DOI: https://doi.org/10.1186/s12974-024-03058-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38454477
تاريخ النشر: 2024-03-07
المؤلف: Rami Ahmad Shahror وآخرون
الموضوع الرئيسي: آليات الالتهاب العصبي والتنكس العصبي
نظرة عامة
تعتبر الخلايا النخاعية، بما في ذلك الميكروجليا والبلعميات، جزءًا أساسيًا من الحفاظ على توازن الشبكية من خلال إزالة الحطام وتعديل الالتهاب. يمكن أن يكون لتفعيلها في الأمراض الشبكية الإقفارية، مثل اعتلال الشبكية السكري، تأثيرات وقائية وضارة على وظيفة الأوعية العصبية وتكوين الأوعية. تشير النتائج الحديثة إلى أن استهداف هذه الخلايا النخاعية قد يوفر طريقًا علاجيًا واعدًا لعلاج اعتلال الشبكية السكري وغيرها من الحالات الشبكية الإقفارية. تستعرض هذه المراجعة المعرفة الحالية بشأن أدوار الميكروجليا والبلعميات في الأمراض الشبكية، مع التأكيد على تأثيرها على إصابة الأوعية العصبية وتكوين الأوعية، بينما تحدد أيضًا الفجوات الحرجة في الفهم التي يجب معالجتها لتحسين الاستراتيجيات العلاجية.
تختتم المراجعة بالتأكيد على الأدوار المعقدة للخلايا النخاعية في التنكس الشبكي والإصلاح. وتؤكد على أهمية توضيح المسارات التنظيمية التي تحكم أفعالها لتعزيز نمط ظاهري موجه نحو التجديد، وهو أمر ضروري لتطوير علاجات فعالة. يدعو المؤلفون إلى الاستفادة من الأدوية المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في التجارب السريرية لتسريع ترجمة العلاجات الجديدة لإصابات الشبكية الإقفارية. بالإضافة إلى ذلك، يطرحون عدة أسئلة غير محلولة للبحث المستقبلي، بما في ذلك الاستجابات المختلفة للميكروجليا والبلعميات للإصابة، والطبيعة الإصلاحية مقابل الضارة للبلعمة في إصابة الشبكية، وتأثير الخلايا الميتة على استجابات الخلايا النخاعية عبر حالات التنكس الشبكي المختلفة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه المراجعة الضوء على الدور الحاسم للخلايا النخاعية، بما في ذلك الميكروجليا والبلعميات، في الحفاظ على توازن الشبكية ووظيفتها المزدوجة في دعم وتعريض صحة الشبكية للخطر. تساهم هذه الخلايا في تطوير الخلايا العصبية وتعمل كحراس مناعيين، ومع ذلك يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تفاقم الأمراض الشبكية من خلال إطلاق السيتوكينات المسببة للالتهاب. تهدف المراجعة إلى توضيح الأدوار المعقدة للخلايا النخاعية، خاصة في سياق اعتلال الشبكية الإقفارية، من خلال تقديم فهم أساسي لتشريح الشبكية وعلم وظائف الأعضاء، بما في ذلك الهيكل، والإمداد الدموي، وحاجز الدم-الشبكية.
سيفرق المؤلفون بين الميكروجليا المقيمة والبلعميات المتسللة، مستخدمين منهجيات متقدمة لاستكشاف الأدوار الديناميكية لهذه الخلايا في حالات الشبكية المختلفة مثل التنكس العصبي، اعتلال الشبكية السكري، وتكوين الأوعية الشبكية الشاذة. تسعى المراجعة أيضًا إلى تحديد الفجوات المعرفية الحالية وطرح أسئلة حاسمة للبحث المستقبلي، مما يجعلها مصدرًا شاملاً لكل من الخبراء والمبتدئين في مجال صحة الشبكية والأمراض. تم إجراء البحث الأدبي باستخدام قواعد بيانات PubMed وMEDLINE، مع التركيز على المصطلحات ذات الصلة باعتلال الشبكية الإقفارية والخلايا النخاعية، مع استبعاد المنشورات غير الإنجليزية.
مناقشة
تناقش هذه الفقرة الهيكل المعقد ووظيفة وحدة الأوعية العصبية الشبكية (NVU)، مع التأكيد على بنية الشبكية الطبقية ودورها الحاسم في معالجة الرؤية. تتكون الشبكية من عشر طبقات متميزة، بما في ذلك الغشاء المحدد الداخلي (ILM)، طبقة الألياف العصبية (NFL)، والعديد من الطبقات الأخرى التي تحتوي على خلايا عصبية، وخلايا دبقية، ومستقبلات ضوئية. تسهل هذه التنظيم الطبقي تحويل الضوء إلى إشارات كهربائية، والتي تُنقل إلى الدماغ عبر خلايا العقدة الشبكية (RGCs). تتطلب الشبكية ذات الطلب الأيضي العالي إمدادًا دمويًا قويًا، يتم توفيره بشكل أساسي بواسطة الشريان الشبكي المركزي والشرايين الهدبية الخلفية، التي تشكل شبكة وعائية معقدة ضرورية للحفاظ على صحة الشبكية.
تسلط المناقشة أيضًا الضوء على مفهوم حاجز الدم-الشبكية (BRB)، الذي يؤدي وظيفة وقائية مشابهة لحاجز الدم-الدماغ (BBB)، منظمًا تبادل المواد بين الدم وخلايا الشبكية. تتميز NVU بتفاعل الخلايا العصبية، والخلايا الوعائية، والخلايا الدبقية، التي تضمن معًا تدفق الدم السليم وتوصيل المغذيات استجابةً للنشاط العصبي. علاوة على ذلك، توصف الشبكية بأنها عضو محمي من المناعة، حيث تستخدم استراتيجيات متنوعة للحد من تسلل خلايا المناعة مع الحفاظ على التوازن. تعتبر هذه الحماية المناعية ضرورية لحماية وظيفة الرؤية، خاصة في سياق إصابات وأمراض الشبكية، حيث تلعب الخلايا النخاعية مثل الميكروجليا والبلعميات أدوارًا محورية في الحفاظ على صحة الأنسجة والمساهمة في العمليات المرضية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12974-024-03058-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38454477
Publication Date: 2024-03-07
Author(s): Rami Ahmad Shahror et al.
Primary Topic: Neuroinflammation and Neurodegeneration Mechanisms
Overview
Myeloid cells, including microglia and macrophages, are integral to maintaining retinal homeostasis by clearing debris and modulating inflammation. Their activation in ischemic retinal diseases, such as diabetic retinopathy, can have both protective and harmful effects on neurovascular function and angiogenesis. Recent findings indicate that targeting these myeloid cells may offer a promising therapeutic avenue for treating diabetic retinopathy and other ischemic retinal conditions. This review synthesizes current knowledge regarding the roles of microglia and macrophages in retinal pathologies, emphasizing their influence on neurovascular injury and angiogenesis, while also identifying critical gaps in understanding that must be addressed to optimize therapeutic strategies.
The review concludes by underscoring the complex roles of myeloid cells in retinal degeneration and repair. It stresses the importance of elucidating the regulatory pathways that govern their actions to promote a proregenerative phenotype, which is essential for developing effective treatments. The authors advocate for leveraging existing FDA-approved medications in clinical trials to expedite the translation of new therapies for ischemic retinal injuries. Additionally, they pose several unresolved questions for future research, including the differential responses of microglia and macrophages to injury, the reparative versus deleterious nature of phagocytosis in retinal injury, and the influence of dying cells on myeloid cell responses across various retinal degenerative conditions.
Introduction
The introduction of this review highlights the critical role of myeloid cells, including microglia and macrophages, in maintaining retinal homeostasis and their dual functionality in both supporting and compromising retinal health. These cells contribute to neuronal development and act as immune sentinels, yet they can also exacerbate retinal pathologies through the release of pro-inflammatory cytokines. The review aims to elucidate the complex roles of myeloid cells, particularly in the context of ischemic retinopathies, by providing a foundational understanding of retinal anatomy and physiology, including the structure, blood supply, and the blood-retina barrier.
The authors will differentiate between resident microglia and infiltrating macrophages, employing advanced methodologies to explore the dynamic roles of these cells in various retinal conditions such as neurodegeneration, diabetic retinopathy, and anomalous retinal angiogenesis. The review also seeks to identify existing knowledge gaps and pose critical questions for future research, thereby serving as a comprehensive resource for both experts and newcomers in the field of retinal health and disease. The literature search was conducted using the PubMed and MEDLINE databases, focusing on relevant terms related to ischemic retinopathy and myeloid cells, while excluding non-English publications.
Discussion
The section discusses the intricate structure and function of the retinal neurovascular unit (NVU), emphasizing the retina’s layered architecture and its critical role in visual processing. The retina comprises ten distinct layers, including the Inner Limiting Membrane (ILM), Nerve Fiber Layer (NFL), and various other layers housing neurons, glial cells, and photoreceptors. This layered organization facilitates the conversion of light into electrical signals, which are transmitted to the brain via retinal ganglion cells (RGCs). The retina’s high metabolic demand necessitates a robust blood supply, primarily provided by the central retinal artery and posterior ciliary arteries, which form a complex vascular network essential for maintaining retinal health.
The discussion also highlights the concept of the blood-retinal barrier (BRB), which serves a protective function akin to the blood-brain barrier (BBB), regulating the exchange of substances between blood and retinal cells. The NVU is characterized by the interaction of neurons, vascular cells, and glial cells, which collectively ensure proper blood flow and nutrient delivery in response to neuronal activity. Furthermore, the retina is described as an immune-privileged organ, employing various strategies to limit immune cell infiltration while maintaining homeostasis. This immune privilege is crucial for protecting visual function, particularly in the context of retinal injuries and diseases, where myeloid cells such as microglia and macrophages play pivotal roles in both maintaining tissue health and contributing to pathological processes.