La lente oculare è un organo trasparente che focalizza finemente la luce sulla retina per produrre un'immagine chiara. Il cristallino è composto da due tipi principali di cellule: un monostrato di cellule epiteliali che coprono l'emisfero anteriore e cellule fibrose che costituiscono la massa del tessuto (Figura 1). Il cristallino è avvolto da una membrana basale collagenica nota come capsula del cristallino, a cui aderiscono strettamente le cellule epiteliali. Man mano che il cristallino cresce, le cellule epiteliali all'equatore proliferano e si differenziano in gusci nascenti di cellule fibrose che sono stratificate sul cristallino in modo concentrico 1,2,3. La crescita del cristallino per tutta la vita dipende dalla continua proliferazione di questa piccola popolazione di cellule epiteliali equatoriali che costituiscono la zona germinativa4. Man mano che le cellule delle fibre maturano, tutti gli organelli cellulari vengono degradati per eliminare gli oggetti che diffondono la luce 5,6,7,8,9,10,11 e mantenere la trasparenza dei tessuti, e le cellule delle fibre più interne vengono infine compattate, risultando in un centro della lente rigido 9,12. A causa della capsula del cristallino circostante, non c'è ricambio cellulare nel cristallino e le fibre seminali rimangono al centro del cristallino per tutta la vita man mano che vengono aggiunte nuove fibre alla periferia del tessuto o alla corteccia. Le cellule delle fibre della lente hanno proprietà ottiche diverse a seconda della loro età e possono fornire un'istantanea temporale delle diverse caratteristiche biologiche in ogni stadio13.
Nonostante le opzioni chirurgiche disponibili, la cataratta, definita come qualsiasi opacità nel cristallino normalmente trasparente, rimane la principale causa di cecità nel mondo14. La cataratta può manifestarsi nell'epitelio del cristallino, nella corteccia o nel nucleo con diverse fisiopatologie15. Tuttavia, i meccanismi cellulari e molecolari della formazione della cataratta rimangono poco chiari16,17. Per capire meglio come prevenire questi diversi tipi di cataratta e sviluppare alternative alla chirurgia, dobbiamo capire meglio come questi diversi tipi di cellule mantengono la loro omeostasi nel cristallino.
Le cellule epiteliali e le cellule fibrose svolgono ruoli fisiologici diversi nel cristallino. La proliferazione cellulare, ad esempio, è limitata all'epitelio18 del cristallino. Nel frattempo, le fibre della lente costituiscono la massa principale della lente, fornendo struttura e proprietà di rifrazione alla lente9. Per ottenere una prospettiva più sfumata dei processi biologici coinvolti nei diversi compartimenti del cristallino, le cellule epiteliali e le cellule fibrose devono essere studiate separatamente. Qui, presentiamo un metodo per isolare l'epitelio dalla massa cellulare della fibra, estrarre l'mRNA da ciascuna frazione e analizzare questi trascritti utilizzando la reazione a catena della polimerasi quantitativa a trascrizione inversa (RT-qPCR).

Figura 1: Diagramma anatomico della lente. Il cristallino è composto da due tipi di cellule, un monostrato di cellule epiteliali (blu e arancione) che copre l'emisfero anteriore e una massa di fibre del cristallino (bianco). Il tessuto è circondato da una sottile membrana collagenica, nota come capsula del cristallino (abbronzatura). Le cellule epiteliali anteriori (blu) sono quiescenti mentre le cellule epiteliali equatoriali (arancione) proliferano, si differenziano e si allungano per diventare nuovi strati di cellule fibrose (bianco) alla periferia del cristallino. Le nuove generazioni di celle in fibra vengono sovrapposte alle generazioni precedenti di fibre in gusci concentrici. Le cellule più vecchie delle fibre del cristallino sono compattate al centro del tessuto. Questa cifra è stata modificata da Cheng (2024)38. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.