Purpose: To simulate the damaging effect on retinal pigment epithelium (RPE) in an experiment studying the effect of human neuronal precursors (NPs).
Material and methods: The study was carried out on 31 rabbits (31 eyes) of the Chinchilla breed, which were divided into 3 groups: the 1st group received a subretinal injection of balanced saline solution (BSS); the 2nd group - subretinal injection of BSS with vitrectomy, displacement of the injection bladder away from the injection site using a perfluororganic compound (PFOC) and laser coagulation; the 3rd group - subretinal injection of a culture of NPs using the same method as in the group 2. All rabbits were observed for 21 days using ophthalmoscopy, optical coherence tomography (OCT) and autofluorescence (AF).
Results: In the 1st group, 4 out of 5 rabbits were observed to have total retinal detachment and vitreoretinal proliferative processes in the early postoperative period after subretinal injection of the BSS. In the 2nd group, OCT and AF revealed atrophy of the outer and inner layers of the retina as well as disorganization of the photoreceptors-RPE-Bruch's membrane complex in the area of injection on the 21 day after the operation. In the 3rd group, the OCT data obtained during the 21 days of observation showed that a hyperreflective zone at the level of the RPE-Bruch's membrane complex corresponding to the NPs injection site was preserved, while there was a partial loss of the outer retinal layers - but of a smaller volume compared to the BSS injection. The suggested method of subretinal injection led to a reduced number of complications: in the 1st group, postoperative complications amounted to 80%, while in the 2nd and 3rd groups - 45%.
Conclusion: The study proposes a new method for retinal injection of BSS, which can help reduce RPE degeneration patterns and possible postoperative complications, thus increasing research efficiency. Subretinal injection of a culture of neuronal precursors derived from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) in an experiment can serve as a universal model for studying the survival and integration of stem cells.
Цель исследования: Моделирование повреждающего воздействия на ретинальный пигментный эпителий (РПЭ) в эксперименте для изучения влияния нейрональных предшественников (НП) человека.
Материал и методы: Работа выполнена на 31 кролике (31 глаз) породы шиншилла, которые были разделены на три группы: в 1-й группе была выполнена субретинальная инъекция солевого сбалансированного раствора (BSS); во 2-й группе — субретинальная инъекция BSS с выполнением витрэктомии, смещением инъекционного пузыря в сторону от места вкола при помощи перфторорганического соединения и с лазеркоагуляцией; в 3-й группе — субретинальное введение культуры НП по вышеописанной методике во 2-й группе. В течение 21 дня наблюдения всем кроликам проводили офтальмоскопию, оптическую когерентную томографию (ОКТ) и аутофлюоресценцию (АФ).
Результаты: В 1-й группе после субретинального введения BSS у четырех из пяти кроликов в раннем послеоперационном периоде наблюдали тотальную отслойку сетчатки, витреоретинальные пролиферативные процессы. Во 2-й группе по данным ОКТ и АФ на 21-й день после операции отмечается атрофия наружных и внутренних слоев сетчатки, дезорганизация комплекса «фоторецепторы — РПЭ — мембрана Бруха» в области введения. В 3-й группе по данным ОКТ в течение 21 дня наблюдения сохранялась гиперрефлективная зона на уровне комплекса «РПЭ — мембрана Бруха», соответствующая месту введения НП, на фоне частичной потери наружных слоев сетчатки, но в меньшем объеме по сравнению с введением BSS. Предложенный нами способ выполнения субретинальной инъекции позволил уменьшить число осложнений. Так, в 1-й группе послеоперационные осложнения составили 80%, в то время как во 2-й и 3-й группах — 45%.
Выводы: Предложен новый способ субретинального введения BSS, позволяющий моделировать дегенерацию РПЭ и уменьшить возможные послеоперационные осложнения, что повышает эффективность исследования. Субретинальное введение культуры НП, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, в эксперименте может служить универсальной моделью для исследования выживания и интеграции стволовых клеток.
Keywords: age-related macular degeneration; hereditary retinal diseases; model of retinal pigment epithelium damage; neuronal precursors of retinal pigment epithelium; retinal pigment epithelium; transplantation of retinal pigment epithelium.