Intraperitoneal injections of exogenous melatonin during the development of the retinal vascular system in experimental rats has been shown in a number of experimental studies on the model of EROP to prevent the appearance of histological signs of the development of experimental retinopathy of prematurity (EROP), stabilize the blood-retinal barrier and have a pronounced antioxidant effect, but pathogenetic basis for these phenomena hasn't been studied.
Purpose: To study the influence mechanism of melatonin and its analogues on the development of EROP at the preclinical stage of the pathological process to substantiate new approaches to prevention of ROP.
Material and methods: The study included 42 Wistar rat pups (84 eyes) divided into 6 groups: control group, experimental group (rat pups with EROP), experimental groups who underwent injections of melatonin and its analogues K-148, AL-3, K-096. The pups were euthanized on day 7 (4-5 pups from each group at each study period), binocular enucleation was performed, and the content of hypoxia-induced factor1α (HIF-1α) and VEGF-A was determined in retinal samples.
Results: The intraperitoneal injections of melatonin and its analogs led to a significant decrease in the level of HIF-1α and VEGF-A in the retina of the rat pups of the experimental group until the beginning of pathological vasoproliferation.
Conclusion: Melatonin and its analogues are able to prevent the development of EROP by reducing the level of angiogenic factors in the retina of rat pups at the stage of existing avascular zones, which allows for them to be considered as a new promising approach to preventing the development of ROP.
В ряде экспериментальных работ на модели ретинопатии недоношенных (РН) было показано, что интраперитонеальное введение экзогенного мелатонина в период развития сосудистой системы сетчатки крысят, находящихся в опытных условиях, предотвращает появление гистологических признаков развития экспериментальной РН (ЭРН), способствует стабилизации гематоретинального барьера и оказывает выраженное антиоксидантное действие, однако патогенетические основы такого влияния не изучены.
Цель исследования: Изучить механизм влияния мелатонина и его аналогов на развитие ЭРН на доклинической стадии патологического процесса для обоснования новых подходов к профилактике РН в клинической практике.
Материал и методы: Исследование выполнено на 42 крысятах породы Вистар (84 глаза), разделенных на 6 групп: контрольная группа, опытная группа (крысята с ЭРН), опытные группы на фоне интраперитонеального введения мелатонина и его аналогов K-148, AL-3, K-096. Крысят выводили из эксперимента на 7-е сутки (по 4—5 крысят из каждой группы на каждом сроке исследования), проводили бинокулярную энуклеацию и в образцах сетчатки определяли содержание фактора, индуцированного гипоксией, 1α (HIF-1α) и сосудистого эндотелиального фактора роста А (VEGF-А).
Результаты: Интраперитонеальное введение мелатонина и его аналогов приводило к значимому снижению уровней HIF-1α и VEGF-А в сетчатке крысят опытной групп на сроке до начала патологической вазопролиферации.
Заключение: Мелатонин и его аналоги способны предотвращать развитие ЭРН путем снижения уровня ангиогенных факторов в сетчатке крысят на стадии существования аваскулярных зон, что позволяет рассматривать их в качестве нового перспективного способа профилактики развития РН в клинической практике.
Keywords: experimental study; melatonin; melatonin analogs; preventive care; retinopathy of prematurity.