Burada açıklanan model, hücrelerdeki oksidatif stresi azaltmak içinbiyofarmasötik ajanların verimliliğini değerlendirmek için yararlı bir yaklaşım sunar. Modeli, PEDF ve GM-CSF'nin yüksek düzeyde O 2 ve görünür ışığa maruz kalan retina pigment epitel hücreleri üzerindeki H2O2aracılı oksidatif stres üzerindeki koruyucu etkilerini ve fotoreceptör dış segment membranlarının fagositozunu araştırmak için kullandık, önemli düzeyde reaktif oksijen türü (ROS)1, 2. Avasküler yaşa bağlı makula dejenerasyonu (aAMD) 3 , 4 , 5 ,6,7,8patogenezine önemli bir katkıda bulunurlar. Ayrıca, RPE sentezlenmiş nöroprotektif faktörlerde bir azalma vardır, özellikle pigment epitel türevi faktör (PEDF), insülin benzeri büyüme faktörleri (IGF'ler) ve granülosit makrofaj-koloni uyarıcı faktör (GM-CSF) RPE hücrelerinin işlev bozukluğuna ve kaybına yol yorar, ardından fotoreceptör ve retinal ganglion hücre (RGC) ölümü3,4,5 . AMD metabolik, fonksiyonel, genetik ve çevresel faktörler arasındaki etkileşimden kaynaklanan karmaşık bir hastalıktır4. AAMD için tedavi eksikliği, sanayileşmiş ülkelerde 60 yaşından büyük hastalarda körlüğün başlıca nedenidir9,10. PEDF ve GM-CSF'yi aşırı ifade eden genetiği değiştirilmiş RPE hücrelerinin subretinal nakli ile nöroprotektif ve nörojenik retina ortamının yeniden birleşmesi, oksidatif stresin etkilerini azaltarak, iltihabı inhibe ederek ve hücre sağkalımını destekleyerek retina dejenerasyonunu önleme potansiyeline sahiptir11,12,13,14,15,16 . Genleri hücrelere ulaştırmak için çeşitli metodolojiler olsa da, pedf ve GM-CSF genlerini RPE hücrelerine ulaştırmak için viral olmayan hiperaktif Uyuyan Güzel transposon sistemini seçtik, çünkü güvenlik profili, genlerin konak hücrelerin genomuna entegrasyonu ve teslim edilen genleri transkripsiyonel olmayan aktif bölgelere entegre etme eğilimi nedeniyle17. 18,19.
Hücresel oksidatif stres, hidrojen peroksit (H 2O2),4-hidroinonenal (HNE), tertbutilhidroksit (tBH), yüksek oksijen gerginlikleri ve görünür ışık (tam spektrum veya UV ışınlama)20,21dahil olmak üzere çeşitli oksidatif ajanlar tarafından in vitro kültürlenen hücrelerde indüklenebilir. Yüksek oksijen gerilimleri ve ışık, diğer sistemlere aktarilebilirliği sınırlayan özel ekipman ve koşullar gerektirir. H 2 O2,HNE ve tBH gibi ajanlar üst üste binen oksidatif stres moleküler ve hücresel değişikliklere neden olarak. PEDF ve GM-CSF'nin antioksidan aktivitesini test etmek içinH2 O2'yi seçtik, çünkü RPE hücreleri tarafından fotoreceptör dış segment fagositoz22 sırasında reaktif oksijen ara olarak üretildiği ve in vivo23oküler dokularda bulunduğu için uygun ve biyolojik olarak alakalıdır. Glutatyonun oksidasyonu gözdeki H 2 O2üretiminden kısmen sorumlu olabileceğinden, çalışmalarımızda H 2 O2 kaynaklı oksidatif stres ve 21,22hücrelerinin rejeneratifkapasitesi ile bağlantılı GSH / glutatyon seviyelerini analizettik. Glutatyon seviyelerinin analizi özellikle gözdeki anti-oksidatif koruyucu mekanizmalara katıldığı içinönemlidir 24. H 2 O2'yemaruz kalma, RPE hücrelerinin 1 , 25 ,26,27 , 28, 29,30oksidatifstres duyarlılığını ve antioksidan aktivitesini incelemek için bir model olarak sıklıkla kullanılır ve ayrıca, "fizyolojik" bir oksidatif stres kaynağı olan ışık kaynaklı oksidatif stres hasarı ile benzerlikler gösterir21.
Nöroprotektif faktörlerin işlevselliğini ve etkinliğini değerlendirmek için, analizin PEDF ve GM-CSF'yi aşırı ifade etmek için genetiği değiştirilmiş hücreler tarafından ifade edilen büyüme faktörlerinin anti-oksidatif etkisini ölçmesini sağlayan bir in vitro model geliştirdik. Burada, PEDF ve GM-CSF genleri ile transfected RPE hücrelerinin H 2 O2'ninzararlı etkilerine transfected olmayan kontrol hücrelerinden daha dirençli olduğunu gösteriyoruz, hücre morfolojisi, yoğunluğu, canlılığı, hücre içi glutatyon seviyesi ve reaktif oksijen türlerini azalttığı gösterilen mitokondriyal ayrıştırma proteini 2'yi kodlayan UCP2 geninin ekspresyonu ile kanıtlandı (ROS)31.