Oxidative stress damage circumscribed to the central temporal retinal pigment epithelium in early experimental non-exudative age-related macular degeneration

Autores
Dieguez, Hernán H.; Romeo, Horacio; Alaimo, Agustina; González Fleitas, María F.; Aranda, Marcos L.; Rosenstein, Ruth E.; Dorfman, Damián
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión aceptada
Descripción
Fil: Dieguez, Hernán H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; Argentina
Fil: Dieguez, Hernán H. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Romeo, Horacio. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Romeo, Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio Interdisciplinario de Dinámica Celular y Nanoherramientas; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: González Fleitas, María F. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; Argentina
Fil: González Fleitas, María F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Aranda, Marcos L. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; Argentina
Fil: Aranda, Marcos L. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Rosenstein, Ruth E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; Argentina
Fil: Rosenstein, Ruth E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Fil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; Argentina
Fil: Dorfman, Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina
Abstract: Non-exudative age-related macular degeneration (NE-AMD) represents the leading cause of blindness in the elderly. The macular retinal pigment epithelium (RPE) lies in a high oxidative environment because its high metabolic demand, mitochondria concentration, reactive oxygen species levels, and macular blood flow. It has been suggested that oxidative stress-induced damage to the RPE plays a key role in NE-AMD pathogenesis. The fact that the disease limits to the macular region raises the question as to why this area is particularly susceptible. We have developed a NE-AMD model induced by superior cervical ganglionectomy (SCGx) in C57BL/6J mice, which reproduces the disease hallmarks exclusively circumscribed to the temporal region of the RPE/outer retina. The aim of this work was analyzing RPE regional differences that could explain AMD localized susceptibility. Lower melanin content, thicker basal infoldings, higher mitochondrial mass, and higher levels of antioxidant enzymes, were found in the temporal RPE compared with the nasal region. Moreover, SCGx induced a decrease in the antioxidant system, and in mitochondria mass, as well as an increase in mitochondria superoxide, lipid peroxidation products, nuclear Nrf2 and heme oxygenase-1 levels, and in the occurrence of damaged mitochondria exclusively at the temporal RPE. These findings suggest that despite the well-known differences between the human and mouse retina, it might not be NE-AMD pathophysiology which conditions the localization of the disease, but the macular RPE histologic and metabolic specific attributes that make it more susceptible to choroid alterations leading initially to a localized RPE dysfunction/damage, and secondarily to macular degeneration.
Fuente
Free Radical Biology and Medicine. 2019, 131
Materia
CEGUERA
ANTIOXIDANTES
MITOCONDRIA
DEGENERACION MACULAR
ESTRES OXIDATIVO
GANGLIOS
ENVEJECIMIENTO
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional (UCA)
Institución
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Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Rosenstein, Ruth E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; ArgentinaFil: Rosenstein, Ruth E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Dorfman, Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Neuroquímica Retinal y Oftamología Experimental; ArgentinaFil: Dorfman, Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaAbstract: Non-exudative age-related macular degeneration (NE-AMD) represents the leading cause of blindness in the elderly. The macular retinal pigment epithelium (RPE) lies in a high oxidative environment because its high metabolic demand, mitochondria concentration, reactive oxygen species levels, and macular blood flow. It has been suggested that oxidative stress-induced damage to the RPE plays a key role in NE-AMD pathogenesis. The fact that the disease limits to the macular region raises the question as to why this area is particularly susceptible. We have developed a NE-AMD model induced by superior cervical ganglionectomy (SCGx) in C57BL/6J mice, which reproduces the disease hallmarks exclusively circumscribed to the temporal region of the RPE/outer retina. The aim of this work was analyzing RPE regional differences that could explain AMD localized susceptibility. Lower melanin content, thicker basal infoldings, higher mitochondrial mass, and higher levels of antioxidant enzymes, were found in the temporal RPE compared with the nasal region. Moreover, SCGx induced a decrease in the antioxidant system, and in mitochondria mass, as well as an increase in mitochondria superoxide, lipid peroxidation products, nuclear Nrf2 and heme oxygenase-1 levels, and in the occurrence of damaged mitochondria exclusively at the temporal RPE. These findings suggest that despite the well-known differences between the human and mouse retina, it might not be NE-AMD pathophysiology which conditions the localization of the disease, but the macular RPE histologic and metabolic specific attributes that make it more susceptible to choroid alterations leading initially to a localized RPE dysfunction/damage, and secondarily to macular degeneration.Elsevier2019info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttps://repositorio.uca.edu.ar/handle/123456789/91590891-584910.1016/j.freeradbiomed.2018.11.03530502459Dieguez, H.H. et al. Oxidative stress damage circumscribed to the central temporal retinal pigment epithelium in early experimental non-exudative age-related macular degeneration [en línea]. Free Radical Biology and Medicine. 2019, 131. ISSN 0891-5849. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2018.11.035 Disponible en: https://repositorio.uca.edu.ar/handle/123456789/9159Free Radical Biology and Medicine. 2019, 131reponame:Repositorio Institucional (UCA)instname:Pontificia Universidad Católica Argentinaenginfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/2025-07-03T10:57:02Zoai:ucacris:123456789/9159instacron:UCAInstitucionalhttps://repositorio.uca.edu.ar/Universidad privadaNo correspondehttps://repositorio.uca.edu.ar/oaiclaudia_fernandez@uca.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:25852025-07-03 10:57:02.695Repositorio Institucional (UCA) - Pontificia Universidad Católica Argentinafalse
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