Verbesserte Lipofuszin-Modelle und Quantifizierung der Phagozytosekapazität des äußeren Segments in hochpolarisierten humanen retinalen Pigmentepithelkulturen

Während sich Lipofuszin mit zunehmendem Alter allgemein im RPE anreichert, war es schwierig, seine Toxizität zu erkennen. Hier entwickeln wir Protokolle, die es uns ermöglichen, eine Lipofuscin-ähnliche Akkumulation in hochpolarisierten und reifen RPE-Kulturen zu entwickeln, um die Auswirkungen von Lipofuscin auf die RPE-Physiologie zu erkennen. Die Untersuchung der Toxizität von Lipofuszin beim Menschen wird durch die Tatsache verwirrt, dass Lipofuszin abnimmt, wenn das RPE abstirbt.

Tiermodelle zur Toxizität von Lipofuszinen haben sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt. Wir haben sorgfältig In-vitro-Modelle der Lipofuscin-ähnlichen Materialakkumulation erstellt, um die Untersuchung der Lipofuszin-Toxizität zu erleichtern. Der Schlüssel zum Erfolg unserer Modelle liegt in der Aufrechterhaltung hochdifferenzierter Kulturen bei gleichzeitiger Induktion der Lipofuszin-Genese über denselben Prozess, der Lipofuszin in vivo auslöst, nämlich die Phagozytose der äußeren Segmente der Photorezeptoren.

Unser In-vitro-Protokoll ist insofern einzigartig, als sich Lipofuscin-ähnliches Material in RPE-Kulturen anreichert, die hochdifferenziert sind, um RPE in vivo originalgetreu nachzuahmen. Unter diesen Umständen fanden wir heraus, dass RPE-Kulturen sehr resistent gegen die Lipofuszin-Akkumulation und gegen die toxische Wirkung von Lipofuszin sind. Darüber hinaus haben wir bei der Untersuchung von Phänotypen, die durch Lipofuscin-ähnliche Akkumulation in unseren RPE-Kulturen induziert werden, eine neue Art von Phagozytose-Assay entwickelt, die als Gesamtkonsumkapazität bezeichnet wird.

Dieser Assay ermöglicht es uns, die gesamte Kapazität des RPE zur Phagozytose äußerer Segmente zu bestimmen und gleichzeitig einige der verwirrenden Interpretationen zu vermeiden, die mit klassischen Pulse-Chase-Phagozytose-Assays einhergehen. Wir freuen uns, dieses Modell der Lipofuscin-ähnlichen Materialakkumulation nutzen zu können, um besser zu verstehen, welche RPE-Stressoren normalerweise inertes Lipofuszin in eine pathologischere Rolle beim RPE-Zelltod bringen können.