Publication: Investigation of protective mechanisms in retinal degeneration
Abstract
Amaç: Bu çalışma, yaşa bağlı maküler dejenerasyonun adolesan ve adolesan sonrası ratlarda retinal tabakaları değiştirip değiştirmediğini ve retinitis pigmentosa modelinde non-invaziv transpalpebral elektriksel stimulasyonun (TpES) mikroglia hücreleri ve fotoreseptör sağkalımı üzerindeki koruyucu etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Gereç ve Yöntem: Wistar albino sıçanlarında yaşa bağlı dejenerasyonu belirlemek için hematoksilen-eozin ve kreysil violet boyaları ile histolojik incelemeler yapılmıştır. Rho-/ - farelerinde TpES kullanılarak en etkili waveformu (rectangular ve ramp) optimize etmek için bir haftalık tedavi uygulanmıştır. Tedavi öncesi ve sonrası farelere optomotor response ve elektroretinografi (ERG) testleri yapılmıştır. Sacrifice edilen farelerin gözleri IBA-1 ve PNA antikorları kullanılarak incelenmiştir. Bulgular: Histolojik incelemeler, adolesan ve post-adolesan ratların retinal tabakalarında morfolojik değişiklik veya dejenerasyon göstermemiştir. Retinitis pigmentosa çalışmalarında, ramp waveformunun, özellikle RampEOD (gün aşırı), daha iyi görsel koruma sağladığı görülmüştür. Bir haftalık tedavi sonrası, RampEOD gruplarında mikroglianın baskılandığı ve diğer gruplarda fotoreseptör hücrelerine doğru göç ettiği gözlenmiştir. Kısa dönem tedavi fotoreseptör hücrelerini korumuş, uzun dönem tedavi TpES'nin koruyucu etkilerini doğrulamıştır. Optomotor response ve ERG sonuçları, RampEOD'in etkinliğini desteklemiştir. Sonuç: Çalışma, Wistar albino sıçanlarının retinal yapısının ve ONL kalınlığının 30 günden 8 aya kadar korunduğunu göstermektedir. Rho-/ - farelerinde TpES'nin mikroglial hücreler üzerinde terapötik potansiyele sahip olduğu, ONL kalınlığını ve fotoreseptör hücre yoğunluğunu koruduğu ortaya konmuştur. Elektriksel stimulasyon, hücre hayatta kalımını artırmakta ve fotoreseptör dejenerasyonunu önlemektedir.
Objective: This study aims to determine whether age-related macular degeneration alters retinal layers in adolescent and post-adolescent rats. Additionally, it investigates the short- and long-term effects of non-invasive transpalpebral electrical stimulation (TpES) on microglial cells and photoreceptor survival in a retinitis pigmentosa model. Materials and Methods: In the first stage, Wistar albino rats of various ages underwent histological examinations using hematoxylin-eosin and cresyl violet staining to identify age-related macular degeneration. In the second part, Rho-/ - mice were treated with TpES to optimize the most effective waveform (rectangular vs. ramp) over one week. Electroretinography (ERG) and optomotor response tests were conducted before and after treatment. Sacrificed mice's eyes were examined using PNA antibody for cones and IBA-1 for microglia. Results: Histological examination showed no morphological changes or degeneration in the retinal layers of both adolescent and post-adolescent rats. In inherited retinal degeneration studies, the ramp waveform provided better visual protection, with RampEOD (every other day) showing the highest efficacy. Immunofluorescence staining showed microglia suppression in RampEOD groups, with microglia restricted to outer and inner plexiform layers. PNA staining indicated short-term therapy protected cone photoreceptors. Long-term treatment confirmed TpES’s protective effects on cone photoreceptors. Optomotor response and ERG results supported RampEOD's efficacy, and contralateral eye data reflected the influence of ipsilateral eye treatment. Conclusion: The study shows that the retinal structure and ONL thickness of Wistar albino rats are preserved from 30 days to 8 months of age. TpES in Rho-/ - mice showed therapeutic potential on microglial cells during retinal degeneration, maintaining ONL thickness and photoreceptor cell density. Electrical stimulation enhances cell survival and prevents photoreceptor degeneration.
Objective: This study aims to determine whether age-related macular degeneration alters retinal layers in adolescent and post-adolescent rats. Additionally, it investigates the short- and long-term effects of non-invasive transpalpebral electrical stimulation (TpES) on microglial cells and photoreceptor survival in a retinitis pigmentosa model. Materials and Methods: In the first stage, Wistar albino rats of various ages underwent histological examinations using hematoxylin-eosin and cresyl violet staining to identify age-related macular degeneration. In the second part, Rho-/ - mice were treated with TpES to optimize the most effective waveform (rectangular vs. ramp) over one week. Electroretinography (ERG) and optomotor response tests were conducted before and after treatment. Sacrificed mice's eyes were examined using PNA antibody for cones and IBA-1 for microglia. Results: Histological examination showed no morphological changes or degeneration in the retinal layers of both adolescent and post-adolescent rats. In inherited retinal degeneration studies, the ramp waveform provided better visual protection, with RampEOD (every other day) showing the highest efficacy. Immunofluorescence staining showed microglia suppression in RampEOD groups, with microglia restricted to outer and inner plexiform layers. PNA staining indicated short-term therapy protected cone photoreceptors. Long-term treatment confirmed TpES’s protective effects on cone photoreceptors. Optomotor response and ERG results supported RampEOD's efficacy, and contralateral eye data reflected the influence of ipsilateral eye treatment. Conclusion: The study shows that the retinal structure and ONL thickness of Wistar albino rats are preserved from 30 days to 8 months of age. TpES in Rho-/ - mice showed therapeutic potential on microglial cells during retinal degeneration, maintaining ONL thickness and photoreceptor cell density. Electrical stimulation enhances cell survival and prevents photoreceptor degeneration.