A retina sensível à luz, uma extensão do sistema nervoso central (SNC) localizada na parte posterior do olho, é essencial para a visão, mas vulnerável a lesões agudas e doenças crônicas. Tal como acontece com outras regiões do SNC, os neurônios da retina adulta não são substituídos quando perdidos, e as células ganglionares da retina (RGCs) que agregam e transmitem informações visuais ao cérebro são particularmente vulneráveis à disfunção e morte no glaucoma, resultando em perda irreversível da visão 1,2. O glaucoma é uma das principais causas de cegueira em todo o mundo3, mas, apesar do impacto devastador sobre os indivíduos afetados e dos custos gerais para a sociedade, ainda não se sabe muito sobre como os estágios iniciais da doença contribuem para a perda de RGC4. O papel da glia é uma importante área de investigação na fisiopatologia do glaucoma, pois essas células de suporte não neuronais são essenciais para a sobrevivência do RGC5, mas sofrem mudanças fenotípicas na doença que podem diminuir o comportamento benéfico6 ou até mesmo impulsionar a adoção de fenótipos deletérios7. Embora o termo glia abranja uma variedade de tipos de células especializadas em todo o SNC8, elas podem ser amplamente divididas em duas categorias - aquelas que compartilham uma linhagem de desenvolvimento com neurônios e fornecem suporte trófico, energético e estrutural9, e aquelas com origem mielóide, que realizam tarefas especializadas de vigilância imunológica e resposta10. Representantes de ambas as categorias - astrócitos e células de Müller no primeiro, micróglia no segundo - povoam a retina5 e sofrem grandes alterações no glaucoma que levantam questões significativas sobre seu papel na progressão da doença e na sobrevida do RGC11.
Os esforços para responder a essas perguntas são dificultados em parte pelas características intrínsecas da glia retiniana que apresentam desafios para a investigação in vivo e in vitro. Ao contrário dos neurônios, eles são relativamente silenciosos eletricamente, tornando abordagens como o ERG, que permitem a avaliação funcional de RGCs e fotorreceptores in vivo, inadequadas para investigar mudanças na função e comportamento glial. E embora os modelos induzíveis12 e espontâneos13 de glaucoma estejam disponíveis, muito permanece desconhecido sobre as mudanças na glia nos primeiros momentos da doença, que podem preceder a perda detectável de RGC, um problema agravado pela penetrância variável do estado da doença em muitos desses modelos. Além disso, evidências de glaucoma clínico e experimental sugerem contribuições de células imunes periféricas que podem ser difíceis de desambiguar daquelas da microglia, apesar dos indicadores de que elas podem agir em diferentes "direções" para influenciar a progressão da doença14,15.
Os desafios também são abundantes no estudo da glia retiniana in vitro. Embora o isolamento e a cultura de astrócitos16,17 e microglia18 do cérebro estejam bem estabelecidos, trabalhos recentes destacam extensa heterogeneidade glial entre as regiões do SNC, especialmente em astrócitos19, e fenótipos presentes em uma região podem não estar presentes na glia de outra, como a retina20,21. No entanto, isolar diretamente astrócitos e micróglias da retina para estudo é particularmente desafiador, pois ambos os tipos de células são relativamente esparsos - cada um representando menos de 1% dos estimados 6,5 milhões de células na retina de camundongos22 , 23 , 24 . Além disso, ao contrário dos neurônios, a glia é altamente plástica e se adapta rapidamente a mudanças dramáticas em seu ambiente 16,18,25; Como resultado, os comportamentos observados nessas células in vitro podem representar adaptações específicas ao seu novo ambiente, em vez de padrões fenotípicos que seriam tipicamente vistos na saúde ou na doença. Dadas as limitações da experimentação in vivo e da cultura primária da glia retiniana, buscamos uma abordagem intermediária - explantes retinianos - na qual glia, RGCs e outros elementos da retina são preservados in situ em um contexto ex vivo. Em relação aos modelos in vivo, essa abordagem oferece um curso de tempo experimental abreviado26, permite a manipulação experimental direta da glia retiniana27 e evita a influência potencialmente confusa da infiltração de células imunes periféricas14. Por outro lado, ao contrário da cultura de células primárias, há uma interrupção mínima do ambiente extracelular e a glia permanece intacta e morfologicamente reconhecível, evitando os desafios associados ao crescimento e identificação essenciais dessas células após a interrupção enzimática e mecânica16,25.
Em relação às metodologias de explante de retina descritas anteriormente, essa abordagem enfatiza o foco na confiabilidade técnica, reprodutibilidade e maximização da 'facilidade de uso' da abordagem para melhorar a acessibilidade26,28. Em comunicações pessoais com outros pesquisadores, descobrimos que os desafios técnicos associados ao manuseio da retina viva apresentam um grande obstáculo para muitos que procuram utilizar explantes, enquanto a manutenção da retina explantada em cultura foi relativamente simples para grupos com instalações de cultura de células apropriadas. Portanto, este protocolo inclui uma série de inovações destinadas a reduzir a curva de aprendizado associada ao isolamento da retina e permitir que os pesquisadores comecem a coletar dados experimentais mais rapidamente. Finalmente, embora tenhamos colocado ênfase especial no potencial deste modelo de explante para investigar o comportamento da glia retiniana e caracterizá-lo principalmente com microscopia de imunofluorescência, outros tipos e estruturas de células da retina também são amplamente conservados, e as retinas explantadas permanecem passíveis de uma ampla gama de técnicas de investigação adicionais.