• age-related macular degeneration
• antioxidant
• diabetic retinopathy
• erg
• immunohistochemistry
• oxidative stress
• western blot

La degenerazione maculare senile (AMD) e la retinopatia diabetica (DR) rappresentano due tra le più comuni patologie degenerative della retina associate ad una progressiva perdita della vista.
Entrambe le malattie sono caratterizzate da meccanismi patologici che determinano una degenerazione progressiva della neuroretina con seguenti alterazioni funzionali e morfologiche dell’intero organo. Tra i meccanismi molecolari caratterizzanti AMD e DR, lo stress ossidativo e l’infiammazione giocano un ruolo chiave per la loro progressione patologica.
Nel caso dell’AMD, lo stress ossidativo e l’infiammazione sono principalmente causati sia dai processi di invecchiamento cellulare sia da fattori ambientali, quali eccessive esposizioni ad alte intensità luminose, alla base della degenerazione cellulare che coinvolge, perlopiù, la retina esterna e i fotorecettori.
Nella DR, l’iperglicemia dovuta alla condizione diabetica, causa alterazioni metaboliche che contribuiscono all’incremento dei livelli di stress ossidativo alla base della degenerazione neuronale. La comunicazione tra le componenti neuronali e vascolari retiniche viene in questo modo compromessa, determinando una over-espressione di fattori pro-angiogenici responsabili della formazione di aberrazioni microvascolari tipiche delle fasi più avanzate della DR.
L’incremento di stress ossidativo rappresenta quindi l’evento comune che determina la progressione delle due malattie. Pertanto, questo rappresenta un potenziale bersaglio di terapie antiossidanti che mirano a prevenire i meccanismi neurodegenerativi tipici di AMD e DR.
In questo contesto, la somministrazione di antiossidanti di origine naturale con la dieta è emersa come un promettente approccio per la prevenzione di tali patologie, considerato la loro tipica bassa invasività e la bassa frequenza di effetti indesiderati. Il presente studio si propone quindi di valutare gli effetti derivanti dal trattamento combinato con una miscela di sostanze origine naturale (nutraceutici) riconosciute per il loro alto potere antiossidante (luteina, cyanidin-3-glucoside, zinco e verbascoside) volte alla prevenzione dei tipici danni retinici provocati dall’AMD e dalla DR.
La condizione di AMD è stata riprodotta in ratti Sprague-Dawley mediante un danno da luce (LD) in seguito all’esposizione per 24h ad un’intensità di luce di 1000 lux. Il medesimo ceppo di ratti è invece stato utilizzato per l’induzione del diabete mediante streptozotocina (STZ) come modello di DR. Sulla base di questi modelli è stata testata l’efficacia preventiva di due dosi di miscela di nutraceutici antiossidanti somministrate per via orale. I ratti sottoposti a LD sono stati trattati per 7 giorni precedenti al danno da luce, mentre i ratti STZ hanno ricevuto un trattamento giornaliero per un mese consecutivo dopo l’induzione del diabete. L’efficacia del trattamento nel modello LD è stata valutata mediante l’analisi di marker di stress ossidativo, di reattività gliale, e analisi morfologiche della retina esterna. Nel modello STZ, l’efficacia del trattamento è stata valutata mediante analisi dei marker di stress ossidativo, della barriera emato-retinica (BRB) e analisi strutturale dei vasi della retina. Inoltre, analisi elettroretinografiche sono state effettuate per entrambi i modelli per valutare l’effetto del trattamento sulla funzionalità retinica.
I dati confermano che sia nel modello LD sia nel modello STZ, l’attivazione di meccanismi di stress ossidativo e di infiammazione producono la perdita strutturale e funzionale delle componenti retiniche neuronali e vascolari, rispettivamente. Nel modello LD, il pretrattamento con la miscela antiossidante determina la diminuzione dello stress ossidativo e della reattività gliale con la conseguente prevenzione dei danni strutturali e funzionali della retina esterna. Nel modello STZ, il trattamento con la medesima miscela di nutraceutici antiossidanti contrasta l’insorgenza di stress ossidativo dovuto al diabete, prevenendo l’alterazione strutturale e funzionale della BRB e la relativa alterazione della funzionalità retinica.

Age-related macular degeneration (AMD) and diabetic retinopathy (DR) represent two of the most common retinal degenerative diseases associated with a gradual loss of vision.
Both are represented by pathological mechanism causing a progressive degeneration of neuroretina with functional and morphological damage to the whole organ.
Among the molecular mechanisms that characterize AMD and DR, oxidative stress and inflammation play a key role in their pathological progression.
In AMD, oxidative stress and inflammation are mainly caused by cellular aging/senescence processes and by environmental factors, including excessive exposure to high light intensity. These processes cause cellular degeneration events mostly occurring in the outer retina and photoreceptor layer.
In DR, hyperglycemia due to the diabetic condition causes metabolic imbalances that contribute to the increase of oxidative stress underlying neuronal degeneration.
This pathological event compromises the communication between the neuronal and vascular component of the retina, resulting an overexpression of pro-angiogenic factors responsible for the subsequent microvascular aberrations, typical of the several stages of DR.
The increase of oxidative stress is defined as the common event underlying the progression of these diseases. Therefore, this represent a potential target of antioxidant therapies that aim to prevent the neurodegenerative mechanism typical of AMD and DR.
In this context, the administration of antioxidants of natural origin as a promising approach for the prevention of these pathological processes, given their typical low invasiveness and low frequency of undesirable effects.
This study aims to evaluate the effects deriving from the combined treatment with a mixture of natural substances with a high antioxidant power (formed by lutein, C3G, zinc and verbascoside) , aimed at preventing the typical retinal damage caused by AMD and DR.
The AMD model was reproduced in Sprague-Dawley rats by 24 hours light damage with 100 lux of light intensity, and the animals were preventively treated in the 7 days preceding the light damage.
The DR model was reproduced in the same strain of rats by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ), and the animals were treated for 30 days following the injection.
To evaluate their antioxidant efficacy, some molecular techniques were used such as Western blot, immunohistochemistry and analysis of retinal function by electroretinogram (ERG).
The results confirm that, both in the LD model and in the STZ model, the activation of oxidative stress and inflammation mechanisms produce the structural and functional loss of neuronal and vascular components of the retina.
Pretreatment with the mixture of natural antioxidant in the LD model determines the reduction of oxidative stress and glial reactivity, preventing functional and structural damage of the retina.
In the STZ model, the treatment with the same mixture counteracts the onset of oxidative stress caused by diabetes, preventing the structural and functional alterations of the BRB and related retinal function.
Therefore, these results indicate that treatments based on the use of natural substances with powerful antioxidant action could prevent and/or counter the progression of degenerative retinal disease, such as AMD and DR.