Riassunto analitico
La Cornea è la struttura anatomica localizzata nella parte anteriore dell’occhio che si interfaccia con l’ambiente esterno. Sono la sua trasparenza ed il suo potere rifrattivo a permettere una visione efficace e questo ovviamente si riflette sulla qualità della vita degli individui.
L’endotelio corneale è un monostrato cellulare localizzato sul versante interno della cornea che poggia sulla membrana chiamata Descemet, dove svolge un fondamentale compito nel mantenimento dell’equilibrio osmotico della cornea e della deturgescenza stromale nel tessuto corneale, garantendone la trasparenza. La capacità di impedire l’accumulo di liquidi nello stroma, evitando l’edema corneale, è influenzata direttamente dall’integrità dell’endotelio corneale, grazie alle pompe enzimatiche che le cellule esprimono sulla membrana basolaterale.
Le cellule che formano l’endotelio corneale mostrano una scarsa capacità mitotica in vivo e durante la vita adulta si assiste ad una progressiva riduzione della densità cellulare, di circa lo 0,6% ogni anno.
Nel momento in cui la densità cellulare dovesse scendere sotto la quota di 500cellule/mm2 circa, l’endotelio corneale cesserebbe di garantire la sua funzione, provocando edema. Questa condizione potrebbe essere raggiunta a seguito di traumi, patologie, danni iatrogeni o della semplice senescenza. Nonostante ciò, ad oggi è disponibile solo un donatore ogni settanta richieste di trapianto di cornea al mondo, che risulta essere l’unico trattamento efficace per le malattie corneali legate all’endotelio.
Per rispondere a questa esigenza si stanno cercando soluzioni alternative. Data la scarsa capacità proliferativa dell’endotelio corneale umano una sfida è costituita dalla ricerca di modelli che permettano una comprensione più profonda delle dinamiche molecolari che coinvolgono e regolano questo tessuto, non ancora del tutto chiarite.
In questo senso le cellule di endotelio corneale di coniglio rappresentano un ottimo modello per studiare un endotelio con maggiori capacità proliferative e per identificare meglio il ruolo della transizione epitelio mesenchimale che caratterizza questo tessuto.
In questa tesi ci poniamo l’obiettivo di confrontare le colture primarie di coniglio con quelle da donatore umano, valutandone marcatori molecolari che le caratterizzano e aspetti morfologici in seguito a stimoli proliferativi quali EGF ed FGF2 oppure CHIR99021 e inibitore del TGFβ.
Questi risultati potranno essere utili per avanzare delle ipotesi circa il ruolo che le vie del segnale attivate dai fattori di crescita hanno nella riorganizzazione della morfologia della cellula e nel processo di guarigione delle ferite dell’endotelio corneale.
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Abstract
The cornea is the anatomical structure located at the front of the eye that interfaces with the external environment. Its transparency and refractive power enable effective vision, which significantly impacts individuals' quality of life.
The corneal endothelium is a monolayer of cells located on the inner side of the cornea, resting on a membrane called Descemet's membrane. It plays a crucial role in maintaining the osmotic balance of the cornea and stromal deturgescence, ensuring its transparency. The ability to prevent fluid accumulation in the stroma, thereby avoiding corneal edema, is directly influenced by the integrity of the corneal endothelium, thanks to the enzymatic pumps expressed by the cells on the basolateral membrane.
The cells that form the corneal endothelium exhibit low mitotic capacity in vivo, and during adulthood, there is a progressive reduction in cell density, approximately 0.6% per year. When cell density drops below approximately 500 cells/mm², the corneal endothelium can no longer fulfill its function, leading to edema. This condition can result from trauma, diseases, iatrogenic damage, or simple aging. Despite this, currently, there is only one donor available for every seventy requests for corneal transplants worldwide, which remains the only effective treatment for endothelial-related corneal diseases.
To address this need, alternative solutions are being sought. Given the poor proliferative capacity of human corneal endothelium, a challenge lies in finding models that allow a deeper understanding of the molecular dynamics involved in and regulating this tissue, which are not yet fully understood. In this regard, rabbit corneal endothelial cells represent an excellent model for studying an endothelium with greater proliferative capacity and for better identifying the role of the epithelial-mesenchymal transition that characterizes this tissue.
This thesis aims to compare primary rabbit cultures with those from human donors, evaluating their molecular markers and morphological aspects following proliferative stimuli such as EGF and FGF2 or CHIR99021 and TGFβ inhibitor. These results could be useful for hypothesizing the role that signaling pathways activated by growth factors have in the reorganization of cell morphology and the wound healing process of the corneal endothelium.
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