Abstract
Reactivation of glial cells, induced by metabolic disorders of glucose utilization and development of oxidative stress in retina under diabetes mellitus, is the key pathogenetic factor of diabetic retinopathy. Nanoparticles of C60 fullerene and some of their water-soluble derivates are known as one of the strongest antioxidants having neuroprotective effect in a number of pathologies and harmful influences. In the present study, for the first time, the effects of nanostructures of hydrated C60 fullerene (C60HyFn) on the expression and polypeptide composition of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in retina of rats with streptozotocin (STZ)-induced diabetes have been evaluated. Using immunoblotting, 1.93-fold up-regulation of GFAP in diabetic rat retina as compared with control was shown, as a result of retinal glial cells reactivation induced by hyperglycemia. Increase in GFAP-immunolabeling associated with the reactive gliosis development in retina of diabetic rats was also confirmed by immuno-histochemical method. Consumption of C60HyFn solution (90 nM) as drinking water by diabetic rats for 12 weeks caused 1.51-fold decrease of GFAP level compared to untreated diabetic animals. In addition, C60HyFn caused statistically significant lowering of glycosylated hemoglobin concentration in blood serum of STZ-diabetic rats 1.58-fold. However, nanoparticles C60 did not affect neither insulin nor glucose levels in blood of diabetic rats. In conclusion, results obtained indicate that protective action of hydrated fullerene in the initial period of diabetic retinopathy of aged animals is realized through suppression of excessive activation of GFAP-positive retinal cells.
Highlights
Реактивація гліальних клітин, що індукується метаболічним розладом утилізації глюкози та розвитком окисного стресу в сітківці при цукровому діабеті, є центральним фактором патогенезу діабетичної ретинопатії
1.93-fold up-regulation of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in diabetic rat retina as compared with control was shown, as a result of retinal glial cells reactivation induced by hyperglycemia
Increase in GFAP-immunolabeling associated with the reactive gliosis development in retina of diabetic rats was confirmed by immuno-histochemical method
Summary
Дослідження проведено на щурах лінії Вістар (самці, 10–11 місяців), отриманих із віварію ДНУ імені Олеся Гончара. Тваринам третьої та четвертої груп одноразово вводили інтраперитонеально СТЗ (Sigma, St. Louis, MO, USA) у дозі 50 мг/кг для індукції діабету. Тварини другої та четвертої групи отримували розчин 60 нг/мл С60 (~90 нМ) у питній воді протягом 12 тижнів. Для дослідження відбирали щурів із концентрацією глюкози в крові не менше 20 мM/л. За 12 тижнів із моменту індукції діабету щури всіх груп були декапітовані під діетилефірним наркозом. Із тканини сітківки отримували протеїнові екстракти та фіксовані зразки для імуногістохімії. Вміст загального протеїну у пробах визначали методом Bradford (1976). Вміст ГФКП і склад його поліпептидних фрагментів визначали методом імуноблотингу за методикою, описаною раніше (Nedzvetsky et al, 2012). Вихідний розчин С60 із концентрацією 8,88 × 10–4 М (Andrievsky et al, 2009) використовували для робочого розведення 90 нМ (~60 нг/мл). Відносний вміст ГФКП відображали у вигляді M ± m, вірогідність міжгрупової різниці оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента (Р < 0,05) після перевірки нормальності розподілу та різниці між генеральними дисперсіями
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, medicine
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
