ophthalmologyОфтальмологияOphthalmology in Russia1816-50952500-0845Ophthalmology10.18008/1816-5095-2021-2-317-324ophthalmology-1548Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL & EXPERIMENTAL RESEARCHЗащитный эффект парааминобензойной кислоты при гипоксия-индуцированном апоптозе клеток конъюнктивы и роговицы in vivoThe Protective Effect of Para-Aminobenzoic Acid in HypoxiaInduced Apoptosis of Conjunctiva and Cornea Cells in vivoРябцеваА. А.RyabtsevaA. A.

заслуженный врач России, доктор медицинских наук, профессор,

ул. Щепкина, 61/2, Москва, 129110

Honored Doctor of Russia, MD, Professor,

Shchepkina str., 61/2, Moscow, 129110

ryabtseva1953@mail.ruАкбероваС. И.AkberovaS. I.

доктор медицинских наук. офтальмолог,

Каширское шоссе, 74, корп. 1, Москва, 115409

MD, Оphthalmologist,

Kashirskoye highway, 74/1, Moscow, 115409

Али-задеГ. Х.Ali-zadeG. Kh.

младший научный сотрудник офтальмологического отделения отдела «Голова и шея»,

ул. Щепкина, 61/2, Москва, 129110

Research Assistant at the Ophthalmology Department of the Head and Neck Department,

Shchepkina str., 61/2, Moscow, 129110

БабаевХ. Ф.BabayevH. F.

главный научный сотрудник, заведующий лабораторией,

ул. Шариф-заде, 2, Баку, AZ1100

the chief researcher, head of the laboratory,

Sharif-zadeh str., 2, Baku, AZ1100

МаркитантоваЮ. В.MarkitantovaYu. V.

кандидат биологических наук, главный научный сотрудник, заведующая лабораторией проблем  регенерации,

ул. Вавилова, 26, Москва, 119334

Cand. Biol. Sciences, Chief Researcher, Head of the Regeneration Problems Laboratory,

Vavilova str., 26, Moscow, 119334

ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский институт им. М.Ф. Владимирского»РоссияM.F. Vladimirsky Moscow Regional Research InstituteRussian FederationМедицинский центр «Медквадрат»РоссияMedkvadrat Medical CenterRussian FederationИнститут физиологии им. А.И. Караева НАН АзербайджанаАзербайджанA.I. Karaeva Institute of Physiology of the Azerbaijan Academy of SciencesAzerbaijanИнститут биологии развития им. Н.К. Кольцова РАНРоссияKoltsov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of SciencesRussian Federation202105072021182317324Copyright © Рябцева А.А., Акберова С.И., Али-заде Г.Х., Бабаев Х.Ф., Маркитантова Ю.В., 20212021Рябцева А.А., Акберова С.И., Али-заде Г.Х., Бабаев Х.Ф., Маркитантова Ю.В.Ryabtseva A.A., Akberova S.I., Ali-zade G.K., Babayev H.F., Markitantova Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.ophthalmojournal.com/opht/article/view/1548Цель

Цель. Изучение действия острой гипоксической гипоксии на клетки тканей глаза у взрослых крыс и определение эффективности применения 0,007 % раствора парааминобензойной кислоты (ПАБК) при апоптотическом повреждении тканей глазной поверхности у крыс.

Материалы и методы

Материалы и методы. В эксперименте было использовано 27 самцов крыс линии Wistar (54 глаза), разделенных на 5 групп: I группа — интактный контроль, II группа — гипоксический контроль через 1 час, III группа — гипоксический контроль через 3 часа, IV группа — введение препарата через 1 час после гипоксии, V группа — введение препарата за 24 часа до гипоксии. Идентификацию апоптотических клеток в тканях глаза проводили методом TUNEL на замороженных срезах глаза с дополнительным окрашиванием ядерным флуоресцентным красителем Hoechst 33342. Локализацию и интенсивность флуоресцентного свечения в поврежденных клетках анализировали под флуоресцентным микроскопом с использованием компьютерной программы Image J.

Результаты

Результаты. В условиях моделируемой острой гипоксической гипоксии наблюдалось апоптотическое поражение конъюнктивы, эпителия роговицы, хориоидеи и фоторецепторного слоя сетчатки. В исследовании детально проанализированы конъюнктива и роговица. Во II группе количество поврежденных клеток в конъюнктиве было на 67 %, а в III группе на 120 % больше по сравнению с I группой (р < 0,05). При введении ПАБК до гипоксии не было отмечено достоверных отличий по сравнению с нормой (I группа) относительно состояния пораженных клеток в конъюнктиве. В группе животных с введением ПАБК после гипоксии через 1 ч (III группа) количество поврежденных клеток статистически не отличалось от группы II (гипоксический контроль через 1 ч), но было достоверно ниже, чем в группе III (гипоксический контроль через 3 часа). Такая же закономерность наблюдалась в отношении эпителия роговицы.

Заключение

Заключение. Парааминобензойная кислота (0,007 %) оказывает профилактическое и лечебное действие, предотвращая и стабилизируя процесс развития апоптоза клеток конъюнктивы и переднего эпителия роговицы, индуцированного в условиях экспериментальной острой гипоксической гипоксии. 

Purpose

Purpose: to evaluate the effects of acute hypoxic hypoxia on eye tissue cells in adult rats and determining the effectiveness of 0.007 % solution of para-aminobenzoic acid (PABA) for apoptotic damage to the tissues of the ocular surface in rats.

Materials and methods

Materials and methods. In the experiment, 27 male Wistar rats (54 eyes) were used, divided into 5 groups. Group I — intact control, Group II — hypoxic control after 1 hour, Group III — hypoxic control after 3 hours, Group IV — with the injection of the drug 1 hour after hypoxia, Group V — injection of the drug 24 hours before hypoxia. The identification of apoptotic cells in the tissues of the eye was performed by the TUNEL method on frozen sections of the eye stained with Hoechst 33342 nuclear fluorescent dye. The localization and fluorescence intensity of the damaged cells was analyzed under a fluorescence microscope using the Image J. computer program.

Results

Results. Under the conditions of simulated acute hypoxic hypoxia, apoptotic lesions of the conjunctiva, corneal epithelium, choroid, and photoreceptor layer of the retina were observed. In group II, the number of damaged cells in the conjunctiva was 67 %, and in group III it was 120 % more compared to group I — the norm (p < 0.05). With the injection of PABA before hypoxia, there were no significant differences compared with the norm (group I) in the state of the affected cells in the conjunctiva. In the group of animals (group III) with the injection of PABA after hypoxia after 1 h, the number of damaged cells does not statistically differ from group II (hypoxic control after 1 h), but significantly lower than in group III (hypoxic control after 3 hours). The same pattern is observed in the corneal epithelium.

Conclusion

Conclusion. Para-aminobenzoic acid (0.007 %) has a prophylactic and therapeutic effect, preventing and stabilizing the development of apoptosis of conjunctival cells and anterior corneal epithelium induced in experimental acute hypoxic hypoxia. 

глазная поверхностьроговицаконъюнктиваапоптоз клетокпарааминобензойная кислотагипоксияeye surfacecorneaconjunctivacell apoptosispara-aminobenzoic acidhypoxiaReferencesLatkany R. Dry eyes: etiology and management. Curr Opin Ophthalmol. 2008;19:287–289. DOI: 10.1097/ICU.0b013e3283023d4cLatkany R. Dry eyes: etiology and management. Curr Opin Ophthalmol. 2008;19:287–289. DOI: 10.1097/ICU.0b013e3283023d4cFox R.I. Stern M., Michelson P. Update in Sjogren syndrome. Curr Opin Rheumatol. 2000;12:391–398. DOI: 10.1097/00002281-200009000-00007Fox R.I. Stern M., Michelson P. Update in Sjogren syndrome. Curr Opin Rheumatol. 2000;12:391–398. DOI: 10.1097/00002281-200009000-00007Rieger G. The importance of the precorneal tear film for the quality of optical imaging. British Journal of Ophthalmology 1992;76(3):157–158. DOI: 10.1136/bjo.76.3.157Rieger G. The importance of the precorneal tear film for the quality of optical imaging. British Journal of Ophthalmology 1992;76(3):157–158. DOI: 10.1136/bjo.76.3.157Егоров Е.А. Особенности терапии синдрома «сухого глаза». РМЖ «Клиническая офтальмология». 2018;3:146–149.Egorov E.A. Features of dry eye syndrome treatment. Russian Medical Journal. Clinical Ophthalmology = Rossijskiy medicinskiy zhurnal. Klinicheskaya oftal’mologiya. 2018;3:146–149 (In Russ.).Tsubota K., Fukagawa K., Fujihara T. Regulation of human leukocyte antigen expression in human conjunktival epithelium. Invest Ophthal Vis Sci. 1999;40:28–34Tsubota K., Fukagawa K., Fujihara T. Regulation of human leukocyte antigen expression in human conjunktival epithelium. Invest Ophthal Vis Sci. 1999;40:28–34De Paiva C.S., Pfugfelder S.S. Rational for antiinflammatory therapy in dry eye syndrome. Arg Bras Oftalmol. 2008;71 (suppl.):89–95.De Paiva C.S., Pfugfelder S.S. Rational for antiinflammatory therapy in dry eye syndrome. Arg Bras Oftalmol. 2008;71 (suppl.):89–95.Gayton J. L. Etiology, prevalence and treatment of dry disease. Clinical ophthalmology. 2009;3:405–412. DOI: 10.2147/opth.s5555Gayton J. L. Etiology, prevalence and treatment of dry disease. Clinical ophthalmology. 2009;3:405–412. DOI: 10.2147/opth.s5555Craig J.P., Nichols K.K., Akpek E.K., Caffery B., Dua H.S., Joo C.K. TFOS DEWS II definition and classification report Ocul Surf, 2017;15:276–283. DOI: 10.1016/j. jtos.2017.05.008Craig J.P., Nichols K.K., Akpek E.K., Caffery B., Dua H.S., Joo C.K. TFOS DEWS II definition and classification report Ocul Surf, 2017;15:276–283. DOI: 10.1016/j. jtos.2017.05.008Schaumberg D.A., Sullivan D. A., Buring J.E., Dana R. Prevalence of dry eye syndrome among US women. Am J Ophthalmol 2003;136(2):318–326. DOI: 10.1016/ s0002-9394(03)00218-6Schaumberg D.A., Sullivan D. A., Buring J.E., Dana R. Prevalence of dry eye syndrome among US women. Am J Ophthalmol 2003;136(2):318–326. DOI: 10.1016/ s0002-9394(03)00218-6Schaumberg D.A., Dana R., Buring J.E., Sullivan D. A. Prevalence of dry eye disease among US men: estimates from the Physicians, Health Studies. Arch Ophthalmol 2009;127(6):363–368. DOI: 10.1001/archophthalmol.2009.103Schaumberg D.A., Dana R., Buring J.E., Sullivan D. A. Prevalence of dry eye disease among US men: estimates from the Physicians, Health Studies. Arch Ophthalmol 2009;127(6):363–368. DOI: 10.1001/archophthalmol.2009.103Caffery B., Srinivasan S., Reaume C.J., Fischer A., Cappadocia D., Siffel C., Chan C.C. Prevalence of dry eye disease in Ontario, Canada: A population-based survey. Ocul Surf. 2019 Feb 27. PII: S1542-0124(18)30147-2. DOI: 10.1016/j. jtos.2019.02.011Caffery B., Srinivasan S., Reaume C.J., Fischer A., Cappadocia D., Siffel C., Chan C.C. Prevalence of dry eye disease in Ontario, Canada: A population-based survey. Ocul Surf. 2019 Feb 27. PII: S1542-0124(18)30147-2. DOI: 10.1016/j. jtos.2019.02.011Бржеский В.В. Синдром «сухого глаза» у людей молодого возраста: нерешенная проблема современности. Современная оптометрия. 2007;2(2):38– 43.Brzheskiy V.V. Dry eye syndrome in young people: unsolved problem of the modern time. Modern optometry = Sovremennaya optometriya 2007;2(2):38–43 (In Russ.).O’ Brien P.D., Collum L.M. Dry Eye: diagnosis and current treatment strategies. JAMA. 2004;4(4):314–319. DOI: 10.1007/s11882-004-0077-2O’ Brien P.D., Collum L.M. Dry Eye: diagnosis and current treatment strategies. JAMA. 2004;4(4):314–319. DOI: 10.1007/s11882-004-0077-2Ichino M., Yokoi N., Ichino Y., Dogru M., Kawashima M., Komuro A., Sonomura Y., Kato U., Kinoshita Sh., Schaumberg D.A., Tsubota K. Prevalence of dry eye disease and nits risk factors in visual display terminal users. Am J Ophthalmol. 2013;156(4):759–766. DOI: 10.1016/j.ajo.2013.05.040Ichino M., Yokoi N., Ichino Y., Dogru M., Kawashima M., Komuro A., Sonomura Y., Kato U., Kinoshita Sh., Schaumberg D.A., Tsubota K. Prevalence of dry eye disease and nits risk factors in visual display terminal users. Am J Ophthalmol. 2013;156(4):759–766. DOI: 10.1016/j.ajo.2013.05.040Строева О.Г., Панова И.Г. Регуляция митотической активности в роговице крыс при защитном и лечебном действии парааминобензойной кислоты в опытах с рентгеновским облучением. Известия РАН. Серия Биологическая. 1999;5:613–616.Stroeva O.G., Panova I.G. Regulation of mitotic activity in the cornea of rats with the protective and therapeutic effects of para-aminobenzoic acid in experiments with X-ray irradiation, Proceedings of the RAS. ser. Biological = Izvestija RAN. ser. Biologicheskaja. 1999;5:613–616 (In Russ.).Сологуб А.А., Панова И.Г., Строева О.Г. Влияние парааминобензойной кислоты на уровень пролиферативной активности в регенерирующей роговице взрослых крыс. Онтогенез. 1994;25(6):54–59.Sologub A.A., Panova I.G., Stroeva O.G. The influence of para-aminobenzoic acid on the level of proliferative activity in the regenerating cornea of adult rats. Ontogenesis = Ontogenez. 1994;25(6):54–59 (In Russ.).Акберова С.И, Мусаев-Галбинур П.И. Новый индуктор интерферона — актипол в лечении герпетических кератитов. Вестник офтальмологии. 2000;2:16– 18.Akberova S.I., Musaev-Galbinur P.I. A new interferon inducer — actipol in the treatment of herpetic keratitis. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii 2000;2:16–18 (In Russ.).Акберова С.И., Тазулахова Э.Б., Мусаев Галбинур П.И., Мамедова В.М. Влияние парааминобензойной кислоты на продукцию интерлейкина-6 у больных герпетическими кератитами. Вестник офтальмологии. 2006;5:23–26.Akberova S.I., Tazulakhova E.B., Musaev Galbinur P.I., Mamedova V.M.Effect of paraaminobenzoic acid on the production of interleukin-6 in patients with herpetic keratitis. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii 2006;5:23–26 (In Russ.).Магомедов Н.М., Мусаев Галбинур П.И., Акберова С.И., Строева О.Г. Парааминобензойная кислота — биоантиоксидант. Онтогенез. 2000;31(4):264–265.Magomedov N.M., Musaev Galbinur P.I., Akberova S.I., Stroeva O.G.. Para-aminobenzoic acid — bio-antioxidant. Ontogenesis = Ontogenez. 2000;31(4):264–265 (In Russ.).Акберова С. И., Маркитантова Ю. В., Рябцева А. А., Строева О. Г. Гипоксия как патогенный фактор, затрагивающий ткани глаза: избирательное апоптотическое поражение конъюнктивы и переднего эпителия роговицы. Доклады АН (биохимия, биофизика и молекулярная биология). 2016; 467(6):718–720. DOI: 10.7868/S0869565216120240Akberova S.I., Markitantova Yu.V., Ryabtseva A.A., Stroeva O.G. Hypoxia as a pathogenic factor affecting eye tissue: selective apoptotic damage to the conjunctiva and anterior corneal epithelium. Reports of the Academy of Sciences (biochemistry, biophysics and molecular biology) = Doklady AN (biohimija, biofizika i molekuljarnaja biologija). 2016;467(6):718–720 (In Russ.). DOI: 10.7868/S0869565216120240Leuba G., Kraftsik R., Saini K. Quantitative Distribution of Parvalbumin, Calretinin, and Calbindin D-28k Immunoreactive Neurons in the Visual Cortex of Normal and Alzheimer Cases. Exp. Neurology. 1998;152:278–291. DOI: 10.1006/exnr.1998.6838Leuba G., Kraftsik R., Saini K. Quantitative Distribution of Parvalbumin, Calretinin, and Calbindin D-28k Immunoreactive Neurons in the Visual Cortex of Normal and Alzheimer Cases. Exp. Neurology. 1998;152:278–291. DOI: 10.1006/exnr.1998.6838Маркитантова Ю.В., Акберова С.И., Рябцева А.А., Строева О.Г. Влияние парааминобензойной кислоты на процессы апоптоза в конъюнктиве и эпителии роговицы взрослых крыс in vivo, после действия гипобарической гипоксии. Известия РАН. Серия биологическая, 2018;3:257–266.Markitantova Yu.V., Akberova S.I., Ryabtseva A.A., Stroeva O.G. The effect of para-aminobenzoic acid on apoptosis processes in the conjunctiva and cornea epithelium of adult rats in vivo after the action of hypobaric hypoxia. Proceedings of the RAS. ser. Biological = Izvestija RAN. ser. Biologicheskaja. 2018;3:257–266 (In Russ.).Haskjold E., Refsum S.B., Bjerknes R. Cell renewal of the rat corneal epithelium. A method to compare corresponding corneal areas from individual animals. Acta Ophtalmologica. 1988;66:533–537. DOI: 10.1111/j.1755-3768.1988.tb04376.xHaskjold E., Refsum S.B., Bjerknes R. Cell renewal of the rat corneal epithelium. A method to compare corresponding corneal areas from individual animals. Acta Ophtalmologica. 1988;66:533–537. DOI: 10.1111/j.1755-3768.1988.tb04376.xBlasiak J., Petrovski G, Vereb Z., Kaarniranta K. Oxidative stress, hypoxia and autophagy in the neovascular processes of age-related macular degeneration. Biomed. Res. Int. 2014;768026. DOI: 10.1155/2014/768026Blasiak J., Petrovski G, Vereb Z., Kaarniranta K. Oxidative stress, hypoxia and autophagy in the neovascular processes of age-related macular degeneration. Biomed. Res. Int. 2014;768026. DOI: 10.1155/2014/768026Каламкаров Г.Р., Цапенко И.В., Зуева М.В., Иванов А.Н. Экспериментальная модель острой ишемии сетчатки глаза у крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008;6:634–638.Kalamkarov G.R., Tsapenko I.V., Zueva M.V., Ivanov A.N. An experimental model of acute retinal ischemia in rats. Experimental Biology and Medicine = Byulleten’ ehksperimental’noj biologii i mediciny. 2008;6:634–638 (In Russ.).Kaur С. Hypoxia-ischemia and retinal ganglion cell damage, Clinic. Ophthalmol. 2008;2(4):879–889. DOI: 10.2147/opth.s3361Kaur С. Hypoxia-ischemia and retinal ganglion cell damage, Clinic. Ophthalmol. 2008;2(4):879–889. DOI: 10.2147/opth.s3361Peng Y. Neuroprotective effect of protease-activated receptor-2 in the hypoxiainduced apoptosis of rat RGC-5 cells, J. Mol. Neurosci. 2013;50(l):98–108. DOI: 10.1007/s12031-012-9876-4Peng Y. Neuroprotective effect of protease-activated receptor-2 in the hypoxiainduced apoptosis of rat RGC-5 cells, J. Mol. Neurosci. 2013;50(l):98–108. DOI: 10.1007/s12031-012-9876-4Buchi E.R. Pressure induced retinal ischemia in rats: en experimental model for quantitative study. Ophtalmologica. 1991;203(3):138–147. DOI: 10.1159/000310240Buchi E.R. Pressure induced retinal ischemia in rats: en experimental model for quantitative study. Ophtalmologica. 1991;203(3):138–147. DOI: 10.1159/000310240

The authors declare that there are no conflicts of interest present.