Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine der Hauptursachen für globale Sehstörungen. Wirksame Behandlungen für nicht-exsudative AMD sind jedoch nach wie vor begrenzt. Daher besteht ein dringender Bedarf an reproduzierbaren und effizienten Forschungsmodellen, um Krankheitsmechanismen aufzudecken und therapeutische Ziele zu identifizieren 1,2. Im Mittelpunkt dieser Bemühungen steht das retinale Pigmentepithel (RPE), eine Monoschicht zwischen der Bruch-Membran (Aderhaut) und den Photorezeptoren (Netzhaut), die eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der retinalen Homöostase spielt, indem sie die Photorezeptorfunktion unterstützt, die Blut-Netzhaut-Schranke reguliert und die Abfallbeseitigung erleichtert 3,4.
Die Dysfunktion oder der Verlust von RPE-Zellen ist ein hervorstechendes Merkmal vieler degenerativer Erkrankungen der Netzhaut, insbesondere bei AMD, wo die RPE-Dysfunktion einen frühen und entscheidenden Schritt in ihrem Fortschreiten darstellt 2,4,5. Insbesondere bei Patienten mit geographischer Atrophie (GA), der fortgeschrittenen Phase der AMD, führen reduzierte Spiegel des microRNA-verarbeitenden Enzyms Dicer 1 Ribonuklease III (DICER1) zu einer toxischen Akkumulation von Alu-RNA, einem Retrotransposon-Transkript, das direkt mit der RPE-Degeneration verbunden ist und an der Humanpathologie beteiligt ist6.
Traditionelle In-vivo-Modelle, wie z. B. das Natriumiodat-Modell (NaIO3) und das Amyloid-β-Modell (Aβ), behalten die systemische Komplexität der Erkrankung bei, stoßen jedoch auf kritische Einschränkungen. Das NaIO3-Modell induziert schnell oxidativen Stress und RPE-Schäden der Netzhaut, jedoch stört seine akute Toxizität sowohl das RPE als auch die Photorezeptoren, wodurch das chronische pathologische Fortschreiten der AMD nicht nachgeahmt wird und die therapeutische Bewertung der subtilen RPE-Dysfunktion verschleiertwird 7. In ähnlicher Weise führt das Aβ-Modell krankheitsspezifische Stressoren ein, erfordert jedoch im Vergleich zu In-vitro-Ansätzen umfangreiches technisches Know-how und längere Zeiträume 8,9. Herkömmliche in vitro RPE-Modelle, wie H2O2 und Hydrochinon-Expositionsmodelle, haben dagegen keine pathologische Relevanz, da sie krankheitsspezifische Stressoren wie toxische Proteinaggregate oder Entzündungsauslöser nicht rekapitulierenkönnen 1.
Hier stellen wir ein detailliertes Protokoll zur Etablierung eines RPE-Degenerationsmodells in primären Maus-RPE-Zellen unter Verwendung von Alu-RNA vor, einer retrotransposon-abgeleiteten nicht-kodierenden RNA, die direkt an der GA-Pathogenese beteiligt ist6. Alu-RNA aktiviert Entzündungswege und beeinträchtigt die Integrität der RPE-Barriere10,11, wodurch die pathologischen Merkmale nachgeahmt werden, die mit nicht-exsudativer AMD verbunden sind. Bei dieser Methode werden RPE-Zellen enzymatisch isoliert und kultiviert, gefolgt von der Induktion der RPE-Degeneration mit Hilfe von Alu-RNA. Darüber hinaus bieten wir ein umfassendes Validierungssystem an, das morphologische (hexagonale Architektur), funktionelle (Barriereintegrität und Polaritätsverlust) und molekulare (Entzündungs- und Seneszenzmarker) Messwerte kombiniert, um dieses Degenerationsmodell zu bewerten.