Vitamin D protects against oxidative stress and inflammation in human retinal cells

Diabetic retinopathy is a vision-threatening microvascular complication of diabetes and is one of the leading causes of blindness. Oxidative stress and inflammation play a major role in its pathogenesis, and new therapies counteracting these contributors could be of great interest. In the current study, we investigated the role of vitamin D against oxidative stress and inflammation in human retinal pigment epithelium (RPE) and human retinal endothelial cell lines. We demonstrate that vitamin D effectively counteracts the oxidative stress induced by hydrogen peroxide (H2O2). In addition, the increased levels of proinflammatory proteins such as Interleukin (IL)-6, IL-8, Monocyte chemoattractant protein (MCP)-1, Interferon (IFN)-γ, and tumor necrosis factor (TNF)-α triggered by lipopolysaccharide (LPS) exposure were significantly decreased by vitamin D addition. Interestingly, the increased IL-18 only decreased by vitamin D addition in endothelial cells but not in RPE cells, suggesting a main antiangiogenic role under inflammatory conditions. Moreover, H2O2 and LPS induced the alteration and morphological damage of tight junctions in adult retinal pigment epithelium (ARPE-19) cells that were restored under oxidative and inflammatory conditions by the addition of vitamin D to the media. In conclusion, our data suggest that vitamin D could protect the retina by enhancing antioxidant defense and through exhibiting anti-inflammatory properties

A higher proportion of eicosapentaenoic acid (EPA) when combined with docosahexaenoic acid (DHA) in omega-3 dietary supplements provides higher antioxidant effects in human retinal cells

Retinal pigment epithelium (RPE) is a key regulator of retinal function and is directly related to the transport, delivery, and metabolism of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids (n3-PUFA), in the retina. Due to their functions and location, RPE cells are constantly exposed to oxidative stress. Eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) have shown to have antioxidant effects by different mechanisms. For this reason, we designed an in vitro study to compare 10 formulations of DHA and EPA supplements from different origins and combined in different proportions, evaluating their effect on cell viability, cell proliferation, reactive oxygen species production, and cell migration using ARPE-19 cells. Furthermore, we assessed their ability to rescue RPE cells from the oxidative conditions seen in diabetic retinopathy. Our results showed that the different formulations of n3-PUFAs have a beneficial effect on cell viability and proliferation and are able to restore oxidative induced RPE damage. We observed that the n3-PUFA provided different results alone or combined in the same supplement. When combined, the best results were obtained in formulations that included a higher proportion of EPA than DHA. Moreover, n3-PUFA in the form of ethyl-esters had a worse performance when compared with triglycerides or phospholipid based formulations

Genetic and environmental factors related to the development of myopic maculopathy in Spanish patients

High myopia and the subsequent degenerative changes of the retina, choroid, and sclera, known as myopic maculopathy (MM), are a serious visual problem in many Asian countries, and are beginning to be so in the south of Europe, especially in the Mediterranean. It is therefore necessary to carry out genetic and environmental studies to determine the possible causes of this disease. This study aims to verify if the genetic factors that have been most related to Asian populations are also associated in two Spanish cohorts. Eight SNPs from six genes (PAX6,SCO2,CCDC102B,BLID,chromosome 15q14, andCOL8A1) along with demographic, ophthalmic and environmental factors were analysed in two cohorts from a total of 365 highly myopic subjects and 177 control subjects. The genetic analysis showed thatCOL8A1SNP rs13095226 was associated with the development of choroidal neovascularization (CNV) and also seems to play an important role in the increase of axial length. The SNP rs634990 ofchromosome 15q14also showed a significant association with MM, although this was lost after the Bonferroni correction. Additional demographic and environmental factors, namely age, sex, smoking status, and pregnancy history, were also found to be associated with MM and CNV in this population

The role of retinal fluid location in atrophy and fibrosis evolution of patients with neovascular age-related macular degeneration long-term treated in real world

Purpose: To assess the effect of clinical factors on the development and progression of atrophy and fibrosis in patients with neovascular age-related macular degeneration (nAMD) receiving long-term treatment in the real world. Methods: An ambispective 36-month multicentre study, involving 359 nAMD patients from 17 Spanish hospitals treated according to the Spanish Vitreoretinal Society guidelines, was designed. The influence of demographic and clinical factors, including the presence and location of retinal fluid, on best-corrected visual acuity (BCVA) and progression to atrophy and/or fibrosis were analysed. Results: After 36 months of follow-up and an average of 13.8 anti-VEGF intravitreal injections, the average BCVA gain was +1.5 letters, and atrophy and/or fibrosis were present in 54.8% of nAMD patients (OR = 8.54, 95% CI = 5.85-12.47, compared to baseline). Atrophy was associated with basal intraretinal fluid (IRF) (OR = 1.87, 95% CI = 1.09-3.20), whereas basal subretinal fluid (SRF) was associated with a lower rate of atrophy (OR = 0.40, 95% CI = 0.23-0.71) and its progression (OR = 0.44, 95% CI = 0.26-0.75), leading to a slow progression rate (OR = 0.34, 95% CI = 0.14-0.83). Fibrosis development and progression were related to IRF at any visit (p < 0.001). In contrast, 36-month SRF was related to a lower rate of fibrosis (OR = 0.49, 95% CI = 0.29-0.81) and its progression (OR = 0.50, 95% CI = 0.31-0.81). Conclusion: Atrophy and/or fibrosis were present in 1 of 2 nAMD patients treated for 3 years. Both, especially fibrosis, lead to vision loss. Subretinal fluid (SRF) was associated with good visual outcomes and lower rates of atrophy and fibrosis, whereas IRF yields worse visual results and a higher risk of atrophy and especially fibrosis in routine clinical practice

Factores genéticos y ambientales relacionados con el desarrollo de Miopía, Miopía Magna y Maculopatía Miópica en la población española

La miopía es el error refractivo más frecuente a nivel mundial y en las últimas décadas su prevalencia ha ido aumentado de manera exponencial hasta alcanzar casi niveles epidémicos, especialmente entre las generaciones más jóvenes. Este aumento dramático no sólo se ha visto en Asia sino también en Estados Unidos y Europa. Además, se prevé que las tasas de prevalencia tanto de miopía como de miopía magna seguirán aumentando en los próximos años, lo que implica que también aumentarán las complicaciones, como la maculopatía miópica, y la pérdida de visión asociadas a esta patología,. Se ha demostrado que la miopía es una patología multifactorial en la que podrían influir factores tanto genéticos como ambientales y los resultados de este trabajo confirman la importancia de ambos en el desarrollo y progresión de la miopía, miopía magna y maculopatía miópica en población española. Desde el punto de vista genético, los SNPs rs13095226 de COL8A1, y rs634990 de cromosoma 15q14, demostraron tener una asociación con la maculopatía miópica en población española con miopía magna, mientras que factores adicionales como la edad, el sexo, el hábito tabáquico, el historial de embarazos, el error refractivo, la longitud axial (LA) y el estafiloma posterior, también estaban asociados con la maculopatía miópica y la neovascularización coroidea miópica (NVCm) en esta población. Desde el punto de vista ambiental, áreas más pequeñas de autofluorescencia ultravioleta conjuntival (CUVAF), un biomarcador de exposición al aire libre, estaba significativamente asociadas con la miopía en adultos jóvenes, especialmente en los miopes magnos. Tomar el sol sin protección parecía actuar como un factor de confusión en el aumento del área CUVAF en los individuos miopes de la cohorte estudiada, mientras que el uso de gafas no parecía influir en el tamaño del área CUVAF. También se observó una tendencia a pasar menos horas a la semana realizando actividades al aire libre conforme aumentaba el grado de miopía, que fue significativo en los miopes magnos. Además, los participantes con padres miopes tenían más riesgo de desarrollar miopía de inicio temprano y a su vez miopía magna. En conclusión, los resultados de este trabajo respaldan la llamada teoría de la interacción entre genes y medio ambiente como responsable del desarrollo y progresión de la miopía, miopía magna y maculopatía miópica. Según la cual el medio ambiente podría tener un impacto diferencial en el fenotipo de un individuo debido a su genotipo. Es necesario continuar ampliando nuestros conocimiento acerca de los mecanismos fisiopatológicos involucrados en el desarrollo de estas patologías. La capacidad de identificar a los individuos en riesgo nos llevará a plantear nuevas opciones terapéuticas, a un mejor manejo de los pacientes y, en última instancia, a la prevención de las complicaciones y el deterioro visual asociado a esta patología

Factores genéticos y ambientales relacionados con el desarrollo de Miopía, Miopía Magna y Maculopatía Miópica en la población española

La miopía es el error refractivo más frecuente a nivel mundial y en las últimas décadas su prevalencia ha ido aumentado de manera exponencial hasta alcanzar casi niveles epidémicos, especialmente entre las generaciones más jóvenes. Este aumento dramático no sólo se ha visto en Asia sino también en Estados Unidos y Europa. Además, se prevé que las tasas de prevalencia tanto de miopía como de miopía magna seguirán aumentando en los próximos años, lo que implica que también aumentarán las complicaciones, como la maculopatía miópica, y la pérdida de visión asociadas a esta patología,. Se ha demostrado que la miopía es una patología multifactorial en la que podrían influir factores tanto genéticos como ambientales y los resultados de este trabajo confirman la importancia de ambos en el desarrollo y progresión de la miopía, miopía magna y maculopatía miópica en población española. Desde el punto de vista genético, los SNPs rs13095226 de COL8A1, y rs634990 de cromosoma 15q14, demostraron tener una asociación con la maculopatía miópica en población española con miopía magna, mientras que factores adicionales como la edad, el sexo, el hábito tabáquico, el historial de embarazos, el error refractivo, la longitud axial (LA) y el estafiloma posterior, también estaban asociados con la maculopatía miópica y la neovascularización coroidea miópica (NVCm) en esta población. Desde el punto de vista ambiental, áreas más pequeñas de autofluorescencia ultravioleta conjuntival (CUVAF), un biomarcador de exposición al aire libre, estaba significativamente asociadas con la miopía en adultos jóvenes, especialmente en los miopes magnos. Tomar el sol sin protección parecía actuar como un factor de confusión en el aumento del área CUVAF en los individuos miopes de la cohorte estudiada, mientras que el uso de gafas no parecía influir en el tamaño del área CUVAF. También se observó una tendencia a pasar menos horas a la semana realizando actividades al aire libre conforme aumentaba el grado de miopía, que fue significativo en los miopes magnos. Además, los participantes con padres miopes tenían más riesgo de desarrollar miopía de inicio temprano y a su vez miopía magna. En conclusión, los resultados de este trabajo respaldan la llamada teoría de la interacción entre genes y medio ambiente como responsable del desarrollo y progresión de la miopía, miopía magna y maculopatía miópica. Según la cual el medio ambiente podría tener un impacto diferencial en el fenotipo de un individuo debido a su genotipo. Es necesario continuar ampliando nuestros conocimiento acerca de los mecanismos fisiopatológicos involucrados en el desarrollo de estas patologías. La capacidad de identificar a los individuos en riesgo nos llevará a plantear nuevas opciones terapéuticas, a un mejor manejo de los pacientes y, en última instancia, a la prevención de las complicaciones y el deterioro visual asociado a esta patología

Producción y evaluación in vitro de IgY contra Streptococcus mutans

La caries dental es una enfermedad infecciosa de alcance mundial, producida por Streptococcus mutans. Una estrategia para combatir la bacteria es previniendo su adherencia al esmalte dental mediante el uso de inmunoglobulinas de yema de huevo (IgY). En este trabajo se desarrollaron IgY contra S. mutans y se determin&oacute; su reactividad a fin de evaluar su potencial para prevenir la caries dental. Los anticuerpos fueron producidos inmunizando gallinas con un li&oacute;filo de la bacteria. Se recolectaron los huevos pre y post inmunes y se purificaron las IgY por precipitaci&oacute;n con PEG 6000-cloroformo. El mayor nivel de IgY se obtuvo en el d&iacute;a 42 postinmunizaci&oacute;n, medido por un ensayo ELISA y la reactividad se evalu&oacute; por Western Blot, observ&aacute;ndose el reconocimiento de bandas espec&iacute;ficas entre 41 y 150 kDa que corresponden a prote&iacute;nas implicadas en la adherencia a la superficie dental. Por la prueba MABA, se observ&oacute; reactividad cruzada con S. salivarius. Observamos la aglutinaci&oacute;n e inhibici&oacute;n del crecimiento (MIC) de S. mutans in vitro por acci&oacute;n de las IgY. Los resultados demuestran el potencial de estos anticuerpos para ser aplicados en ensayos de inmunizaci&oacute;n pasiva en nuestro pa&iacute;s como una alternativa para prevenir la caries dental.In vitro production and evaluation of anti-Streptococcus mutans IgY Abstract: Dental caries is a worldwide infectious disease produce by Streptococcus mutants. A strategy to combat this bacterium consists in preventing its adherence to tooth enamel through the use egg yolk immunoglobulin (IgY). In this study we developed anti-S.mutans IgY and determined its reactivity to evaluate its potential for preventing dental caries. The antibodies were produced by immunizing hens with lyophilized bacteria. Pre and post immunization eggs were collected and their IgY was purified by precipitation with PEG 6000-chloroform. The highest IgY level was obtained on the 42nd day post-immunization, as measured by an ELISA test. Reactivity was determined by Western Blot, showing the recognition of specific bands between 41 and 150 kDa, which correspond to proteins involved in the adherence to dental surfaces. A MABA test showed cross-reactivity with S. salivarum. IgY activity was shown by in vitro agglutination and growth inhibition (MIC) of S. mutans. These results show the potential of these antibodies for application in passive immunization trials as an alternative to prevent dental caries

Vitamin D Protects against Oxidative Stress and Inflammation in Human Retinal Cells

Diabetic retinopathy is a vision-threatening microvascular complication of diabetes and is one of the leading causes of blindness. Oxidative stress and inflammation play a major role in its pathogenesis, and new therapies counteracting these contributors could be of great interest. In the current study, we investigated the role of vitamin D against oxidative stress and inflammation in human retinal pigment epithelium (RPE) and human retinal endothelial cell lines. We demonstrate that vitamin D effectively counteracts the oxidative stress induced by hydrogen peroxide (H2O2). In addition, the increased levels of proinflammatory proteins such as Interleukin (IL)-6, IL-8, Monocyte chemoattractant protein (MCP)-1, Interferon (IFN)-&gamma;, and tumor necrosis factor (TNF)-&alpha; triggered by lipopolysaccharide (LPS) exposure were significantly decreased by vitamin D addition. Interestingly, the increased IL-18 only decreased by vitamin D addition in endothelial cells but not in RPE cells, suggesting a main antiangiogenic role under inflammatory conditions. Moreover, H2O2 and LPS induced the alteration and morphological damage of tight junctions in adult retinal pigment epithelium (ARPE-19) cells that were restored under oxidative and inflammatory conditions by the addition of vitamin D to the media. In conclusion, our data suggest that vitamin D could protect the retina by enhancing antioxidant defense and through exhibiting anti-inflammatory properties

Comparative Study of Refraction between Wave Front-Based Refraction and Autorefraction without and with Cycloplegia in Children and Adolescents

The main aim of this study was to compare refraction measurements with and without cycloplegia from two refractors devices, (TRK-2P autorefractometer (TRK-2P) and wavefront-based refraction Visionix 130 (VX130)) in children and adolescents. This descriptive observational study included 20 myopic eyes and 40 hyperopic eyes measured in two different Spanish hospitals. Cycloplegia was carried out by three drops of cyclopentolate hydrochloride 1% (Colircusí cycloplegic, Alcon Healthcare S.A., Barcelona). The mean age of the myopia group was 12.40 ± 3.48 years; for the hyperopia group, the mean age was 7.37 ± 2.47 years. In the myopia group, autorefraction and wavefront-based refraction did not show clinically significant differences in any components between with and without cycloplegia. The hyperopia group showed statistical and clinically significant differences in sphere and SE components between relaxed and non-relaxed states of accommodation, although the cylindrical components were not clinically different. In this study, we considered a value of ≥0.50D as a clinically significant difference in refraction. Therefore, both devices were capable of obtaining accurate refractions without cyclopegia in myopia children, although they did not avoid instrument myopia and accommodation involved in hyperopia children. Moreover, both refractometers could be useful for astigmatism monitoring in children without the need for cycloplegic drops.This work was supported by the Red Temática de Investigación Cooperativa en Salud under Grant [OFTARED RD12/0034 and RD16/0008]; Multiopticas Grant