Zabiegi transplantacji rogówki należą do najczęściej wykonywanych przeszczepów na świecie1. Ze względu na poważny niedobór ludzkich rogówek dawców, badania eksperymentalne dotyczące komórek śródbłonka rogówki w ludzkich rogówkach są trudne do przeprowadzenia1. Jednak wprowadzenie roztworów do irygacji i innych substancji stosowanych w oku, okulistycznych urządzeń lepkosprężystych, a także narzędzi i technik chirurgicznych (np. przyrządów i technik fakoemulsyfikacji, energii ultradźwiękowej) wymaga ważnych i obszernych badań dotyczących ich wpływu na śródbłonek rogówki przed zastosowaniem klinicznym.
Istnieje niewiele alternatyw dla ludzkich rogówek do badań. Modele badawcze na zwierzętach są bardzo cenne, ale jednocześnie bardzo zasobożerne i coraz częściej kwestionowane etycznie. Główną wadą hodowli komórkowych in vitro jest ich ograniczona translacja do ludzkiego oka. Wyniki uzyskane z hodowli komórkowych mogą być niezgodne z warunkami in vivo, ponieważ komórki mogą ulegać śródbłonkowi mezenchymalnemu przejściu (EMT), co skutkuje morfologią podobną do fibroblastów spowodowaną utratą polarności komórek oraz zmianami w kształcie komórki i ekspresji genów2.
Podczas gdy poprzednie modele ex vivo opisywały okresy uprawy do zaledwie 120 godzin, niedawno wprowadzono nową technikę przygotowania do stworzenia modelu hodowli śródbłonka rogówki świni poprzez hodowlę świeżych rogówek świni przez co najmniej 15 dni3,4,5,6. Jeśli nabłonek rogówki i części zrębu zostaną usunięte (łącznie około 300 μm) z rogówki przed uprawą, obrzęk zrębu zmniejsza się w rozszczepionych guzikach rogówki, co skutkuje mniejszą utratą komórek śródbłonka i dobrze zachowaną warstwą komórek śródbłonka po upływie do 15 dni, podczas gdy niepodzielone guziki rogówki wykazują znaczną utratę komórek śródbłonka z powodu nierównomiernego obrzęku zrębu i tworzenia się fałdów Descemeta. Banki oczu zwykle stosują osmotyczne środki zmniejszające obrzęki, takie jak dekstran, w celu zmniejszenia obrzęku rogówki przed przeszczepem. Wykazano jednak, że czynniki te wywołują zwiększoną utratę komórek śródbłonka7,8,9.
Ten artykuł ma na celu wizualizację tego ustandaryzowanego modelu badań ex vivo w szczegółowym protokole krok po kroku, aby umożliwić przyszłym badaczom prowadzenie badań nad śródbłonkiem rogówki za pomocą podzielonych guzików rogówki. Model ten stanowi prostą metodę testowania substancji i technik stosowanych w oku, takich jak okulistyczne urządzenia wiskoelastyczne, roztwory irygacyjne i energia ultradźwiękowa lub inne procedury, w których interesujący jest śródbłonek rogówki.