Oksijen endükte retinopati in vivo fare modelinde intravitreal ve intraperitoneal apigenin enjeksiyonunun retinal endotelyal hücre proliferasyonuna, retina morfolojisine ve apoptotik hücre ölümüne etkisi

Abstract

Çalışmamızın amacı, oksijen endükte retinopati (OER) in vivo fare modelinde, Apigenin'in intravitreal ve intraperitoneal farklı dozlarda retinal endotelyal hücre proliferasyonu, retina morfolojisi ve apoptoz üzerindeki etkilerinin incelenmesidir.Toplam 50 adet yeni doğan C57BL/6J ırkı fare çalışmaya dahil edilmiştir. Otuz beş adet fare, anneleriyle birlikte postnatal 7. güne kadar oda ortamında yaşadıktan sonra, postnatal 7-12. günler arasında %75 2 oksijene tabi tutulmuştur ve postnatal 12. günde tekrar oda ortamına (%21 oksijen) alınarak enjeksiyon uygulamaları yapılmıştır. Postnatal 17. gün fareler enüklee edilmiştir ve preretinal neovaskülarizasyonun kantitatif analizi, apoptotik hücre ölümü ve morfolojik yapı incelenmesi yapılmıştır. Analizler için her biri 5 fareden oluşan 10 grup oluşturulmuştur. Grup-A oksijene tabi tutulmamış, işlem görmemiş; Grup-B oksijene tabi tutulmadan 1 μl intravitreal steril dimetil sülfoksit (DMSO) solüsyon enjeksiyonu uygulanmış; Grup-C oksijene tabi tutulmuş, işlem görmemiş; Grup-D oksijene tabi tutulmuş, 1μl intravitreal steril DMSO solüsyon enjeksiyonu uygulanmış; Grup-E ve -F sırasıyla oksijen sonrası 10 μg/ml ve 20 μg/ml intravitreal Apigenin enjeksiyonu uygulanmış; Grup-G ve -H sırasıyla oksijen sonrası 10 mg/kg ve 20 mg/kg intraperitoneal Apigenin enjeksiyonu uygulanmış; Grup-I oksijene tabi tutulmadan 3 μl intraperitoneal steril DMSO solüsyon enjeksiyonu uygulanmış; Grup-J oksijene tabi tutularak, 3 μl intraperitoneal steril DMSO solüsyon enjeksiyonu uygulanmış grupları temsil etmektedir.Kontrol grupları kendi aralarında karşılaştırıldığında, oksijene tabi tutulan gruplarda endotel hücre çekirdeği ve atipik mitokondri sayısında anlamlı artış saptanırken (p<0,0001), apoptotik hücre sayısında farklılık izlenmemiştir. Grup-C ile karşılaştırıldığında, Grup-E, -F, -G ve -H'de endotelyal hücre çekirdeği, atipik mitokondri ve apoptotik hücre sayısında istatistiksel olarak anlamlı azalma olduğu izlenmiştir (tümü için p<0,0001). Işık mikroskopisi ile bakıldığında Apigenin gruplarında kistik dejenerasyon veya hücre kaybı tespit edilmemiştir.Sonuç olarak Apigenin, neovaskülarizasyon, mitokondriyal dismorfoloji ve apoptotik aktiviteyi baskılamakta, oküler neovasküler hastalıkların tedavisinde umut vaat etmektedir.

The aim of our study was to investigate the effects of different concentrations of Apigenin on retinal endothelial cell proliferation, retinal morphological structure and apoptotic cell death in an in vivo oxygen-induced retinopathy (OIR) mouse model.A total of 50 newborn C57BL/6J mice were included in the study. Thirty-five mice, with their mothers, were exposed to 75 ± 2 % oxygen between postnatal 7-12th days and the injections were held on postnatal 12th day after they were taken back to room air (21% oxygen). On postnatal 17th day, mice were enucleated and quantitative analysis of preretinal neovascularization, apoptotic cell death and morphological structure analyses were performed. For the analyses, 10 groups, each consisting of 5 mice were organised. The groups were represented as: Group-A without any oxygen exposure or injections; Group-B injected with 1 μl intravitreal sterile dimethyl sulfoxide (DMSO) solution without oxygen exposure; Group-C oxygen exposed but not treated; Group-D injected with intravitreal 1 μl sterile DMSO solution after oxygen exposure; Group-E and -F treated with 10 μg/ml and 20 μg/ml intravitreal Apigenin respectively after oxygen exposure; Group-G and-H treated with 10 mg/kg and 20mg/kg intraperitoneal Apigenin respectively after oxygen exposure; Group-I injected with 3 μl intraperitoneal sterile DMSO solution without oxygen exposure; Group-J injected with 3 μl intraperitoneal sterile DMSO solution after oxygen exposure.When the control groups were compared, a significant increase in endothelial cell and atypical mitochondrion counts were detected in the oxygen exposed groups (p<0,0001), while no significant difference was noted in apoptotic cell counts. When compared with Group-C, statistically significant decrease in endothelial cell, atypical mitochondrion and apoptotic cell counts of Group-E, -F, -G and -H were observed (p<0,0001 for all). None of the groups with Apigenin injections revealed cystic degeneration nor cell loss under light microscopy.In conclusion, Apigenin supresses the neovascularisation, mitochondrial dysmorphology and apoptosis and is promising for the treatment of ocular neovascular diseases.