Invest Ophthalmol Vis Sci.

Razionale: Le cellule di Müller sono caratteristiche nell’architettura della retina in quanto, attraversandola per tutto il suo spessore, realizzano una sorta di integrazione anatomica e funzionale dallo strato più esterno dei fotorecettori alle cellule nervose e gliali degli strati intermedi fino allo strato più interno delle fibre nervose che conducono il segnale visivo al nervo ottico e da qui alla corteccia occipitale.
Obiettivo: Pur esistendo una letteratura consistente sulle anomalie delle cellule di Müller in corso di retinopatia diabetica, questo lavoro ha analizzato in queste cellule gli effetti che alti livelli di glucosio producono sulla funzione mitocondriale e sull’apoptosi.
Metodi: Cellule di Müller di ratto (rMC-1) coltivate per 7 giorni in concentrazioni normali o elevate di glucosio (30 mM) sono state colorate con MitoTracker Red per localizzate la rete mitocondriale. Le immagini digitali dei mitocondri ottenute in microscopia confocale sono state analizzate per studiarne alterazioni morfologiche, misurando form factor (FF) e aspect ratio (AR). Inoltre, sono stati misurati il consumo di ossigeno (OCR) e la velocità di acidificazione extracellulare (ECAR). Infine, sono state identificate mediante TUNEL le cellule in apoptosi e misurati i livelli di citocromo c in Western blot.
Risultati: Le cellule in alto glucosio mostravano indici di frammentazione mitocondriale più elevati (FF ¼ 1.7 ± 0.1 vs. 2.3 ± 0.1; AR ¼ 2.1 ± 0.1 vs. 2.5 ± 0.2; P < 0.01) mentre OCR ed ECAR erano ridotti (rispettivamente 75% ± 20% del controllo, P < 0.02; 64% ± 22% del controllo, P < 0.02). Il numero di cellule in apoptosi era raddoppiato in alto glucosio (P < 0.01) con un aumento parallelo dei livelli di citocromo c (247% ± 94% of control, P < 0.05).
Conclusioni: Livelli sovra fisiologici di glucosio possono danneggiare la retina non solo attraverso i ben noti effetti sulle cellule endoteliali e sui periciti dei capillari ma anche inducendo disfunzione mitocondriale e apoptosi nelle cellule di Müller.
Commento editoriale: Le cellule di Müller svolgono ruoli importanti di supporto della neuroretina e nel mantenimento della barriera emato-retinica e questo studio suggerisce un nuovo possibile meccanismo di danno, confermando simili osservazioni in altri tipi cellulari, come ad esempio i cardiomiociti. I pregi e i limiti sono quelli classici degli studi in vitro su linee cellulari: da un lato la possibilità di dissecare i fenomeni e le vie metaboliche investigate e dall’altro l’incertezza sulla trasferibilità dei risultati in relazione a quanto avviene in vivo nei tessuti assai più complessi dell’occhio umano. In ogni caso, l’osservazione che nella patogenesi della retinopatia diabetica possano essere implicate alterazioni della catena respiratoria è interessante e originale e meritevole di ulteriori approfondimenti.

A cura di Massimo Porta

Tien T, Zhang J, Muto T, Kim D, Sarthy VP, Roy S. High Glucose Induces Mitochondrial Dysfunction in Retinal Mu¨ller Cells: Implications for Diabetic Retinopathy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017;58:2915–2921. DOI: 10.1167/iovs.16-21355