L'adaptation à la lumière n'empêche pas les anomalies rétiniennes précoces chez les rats diabétiques

Scientific Reports volume 6, Numéro d'article : 21075 (2016) Citer cet article

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L'étiologie de la rétinopathie diabétique (RD), principale cause de cécité dans les pays développés, reste controversée. Une hypothèse veut que l'hypoxie rétinienne, exacerbée par la consommation élevée d'O2 des photorécepteurs à bâtonnets dans l'obscurité, soit l'une des principales causes de RD. Sur la base de cette prédiction, nous avons étudié si les anomalies rétiniennes précoces chez les rats diabétiques induits par la streptozotocine étaient atténuées en empêchant les bâtonnets de s'adapter à l'obscurité. Les rats diabétiques et leurs compagnons de portée non diabétiques ont été hébergés dans un photocycle à lumière tamisée de 12 h 12 (30 lux le jour et 3 lux la nuit). La progression des anomalies rétiniennes précoces chez les rats diabétiques a été évaluée en surveillant l'onde B et les potentiels oscillatoires de l'ERG, la gliose réactive des cellules de Müller et la mort des cellules neuronales, telles que testées par coloration TUNEL et épaisseur de la rétine 6 et 12 semaines après l'induction du diabète. Le maintien des animaux diabétiques dans une lumière adaptative n'a pas ralenti la progression de ces changements neuronaux et gliaux par rapport aux rats diabétiques maintenus dans un photocycle lumière-obscurité standard de 12h12 (30 lux le jour et 0 lux la nuit). Nos résultats indiquent que les anomalies neuronales et gliales aux premiers stades du diabète ne sont pas exacerbées par la consommation d’O2 des photorécepteurs en bâtonnets dans l’obscurité.

La rétinopathie diabétique (RD) est une complication grave du diabète de type 1 et de type 2 et l'une des principales causes de déficience visuelle et de cécité1. Avec l’épidémie actuelle de diabète de type 2, la RD deviendra un problème de santé encore plus grave dans les décennies à venir.

Les premières étapes menant à la DR n’ont pas été entièrement élucidées. Une hypothèse sur l'étiologie de la RD veut qu'une circulation sanguine compromise aux premiers stades de la maladie entraîne une hypoxie rétinienne. Bien que les preuves de l'hypoxie dans la RD soient controversées, certaines études soutiennent cette hypothèse. Dans des expériences psychophysiques sur des patients diabétiques, une sensibilité réduite au contraste et une perception réduite de la vision des couleurs sont restaurées lorsque les patients respirent 100 % d'O22,3. Dans les modèles animaux de diabète, le marquage au pimonidazole4, l'expression du facteur 15 inductible par l'hypoxie et les profils de PO2 intrarétinienne chez les chats diabétiques depuis 6 ans6 indiquent tous une hypoxie rétinienne.

GB Arden a suggéré que la forte demande métabolique des photorécepteurs dans l'obscurité exacerberait l'hypoxie rétinienne et pourrait être l'une des principales causes du DR7. Il a proposé qu'empêcher les photorécepteurs à bâtonnets de s'adapter à l'obscurité, ce qui réduirait considérablement leur demande métabolique, pourrait réduire l'hypoxie et ralentir la progression de la RD. À l'appui de cette hypothèse, Arden a découvert lors d'essais préliminaires sur des patients diabétiques qu'une exposition à la lumière pendant la nuit pour empêcher les bâtonnets de s'adapter à l'obscurité entraîne une amélioration de la fonction visuelle et une régression de l'œdème maculaire chez les patients diabétiques8,9.

La rétinopathie diabétique est traditionnellement considérée comme une maladie du système vasculaire rétinien. Cependant, il existe des preuves solides que les dysfonctionnements neuronaux et gliaux précèdent les lésions vasculaires manifestes et jouent un rôle dans le développement de DR10. Chez les patients et dans les modèles animaux de diabète, on observe une perte des neurones rétiniens au début de la progression de la maladie11. Le dysfonctionnement neuronal se reflète dans les altérations de l’électrorétinogramme (ERG)12,13. De plus, en réponse à l’hypoxie rétinienne, les cellules de Müller (les principales cellules gliales de la rétine) sont activées et régulent positivement les facteurs proangiogéniques et de perméabilité vasculaire tels que le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF)10,14, ce qui peut contribuer au développement de symptômes cliniques. de la rétinopathie.

Nous avons maintenant évalué si la prévention de l'adaptation à l'obscurité réduisait les modifications neuronales et gliales précoces de la rétine diabétique dans un modèle de rat atteint de diabète de type 1. Nous constatons que prévenir l'adaptation à l'obscurité en maintenant les rats diabétiques dans une faible lumière pendant la nuit ne ralentit pas la progression des anomalies rétiniennes précoces, comme l'évaluent les modifications de l'ERG, la gliose réactive des cellules de Müller et la mort des cellules neuronales, analysées par coloration TUNEL et épaisseur rétinienne.