Verbeterde lipofuscinemodellen en kwantificering van de fagocytosecapaciteit van het buitenste segment in sterk gepolariseerde menselijke retinale pigmentepitheelculturen

Hoewel lipofuscine zich universeel ophoopt in de RPE met veroudering, is het moeilijk geweest om de toxiciteit ervan te onderscheiden. Hier ontwikkelen we protocollen waarmee we lipofuscine-achtige accumulatie kunnen ontwikkelen in sterk gepolariseerde en volwassen RPE-culturen om de effecten van lipofuscine op de RPE-fysiologie te helpen onderscheiden. Het bestuderen van lipofuscine toxiciteit bij mensen wordt verward door het feit dat lipofuscine afneemt als de RPE sterft.

Diermodellen van lipofuscine toxiciteit hebben zeer uiteenlopende resultaten gehad. We hebben zorgvuldig in vitro modellen van lipofuscine-achtige materiaalaccumulatie gemaakt om de studie van lipofuscinetoxiciteit te vergemakkelijken. De sleutel tot het succes van onze modellen is het handhaven van sterk gedifferentieerde culturen terwijl lipofuscinegenese wordt geïnduceerd via hetzelfde proces dat lipofuscine in vivo veroorzaakt, namelijk fagocytose van fotoreceptor buitensegmenten.

Ons in vitro protocol is uniek omdat lipofuscine-achtig materiaal zich ophoopt in RPE-culturen die sterk gedifferentieerd zijn om RPE in vivo getrouw na te bootsen. In deze omstandigheden vonden we dat RPE-cultuur zeer resistent is tegen de accumulatie van lipofuscine en tegen het toxische effect van lipofuscine. Bovendien, in het proces van testen op fenotypes geïnduceerd door lipofuscine-achtige accumulatie in onze RPE-culturen, creëerden we een nieuw type fagocytosetest genaamd totale consumptieve capaciteit.

Deze test stelt ons in staat om de volledige capaciteit van de RPE te bepalen om buitenste segmenten te fagocyteren, terwijl we enkele van de verwarrende interpretaties vermijden die gepaard gaan met klassieke puls-chase fagocytose-assays. We zijn verheugd om dit model van lipofuscine-achtige materiaalaccumulatie te gebruiken om beter te begrijpen welke RPE-stressoren normaal inerte lipofuscine in een meer pathologische rol kunnen brengen bij RPE-celsterfte.