Glikoz, adenozin trifosfat (ATP) formunda enerji üretmek için yüksek oranda glikoliz ve mitokondriyal solunumu beslemek için kullanıldığı nöral retina için önemli bir metabolittir.1. Glikoz tercih edilen enerji substratı olduğundan, birçok retina hücresi, vaskülatürden ve çevresindeki dokudan glikoz alımını kolaylaştırmak için glikoz taşıyıcılarını (GLUT'lar) eksprese eder2. GLUT'lar, memeli hücrelerine glikoz taşınmasından sorumlu olan bir intrinsik membran glikoprotein ailesini içerir3. GLUT taşıyıcı-1 (GLUT1), retina katmanları4 boyunca ve kan-retina bariyerini (BRB) 5 oluşturan kılcal endotel hücreleri tarafından eksprese edilen retinadaki birincil glikoz taşıyıcısıdır. İlginç bir şekilde, Alzheimer hastalığı da dahil olmak üzere merkezi sinir sisteminin (CNS) nörodejeneratif hastalıklarında, GLUT1 protein seviyelerinde ve glikoz alımında bir azalma, insanlarda beyin atrofisi ve nöronal disfonksiyondan önce gelir 6,7. Bir sıçan oküler hipertansiyon modelinde, kılcal damarlarda daha düşük GLUT1 seviyeleri de gözlenmiştir8. Glikozun dış retinaya daha az taşınması, insan retinitis pigmentosa'nın hayvan modellerinde fotoreseptör kaybında rol oynar ve ayrıca glokomda gözlenen gibi retinal nörodejenerasyonda da rol oynayabilir. Bu nedenle, retinal nörodejenerasyondaki rolünü belirlemek için nöral retinada glikoz taşınmasının anlaşılması gerekmektedir.
Burada, ex vivo murin nöral retinada, yani retina pigmentli epitel ve koroid hariç olmak üzere 6-NBDG tutulumunu ölçmek için yeni, ucuz ve basit bir biyokimyasal yöntem tanımlanmaktadır. 2-NBDG gibi diğer floresan analoglarla karşılaştırıldığında, 6-NBDG, üzerinde bir floresan nitrobenzoksidiazoamino grubunun karbon 6'daki hidroksil grubunun yerini aldığı, hekzokinaz ile fosforilasyonu ve daha fazla metabolik parçalanmayı önleyen bir glikoz parçasından oluşur9. 6-NBDG, glukoz9'dan 300 kat daha yüksek bir bağlanma afinitesi ile GLUT1 için yüksek özgüllüğe sahip olmasına rağmen, bu analogun GLUT1 inhibitörleri10 varlığında tutulumunu tespit ettik. Bu nedenle, bu tahlil, kısmen GLUT1 aracılı olan tüm fare retinasında ex vivo glikoz alımını ölçmek için nispeten hızlı ve ucuz bir yöntem sağlar.
Dokudaki glikoz alımının gerçek zamanlı olarak ölçülmesi zordur ve genellikle radyoizotop etiketleme veya yüksek çözünürlüklü görüntüleme yöntemleri gerektirir. Burada, ex vivo koşullarda birden fazla retina örneğinde 6-NBDG alımını hızlı bir şekilde belirlemek için bir floresan biyokimyasal test kullanıyoruz. Protokol, toplam retinal glukoz alımı hakkında bilgi sağlar; retina hücresine özgü 6-NBDG tutulum seviyeleri hakkında bilgi sağlamaz.