Le but du présent protocole est de démontrer la mise en culture de cellules épithéliales de (RPE) pigmentaire sur âgées et/ou malades humains la membrane de Bruch. Cette méthode convient à étudier le comportement de cellules RPE sur une matrice extracellulaire compromise.
Mis à part des vitamines et des antioxydants recommandés par la main-d’œuvre Eye Disease Study, il n’y a pas de traitement efficace pour « sec » ou atrophique âge dégénérescence maculaire (DMLA) qui représente 90 % des cas. Traitements sont nécessaires pour ralentir ou retarder le développement de l’atrophie géographique (GA), et comprendre la pathologie de membrane de Bruch fait partie de ce processus. Altérations de la membrane de Bruch humain précèdent la progression de la DMLA en contribuant aux dommages de l’épithélium pigmentaire (RPE) des cellules. Compte tenu de l’absence de modèles animaux suffisantes pour étudier les AMD, modèles ex vivo de la membrane de Bruch humain âgé servent comme un outil utile pour étudier le comportement des cellules RPE d’immortalisé et lignées cellulaires primaires ainsi que les lignes RPE issu de souches pluripotentes induites cellules (CISP). Nous présentons ici une méthode détaillée qui permet de déterminer les effets du comportement de cellules RPE ensemencées sur explants de membrane de Bruch humain récoltés de donneurs humains, y compris la fixation, l’apoptose et la prolifération, capacité à phagocyter les photorécepteurs externe segments, mise en place de la polarité et l’expression des gènes. Cet essai fournit un modèle ex vivo de la membrane de Bruch âgés afin d’évaluer les caractéristiques fonctionnelles des cellules RPE lorsqu’ensemencées sur personnes âgées/compromise de la matrice extracellulaire.
Changements structurels liés à l’âge de la membrane de Bruch humain, qui est causée par plusieurs facteurs, y compris nitrosative et le stress oxydatif, exerce de multiples effets délétères sur la fonction du pigment rétinien épithélial (RPE) des cellules et contribue à la pathologie de la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA)1,2,3,4,5,6,7,8,9 . Lors de l’examen cellulaire substitutive pour la DMLA atrophique avancée ou atrophie géographique, traitement nécessitera probablement la transplantation de cellules sur un lit de l’atrophie des cellules RPE. Liée à l’âge des changements au sein de la membrane de Bruch humaine peuvent nuire à la réussite des greffes de cellules RPE transplantés, étant donné les dommages à la matrice extracellulaire6,9,10,11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22. homme recherche biologie de la membrane de Bruch et comment les changements structurels au sein de la matrice contribuant à la progression d’AMD est essentiel à la compréhension de la maladie. Ainsi, il y a un besoin essentiel pour les chercheurs dans le domaine de le œil liée à l’âge de développer des protocoles qui décrivent la récolte ex vivo d’âgées et/ou malades humains la membrane de Bruch.
Historiquement, il a été difficile de troubles liées à l’âge de modèle comme atrophie géographique et la membrane d’un Bruch humain âgé dans animaux23. Cette difficulté résulte de plusieurs facteurs, y compris la longévité des humains par rapport aux rongeurs et autres espèces fréquemment utilisé pour la modélisation de la maladie, ainsi que l’absence d’une macule dans la plupart vertébrés24. L’avantage de la méthode décrite ici est que les cellules peuvent être testés directement sur la membrane de Bruch extraite de post mortem yeux de personnes âgées ou malades. L’objectif général du présent article est de fournir une méthodologie détaillée pour un modèle ex vivo d’âgées et/ou malades humains la membrane de Bruch, y compris l’isolement des humain Bruch membrane explants provenant de donneurs humains et l’ensemencement de RPE des cellules pour expériences en aval. Ce modèle peut servir comme un modèle pertinent pour étudier la contribution d’endommagement de la matrice extracellulaire le RPE cellule fonction et pathologie20,25,26,27,28.
Membrane de Bruch humain âgé (matrice extracellulaire) contribue à la progression de la maladie de la DMLA et donc il est nécessaire de comprendre comment cette matrice altérée contribue à la dysfonction des cellules RPE. Compte tenu de l’absence de modèles animaux suffisantes pour étudier les changements liés à l’âge de AMD, ex vivo le systèmes de modèles qui simulent les effets de la maladie peut servir comme un outil précieux pour comprendre la physiopathologie. La méthode décrite dans ce manuscrit peut être utilisée pour isoler systématiquement humaine explants de la membrane de Bruch et RPE de la culture de cellules, y compris les lignées de cellules RPE primaires, immortalisées ou cellules souches dérivées.
Tel que mentionné précédemment, les explants de membrane de Bruch humain proviennent de la NDRI. Un protocole est établi avec NDRI qui spécifie les critères fixés pour les yeux de donneur être acceptable. Par exemple, les donateurs ne doivent avoir aucune maladie connue rétine, yeux/globes sont récupérées dans les 10 h après la mort et globes arrivent au laboratoire dans les 48 h après la mort (via une livraison de paquet sur glace). Indiquez la tranche d’âge approprié et le nombre d’yeux nécessaires pour l’analyse statistique de l’étude, par exemple., cinq paires de globes de donneurs âgés de 20 à 49 ans à cinq paires de globe de donneurs âgés de 50 à 89 ans.
La disponibilité des globes oculaires varie, généralement en moyenne dix paires de globes disponibles chaque mois. Le paquet d’oeil arrive avec des informations de base, dépersonnalisées donneur : l’âge, la race, le moment de son décès, son décès et brève des antécédents médicaux (liste de maladies ou affections concomitantes).
Plus important encore, récolte des explants de membrane de Bruch humain nécessite l’enlèvement du segment antérieur de le œil et le corps vitré, permettant l’isolement du complexe membranaire-choroïde de la RPE-Bruch. Une fois que la membrane de Bruch est isolée, cellules RPE peuvent être ensemencées sur les explants acellulaires à diverses concentrations et cultivés pour des expériences en aval. La préparation et le traitement procédural tel que décrit ci-dessus est critique, en faisant attention à l’orientation de la membrane de Bruch l’isolé pour s’assurer que la surface alvéolaire est orienté en place alors que vous touchez ne pas la surface mécaniquement pour éviter d’endommager le structure de surface de la matrice extracellulaire.
Il convient également de noter que lors de l’utilisation de systèmes d’explant de membrane de Bruch, il y a quelques variables qui pourraient affecter les résultats des expériences en aval comme arrière-plan génomiques de donateurs individuels, âge de la membrane de Bruch, ou post-mortem de la Bruch membrane et l’emplacement de la membrane de Bruch, i.e., central ou périphérique fait partie des explants de membrane de Bruch. Comme pour toute autre étude de tissus humains, on doit recruter le nombre d’échantillon œil donneur approprié pour avoir la puissance statistique nécessaire et correspondre l’âge oculaire de donateurs le cas échéant. Établissant des critères stricts pour accepter les yeux des rives de le œil est un paramètre essentiel. N’acceptent que les yeux qui sont énucléé post-mortem de moins de 10 h et préparation de membrane de Bruch peut être récoltée sous 24-48 h après la mort. Le site du nerf optique peut être utilisé comme marqueur pour l’orientation et utiliser les mêmes emplacements pour expérimental et le groupe d’étude témoin. En prenant ces mesures, on peut réduire la variabilité expérimentale.
En résumé, compréhension de membrane choroïde complexe de la RPE-Bruch et comment elle est affectée par l’âge et la maladie est essentielle à la compréhension de sa contribution à la physiopathologie de la DMLA. Modéliser des systèmes qui utilisent des techniques de ex vivo constituent un outil précieux pour étudier ces effets à l’aide de tissus humains. Ici, nous décrivons une méthodologie qui emploie des explants donneur humain comme modèle pertinent ex vivo de la membrane de Bruch âgés. Cette technique permet d’utiliser âgées et/ou malades humains la membrane de Bruch comme un outil de recherche pour étudier comment les changements structurels au sein de la matrice peut affecter superposant RPE comportement cellulaire y compris la pièce jointe, la prolifération et gene expression25 , 27. mise au point de systèmes de modèles similaires ex vivo va approfondir notre compréhension de la DMLA et faciliter le développement de nouvelles options thérapeutiques.
The authors have nothing to disclose.
Cette recherche est appuyée par la recherche pour prévenir la cécité, New York, www.rpbusa.org et le Greater New York Center rétiniennes dégénératives maladie Foundation Fighting Blindness, www.blindness.org. Les auteurs aimeraient remercier Luanna Bartholomew, Ph.d., pour son examen critique de ce manuscrit.
Human donor globes | National Disease Research Interchange, NDRI | ||
Dulbecco's modified eagle medium (DMEM) | Thermo Fisher Scientific | 11995-065 | |
Carbon-dioxide independent media | Thermo Fisher Scientific | 18045-088 | |
60-mm polystyrene petri dish | Corning Inc. | 351007 | |
Dulbecco's phosphate buffered saline, PBS | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
Hydrophobic 65 µm-thick polytetrafluoroethylene membrane with 0.2 µm pores | Merck Millipore | JGWP04700 | |
Fisherbrand glass microanalysis vacuum filter holder system | Thermo Fisher Scientific | 09-753-102 | |
Agarose | Sigma-Aldrich | A2576-5G | |
35 × 10mm culture dish | VWR International | 25373-041 | |
Trephine | Accutome | AM0570 60 | |
96 well plate | Corning Inc. | 3595 | |
Minimum essential media (MEM) | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
Penicillin G | Sigma-Aldrich | P3032-1MU | |
Streptomycin | Sigma-Aldrich | S6501 | |
Gentamicin | Sigma-Aldrich | G1914 | |
Amphotericin B | Sigma-Aldrich | 1397-89-3 | |
Ammonium hydroxide solution | Sigma-Aldrich | 1336-21-6 |