Rapamycin inhibits oxidative and angiogenic mediators in diabetic retinopathy

ObjectiveTo evaluate the role of rapamycin in the prevention of diabetic oxidative stress and the regulation of angiogenic factors.DesignExperimental animal study.MethodsDiabetes was induced in 20 adult male Wistar rats by a single intraperitoneal administration of streptozotocin (60 mg/kg). Rats were randomly assigned into diabetic and rapamycin groups (n = 10). Ten healthy normal adult male rats of same age formed the control group. All groups were followed for 3 months. Rapamycin group received 1 mg/kg rapamycin via orogastric gavage during the last 4 weeks. At the end of 12 weeks, rats were sacrificed and biochemical oxidative stress markers (malondialdehyde and nitrotyrosine), together with vascular endothelial growth factor, hypoxia-inducible factor-1α, and pigment epithelium-derived factor, were measured in the retina. Blood biochemical analyses were also done.ResultsIn the diabetic group, retinal malondialdehyde and nitrotyrosine levels were increased in comparison with control and rapamycin groups (p < 0.05). Rapamycin suppressed oxidative stress and showed a beneficial effect. It also decreased all angiomodulator cytokines compared with the diabetic group (p < 0.05). Correspondingly, rapamycin also decreased plasma malondialdehyde levels compared with the diabetic group (p = 0.037).ConclusionsRapamycin may have a protective role against diabetes-induced oxidative retinal injury and may decrease angiomodulator cytokines.

RésuméObjetÉvaluation du rôle de la rapamycine dans la prévention du stress oxydatif diabétique et de la régulation des facteurs angiogéniques.NatureÉtude animale expérimentale.MéthodesLe diabète a été induit dans 20 rats Wistar males et adultes par une seule administration IP de streptozotocine (60 mg/kg) et furent répartis au hasard dans des groupes de diabète et de rapamycine (n=10). Dix rats mâles et adultes du même âge ont formé le groupe de contrôle. Tous les groupes ont été suivis pendant 3 mois. Le groupe Rapamycine a reçu 1 mg/kg de rapamycine par gavage buco-gastrique pendant les 4 dernières semaines. À la fin des 12 semaines, les rats furent sacrifiés et l’on a mesuré dans la rétine les facteurs biochimiques du stress oxydatif (malondialdéhyde et nitrotyrosine) ainsi que le facteur de croissance endothéliale vasculaire et le facteur-1α inductible par l’hypoxie et le facteur dérivé de l׳épithélium pigmentaire. L’on a aussi fait des analyses biochimiques du sang.RésultatsDans le groupe diabétique, les niveaux de malondialdéhyde et de nitrotyrosine étaient élevés comparativement à ceux du groupe de contrôle et de rapamycine (p < 0,05). La rapamycine avait supprimé la tension oxydative et montré un effet bienfaisant. Elle avait aussi réduit toutes les cytokines angiomodulatrices, comparativement au groupe diabétique (p < 0,05). Proportionnellement, la rapamycine a aussi diminué les niveaux de malondialdéhyde plasmatique comparativement au groupe diabétique (p = 0,037).ConclusionLa rapamycine peut avoir un rôle protecteur contre la blessure oxydative rétinienne diabétique et pourrait réduire les cytokines angiomodulatrices.Mots-clésRapamycine, rétinopathie diabétique, tension oxydative, facteur-1α inductible par l’hypoxie, facteur de croissance endothéliale vasculaire.