Valutazione dei danni ossidativi nelle cellule primarie della superficie oculare del topo/cellule staminali in risposta ai danni ultravioletti-C (UV-C)

La superficie oculare (OS) è un’unità funzionale composta principalmente dallo strato esterno e dall’epitelio ghiandolare della cornea, dalla ghiandola lacrimale, dalla ghiandola meibomiana, dalla congiuntiva, parte dei margini del coperchio degli occhi e dalle innervazioni che traducono i segnali¹. Lo strato corneale a forma di cupola trasparente concentra la luce sulla retina. Questo tessuto avascolare è composto da componenti cellulari come cellule epiteliali, cherataciti, e cellule endoteliali e componenti acellulari come collagene e glicosaminoglycani². L’area è prosciugata da lacrime che forniscono anche la maggior parte dei nutrienti. La posizione anatomica dell’OS costringe ad essere a diretto contatto con l’ambiente esterno, spesso esponendolo a vari componenti duri come luce intensa, microbi, particelle di polvere e sostanze chimiche. Questo fattore predispone il sistema operativo alle lesioni fisiche e lo rende incline a varie malattie.

Lo stress ossidativo è causato dallo squilibrio tra la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e i meccanismi di difesa antiossidante endogene³. I ROS sono classificati in molecole reattive e radicali liberi, entrambi derivati dall’ossigeno molecolare (O₂₎attraverso il fosforilazione ossidativa mitocondriale⁴. Il primo gruppo è composto da specie non radicali come il perossido di idrogeno (H₂O_2),l’ossigeno singlet (¹O₂) e il secondo comprende specie come gli anioni di superossido (O₂^–), e i radicali idrossili (^,OH), tra gli altri. Queste molecole sono sottoprodotti di normali processi cellulari e i loro ruoli sono stati implicati in importanti funzioni fisiologiche come la trasduzione del segnale, l’espressione genica e la difesa ospite^{5 .} Una maggiore produzione di ROS è nota per essere generata in risposta a fattori come l’invasione di agenti patogeni, xenobiotici, e l’esposizione alla radiazione ultravioletta (UV)⁴. Questa sovrapproduzione di ROS provoca stress ossidativo che porta al danno di molecole come acidi nucleici, proteine e lipidi⁶.

La luce solare naturale, la fonte più predominante di radiazioni UV, è composta da UV-A (400-320 nm), UV-B (320–290 nm) e UV-C (290-200 nm)⁷. È stata riportata una correlazione inversa tra la lunghezza d’onda e le energie spettrali. Sebbene le radiazioni UV-C naturali siano assorbite dall’atmosfera, fonti artificiali come lampade a mercurio e strumenti di saldatura emettono e, quindi, costituiscono un pericolo professionale. I sintomi dell’esposizione agli occhi includono fotokeratite e fotokeratoconjunctivitis⁸. La produzione di ROS è uno dei principali meccanismi di infliggere danni cellulari indotti da UV⁹. Nello studio attuale, dimostriamo il rilevamento di ROS utilizzando il metodo di colorazione dedace (DCFDA) 2′,7′-Dichlorodihydrofluorescein (DCFDA) nelle cellule superficiali del topo/cellule staminali esposte ai raggi UV-C. La fluorescenza verde è stata catturata utilizzando la microscopia fluorescente. Le cellule erano contro-macchiate con due coloranti, Hoechst 33342 e ioodio propidio rosso, per macchiare le cellule vive e morte, rispettivamente.