege. Arch. Immunol. Ther. Exp., 2009, Vol. 57, no. 4, pp. 263-268.

12. Tseng W.A., Then T., Kinnunen K., Lashkari K., Gregory M.S., d’Amore P.A., Ksander B.R. NLRP3 inflamasome activation in retinal pigment epithelial cells by lysosomal destabilization: Implication for age-related macular degeneration. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2013, Vol. 54, no. 1, pp. 110-120.

13. Whitcup S.M., Sodhi A., Atkinson J.P., Holers V.M., Sinha D., Rohrer B., Dick A.D. The role of the immune response in age-related macular degeneration. Int. J. Inflam., 2013, 348092. doi: 10.1155/2013/348092.