شبكية العين الحساسة للضوء ، وهي امتداد للجهاز العصبي المركزي (CNS) الموجود في الجزء الخلفي من العين ، ضرورية للبصر ولكنها عرضة لكل من الإصابات الحادة والأمراض المزمنة. كما هو الحال مع مناطق الجهاز العصبي المركزي الأخرى ، لا يتم استبدال الخلايا العصبية في شبكية العين البالغة عند فقدانها ، والخلايا العقدية الشبكية (RGCs) التي تجمع المعلومات المرئية وتنقلها إلى الدماغ معرضة بشكل خاص للخلل الوظيفي والموت في الجلوكوما ، مما يؤدي إلى فقدان البصر بشكل لا رجعة فيه1،2. الجلوكوما هو سبب رئيسي للعمى في جميع أنحاءالعالم 3 ، ولكن على الرغم من التأثير المدمر على الأفراد المصابين والتكاليف الإجمالية للمجتمع ، لا يزال الكثير مجهولا حول كيفية مساهمة المراحل المبكرة من المرض في فقدان RGC4. يعد دور الخلايا الدبقية مجالا رئيسيا للتحقيق في الفيزيولوجيا المرضية للجلوكوما ، حيث أن هذه الخلايا الداعمة غير العصبية ضرورية لبقاء RGC5 ولكنها تخضع لتغيرات نمطية في المرض قد تقلل من السلوك المفيد6 أو حتى تدفع إلى اعتماد الأنماط الظاهرية الضارة7. على الرغم من أن مصطلح الخلايا الدبقية يشمل مجموعة من أنواع الخلايا المتخصصة في جميع أنحاء الجهاز العصبيالمركزي 8 ، إلا أنه يمكن تقسيمها على نطاق واسع إلى فئتين - تلك التي تشترك في سلالة تنموية مع الخلايا العصبية وتوفر دعما غذائيا وحيوياوهيكليا 9 ، وتلك ذات الأصل النخاعي ، والتي تؤدي مهام المراقبة المناعية والاستجابةالمتخصصة 10. يملأ ممثلو كلتا الفئتين - الخلايا النجمية وخلايا مولر في الأولى ، والخلايا الدبقية الصغيرة في الأخيرة - شبكيةالعين 5 ويخضعون لتغييرات كبيرة في الجلوكوما التي تثير تساؤلات مهمة حول دورها في تطور المرض وبقاء RGC11.
يتم إعاقة الجهود المبذولة للإجابة على هذه الأسئلة جزئيا بسبب الخصائص الجوهرية للشبعية الدبقية التي تمثل تحديات لكل من التحقيق في الجسم الحي وفي المختبر . على عكس الخلايا العصبية ، فهي صامتة نسبيا كهربائيا ، مما يجعل مناهج مثل ERG التي تتيح التقييم الوظيفي ل RGCs والمستقبلات الضوئية في الجسم الحي غير مناسبة للتحقيق في التغيرات في الوظيفة الدبقية والسلوك. وعلى الرغم من توفر12 نموذجا محفزا و13 نموذجا عفويا من الجلوكوما ، إلا أنه لا يزال الكثير مجهولا عن التغيرات في الخلايا الدبقية في أقرب نقاط زمنية في المرض ، والتي قد تسبق فقدان RGC القابل للاكتشاف ، وهي مشكلة تتفاقم بسبب الاختراق المتغير لحالة المرض في العديد من هذه النماذج. علاوة على ذلك ، تشير الأدلة من كل من الجلوكوما السريرية والتجريبية إلى مساهمات من الخلايا المناعية المحيطية التي يصعب توضيحها عن تلك الموجودة في الخلايا الدبقية الصغيرة ، على الرغم من المؤشرات التي تشير إلى أنها قد تعمل في "اتجاهات" مختلفة للتأثير على تطور المرض14،15.
تكثر التحديات أيضا في دراسة الخلايا الدبقية في الشبكية في المختبر. على الرغم من أن عزل واستزراع الخلايا النجمية16،17 والخلايا الدبقيةالصغيرة 18 من الدماغ راسخة ، إلا أن العمل الأخير يسلط الضوء على عدم التجانس الدبقي الواسع النطاق بين مناطق الجهاز العصبي المركزي ، خاصة في الخلايا النجمية19 ، وقد لا تكون الأنماط الظاهرية الموجودة في منطقة ما موجودة في الخلايا الدبقية من منطقة أخرى ، مثل شبكيةالعين 20،21. ومع ذلك ، فإن العزل المباشر للخلايا النجمية في الشبكية والخلايا الدبقية الصغيرة للدراسة يمثل تحديا خاصا ، حيث أن كلا النوعين من الخلايا متناثرة نسبيا - يشكل كل منهما أقل من 1٪ من 6.5 مليون خلية في شبكية الفأر22،23،24. علاوة على ذلك ، على عكس الخلايا العصبية ، فإن الخلايا الدبقية بلاستيكية للغاية وتتكيف بسرعة مع التغيرات الدراماتيكية في محيطها16،18،25. نتيجة لذلك ، قد تمثل السلوكيات التي لوحظت في هذه الخلايا في المختبر تكيفات محددة مع بيئتها الجديدة بدلا من أنماط النمط الظاهري التي يمكن رؤيتها عادة في الصحة أو المرض. نظرا لقيود كل من التجارب في الجسم الحي والثقافة الأولية للشبعية الدبقية ، فقد سعينا إلى نهج وسيط - استخلاص الشبكية - حيث يتم الحفاظ على الخلايا الدبقية ، و RGCs ، وعناصر أخرى من شبكية العين في الموقع في سياق خارج الجسم الحي . بالنسبة إلى النماذج في الجسم الحي ، يقدم هذا النهج دورة زمنية تجريبية مختصرة26 ، ويتيح التلاعب التجريبي المباشر للشبية الشبكية27 ، ويتجنب التأثير المربك المحتمل لتسلل الخلايا المناعية الطرفية14. على العكس من ذلك ، على عكس زراعة الخلايا الأولية ، هناك حد أدنى من الاضطراب في البيئة خارج الخلية ، وتظل الخلايا الدبقية سليمة ويمكن التعرف عليها شكليا ، مما يتجنب التحديات المرتبطة بإعادة نمو هذه الخلايا بشكل أساسي وتحديدها بعد الاضطراب الأنزيمي والميكانيكي16،25.
بالنسبة لمنهجيات استخراج الشبكية الموصوفة سابقا ، يؤكد هذا النهج على التركيز على الموثوقية التقنية ، وقابلية التكرار ، وتعظيم "سهولة الاستخدام" للنهج لتحسين إمكانية الوصول26،28. في الاتصالات الشخصية مع باحثين آخرين ، وجدنا أن التحديات التقنية المرتبطة بالتعامل مع شبكية العين الحية تمثل عقبة كبيرة أمام الكثيرين الذين يتطلعون إلى استخدام النباتات الخارجية ، في حين أن الحفاظ على شبكية العين المزروعة في الثقافة كان واضحا نسبيا للمجموعات التي لديها مرافق زراعة الخلايا المناسبة. لذلك ، يتضمن هذا البروتوكول عددا من الابتكارات التي تهدف إلى تقليل منحنى التعلم المرتبط بعزل شبكية العين والسماح للباحثين بالبدء بسرعة أكبر في جمع البيانات التجريبية. أخيرا ، على الرغم من أننا ركزنا بشكل خاص على إمكانات نموذج الزرع هذا للتحقيق في سلوك الخلايا الدبقية في الشبكية وتوصيفه بشكل أساسي بالفحص المجهري المناعي ، إلا أن أنواع وهياكل خلايا الشبكية الأخرى يتم الحفاظ عليها إلى حد كبير أيضا ، وتظل شبكية العين المستزرعة قابلة لمجموعة واسعة من تقنيات التحقيق الإضافية.