Abstract

Background. Optic nerve head astrocytes (ONHAs) are the major glia cell type in the non-myelinated optic nerve head where they contribute to extracellular matrix synthesis. Pathological changes in glaucoma include reactive astrocytosis, a process characterized by altered astrocyte gene and protein expression and extracellular matrix remodeling. ONHAs are highly sensitive to mechanical and oxidative stress resulting in the initiation of axon damage early during pathogenesis. Furthermore, ONHAs are crucial for the maintenance of retinal ganglion cell physiology and function. Therefore, glioprotective strategies with the goal to preserve and/or restore the structural and functional viability of ONHA to slow glaucoma and related pathologies are of high clinical relevance.Objective. The aim of the paper is the development of standardized methods for the systematic advancement of glioprotective strategies using plate reader-based assays determining cellular viability, plate-reader based proliferation and the intracellular redox state.Methods. In our work we used primary culture of OHNAs as a model system. The oxidative stress was induced by tBHP. Reactive oxygen species (ROS) were measured by the DCDFA assay. For cell viability tests we used the optimized lactate dehydrogenase (LDH) release assay, as well as the MTT and Calcein-AM uptake assays.Results. The half-maximal effect (EC50) of tBHP on OHNAs ROS levels in the DCFDA assay was 192.1 ± 15.7 μM. The measurement of cellular viability of OHNAs after tBHP-induced oxidative stress showed EC50 = 156.9 ± 3.8 µM in the Calcein-AM uptake assay. In the MTT assay, the EC50 for tBHP was 138.1 ± 1.4 µM, and shifted to 192.7 ± 2.8 µM with 100 μM Trolox pre-treatment of OHNA. In the LDH release assay, the EC50 for tBHP was 146.9 ± 4.9 µM and 246.3 ± 7.3 µM for the control and Trolox conditions respectively.Conclusions. Our results provide feasibility data for the plate-reader based screening for novel glioprotectants using primary ONHA culture.

Highlights

  • Optic nerve head astrocytes (ONHAs) are the major glia cell type in the non-myelinated optic nerve head where they contribute to extracellular matrix synthesis

  • У попередніх роботах ми провели валідацію стандартного оксиданту, tBHP (Sigma Aldrich Corp.), для дослідження гліопротекції за допомогою планшетного рідера з використанням культури клітин астрогліоми C6 [9]

  • An optimized lactate dehydrogenase release assay for screening of drug candidates in neuroscience / S

Read more

Summary

Background

Також відома як глаукома, являє собою групу мультифакторних зорових розладів, для яких характерні перебудова голівки зорового нерву (ГЗН), атрофія зорового нерву (ЗН) і деградація гангліонарних клітин сітківки (ГКС) [1, 2]. Астроцити голівки зорового нерву (АГЗН) є основним типом гліальних клітин у немієлінізованій ГЗН, де вони критично необхідні для синтезу зовнішньоклітинного матриксу (ЗКМ) [6]. У багатьох дослідженнях використовуються неонатальні або ранні постнатальні культури астроцитів, які недостатньою мірою відтворюють клітинні властивості при цьому віковому захворюванні. Описані первинні культури людських АГЗН, отримані з тканин дорослих донорів (таких як очі, вилучені з трупа), мають обмеження по їх застосуванню в моделях гризунів, які критично важливі в ранніх доклінічних дослідженнях ефективності новітніх лікарських засобів для лікування глаукоми.

Постановка задачі
Матеріали та постачальники
Індукція оксидативного стресу та обробка лікарськими засобами
Методи вимірювання клітинних реактивних форм кисню за допомогою DCFDA
Методи вимірювання життєздатності клітин
Нормалізована флуоресценція
Список літератури
ВИННИХ АСТРОЦИТІВ ГОЛОВКИ ЗОРОВОГО НЕРВУ ЩУРА
КУЛЬТУРЕ ПЕРВИЧНЫХ АСТРОЦИТОВ ГОЛОВКИ ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА КРЫСЫ
Full Text
Published version (Free)

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 call