A Novel Transcriptome Approach to the Investigation of the Molecular Pathology of Vitreous and Retinal Detachment

Abstract

Retinal detachment (RD) is one of the most common, sight-threatening ocular conditions requiring emergency intervention. Posterior vitreous detachment (PVD) occurs in the majority of an aging population whereby the vitreous body separates from the retina. It is well established that PVD is the common precursor to the most common forms of RD; however, it remains unknown why in most individuals PVD will cause no/few complications (physiological PVD) but in a small percentage will cause retinal tears and detachment (pathological PVD). Despite over 100 years of scientific research, the anatomical definitions of PVD and its pathogenesis remain controversial. Recent research has identified a novel cell population (laminocyte), present at significantly higher numbers in pathological PVD when compared to physiological PVD. We review and summarise the seven distinct clinical sub-groups of retinal breaks and focus on the role of the laminocyte in those secondary to PVD and the transcriptomic profile of this unique cell. Provisional whole transcriptome analysis using bulk RNA-Seq shows marked differentially expressed genes when comparing physiological PVD with PVD associated with RD. The limitations of bulk RNA-Seq are considered and the potential to address these using spatial transcriptomics are discussed. Understanding the pathogenesis of PVD-related retinal tears will provide a baseline for the development of novel therapeutic targets and prophylactic treatments.

Desprendimiento de vítreo posterior: una patología frecuente e importante

“…A pesar de que la fisiopatología del DVP aún no es del todo conocida, se ha descrito que es provocado por la separación de las fibras de colágeno de la corteza vítrea, de la membrana limitante interna de la retina. Este proceso se había definido como inevitable y común, provocado por la edad, ya que en diferentes estudios se ha demostrado que los cambios bioquímicos de los componentes del humor vítreo provocan este desprendimiento (4,5). Los cambios moleculares que se producen en el humor vítreo provocan un proceso llamado licuefacción, en donde se pasa de una estructura gelatinosa a una estructura acuosa, como también un aumento en su volumen (1,2).…”

“…No obstante, la hipótesis en donde se le otorgan los cambios moleculares del vítreo al envejecimiento, no explica por qué también existe un porcentaje de pacientes jóvenes con patologías oftalmológicas asociadas que padecen de DVP, a como hay un gran porcentaje de pacientes de edad avanzada que no padecen de DVP. Las últimas investigaciones han demostrado que el desprendimiento de vítreo posterior no es una causa común del envejecimiento, sino una división entre la membrana hialoidea posterior con la superficie de la retina (5). En comparación con el cuerpo vítreo, se ha demostrado que la membrana hialoidea posterior desprendida tiñe fuertemente para colágeno tipo IV y, por lo tanto, forma el revestimiento interno de la MLI antes del desprendimiento del vítreo posterior.…”

Advancing ophthalmology research through spatial transcriptomics: a concise overview

“…Spatial transcriptomic leads to the identi cation of the real culprit and the treatment of Macular Neovascularization (MNV) which is the major visual devastating consequence of AMD. It also proved to be the novel approach for the molecular investigation of retinal and vitreous detachment [5,6].…”