Utilisation de la Électrorétinogramme pour évaluer la fonction dans le Retina rongeurs et les effets protecteurs de la distance préconditionnement ischémique Limb

Summary

The electroretinogram (ERG) is an electrical potential generated by the retina in response to light. This paper describes how to use the ERG to assess retinal function, in dark-adapted rats, and how it can be can be used to assess a neuroprotective intervention, in the present case remote ischemic preconditioning.

Abstract

The ERG is the sum of all retinal activity. The ERG is usually recorded from the cornea, which acts as an antenna that collects and sums signals from the retina. The ERG is a sensitive measure of changes in retinal function that are pan-retinal, but is less effective for detecting damage confined to a small area of retina. In the present work we describe how to record the ‘flash’ ERG, which is the potential generated when the retina is exposed to a brief light flash. We describe methods of anaesthesia, mydriasis and corneal management during recording; how to keep the retina dark adapted; electrode materials and placement; the range and calibration of stimulus energy; recording parameters and the extraction of data. We also describe a method of inducing ischemia in one limb, and how to use the ERG to assess the effects of this remote-from-the-retina ischemia on retinal function after light damage. A two-flash protocol is described which allows isolation of the cone-driven component of the dark-adapted ERG, and thereby the separation of the rod and cone components. Because it can be recorded with techniques that are minimally invasive, the ERG has been widely used in studies of the physiology, pharmacology and toxicology of the retina. We describe one example of this usefulness, in which the ERG is used to assess the function of the light-damaged retina, with and without a neuroprotective intervention; preconditioning by remote ischemia.

Introduction

L'ERG est un potentiel électrique généré par la rétine en réponse à la lumière, et enregistré à partir de la surface de la cornée de l'oeil. Lorsque les conditions d'enregistrement sont gérés avec soin, l'ERG peut être utilisé dans une variété de façons d'évaluer la fonction rétinienne. Ici, nous avons décrit comment enregistrer l''éclair ERG », le potentiel généré lorsque la rétine est exposée à un bref flash lumineux présenté dans un fond de Ganzfeld. Le Ganzfeld disperse la lumière de façon homogène et le flash de lumière atteint la rétine entière près uniformément. Si la rétine est sombre adapté avant l'enregistrement, et l'adaptation à l'obscurité est maintenue tant que l'animal est préparé pour l'enregistrement, l'ERG obtenue est générée par les deux photorécepteurs à bâtonnets et des cônes.

La adaptés à l'obscurité éclair ERG a une forme d'onde caractéristique, qui a été analysée de deux manières. Tout d'abord, précoces et tardives composants de la forme d'onde ERG ont été distingués, et liée à la séquence de neuroneal activation de la rétine. Le premier composant est un court temps de latence devenant négative potentielle, l'un d'onde (Figure 1). Il est suivi par un potentiel positif en cours, appelé b-ondes. La phase de montée de l'onde b montre des oscillations, qui sont considérés comme une composante distincte (des potentiels oscillatoires ou PO). L'un d'onde est considéré être généré par des photorécepteurs, la b-ondes par les cellules de la couche nucléaire interne, et les PO par les cellules amacrines ^1.

Sur la base de l'intensité de stimulation, les réponses à éclairs très faibles dits la réponse scotopique de seuil sont possibles. La réponse du seuil scotopique est entendu être générés à partir des cellules ganglionnaires de la rétine ^4.2. Deuxièmement, le flash ERG peut être séparé par adaptation à la lumière, ou par un protocole en deux flash décrit ci-dessous, en composants Rodgers et entraîné de cône. Dans des conditions photopiques, l'un d'onde est pas détectable chez les rats, parce que la population de cône est faible, mais les PO et un b-ondes sont⁵ clair. Chez les primates, dont les rétines ont des populations de cône supérieur, tant de bâtonnet et les voies de cône génèrent un détectable ^onde-6.

Deux mesures utiles souvent extraites du flash ERG sont les amplitudes de la A et B-ondes, mesurées comme dans la figure 1, avec des réponses flash typiques de la figure 2. Lorsque la population de photorécepteur est réduite, par exemple par l'exposition à dommageable lumineux la lumière, toutes les composantes de l'ERG sont réduits. Interventions neuroprotecteurs, comme à distance préconditionnement ischémique (RIP), peuvent être validés par la préservation des amplitudes de la A et B-ondes (figure 3). En résumé, l'analyse de l'ERG permet des comparaisons entre la santé, la lumière et de la rétine endommagée neuroprotected.

Protocol

Ce protocole suit les directives de protection des animaux de l'Université de Sydney. 1. réaliser des électrodes Construire l'électrode positive (celui qui prendra contact avec la cornée) d'un court (5 cm) de longueur de fil de platine de 1-2 mm de diamètre. Façonner dans une boucle de quelques mm de diamètre. Connectez cette boucle à une connexion classique, assez long pour atteindre le stade de votre amplificateur d'entrée (voir Figure 4).</stro…

Representative Results

Le protocole peut être utilisé pour mesurer la fonction visuelle de la rétine rongeur in vivo. L'un-ondes, une mesure de la fonction des photorécepteurs et le b-ondes, une mesure de la fonction de la rétine interne, sont annotés dans la figure 1. Les ERG augmentations de signaux de tige-dominé avec le stimulus lumineux croissante, comme le montre la figure 2A. L'un d'onde devient apparente à ~ 0,4 log scot cd.sm -2 et …

Discussion

Le flash méthode adaptée à l'obscurité ERG décrit ci-dessus est une méthode fiable pour évaluer la fonction rétinienne chez les rats. Tant l'un d'onde et b-ondes ont été réduites par des dommages de la lumière. Distance préconditionnement ischémique atténué réductions induit des dommages-légers dans le un-ondes et b-ondes. Cette préservation de la fonction rétinienne suggère que le préconditionnement ischémique à distance a induit la neuroprotection, ressemblant à d'autres formes…

Materials

PC computer
Powerlab, 4 channel acquistion hardware	AD Instruments	PL 35044	Acquistion of ERG
Animal Bio Amp	AD Instruments	FE 136	Amplifier for ERG
Lab chart	AD Instruments		Signal collection software
Ganzfield	Photometric solutions	FS-250A	Light stimulus
Ganzfield operating system	Photometric solutions
Research Radiometer	International light technologies	ILT-1700	calibrate light series
Lux meter		LX-1010B	check red light illumanation
Excel	microsoft
Lead wires	AD Instruments		Connect postive, negative ground electrodes to amplifier
Lead wires -aligator	AD Instruments		ground ganzfield and acquistion hardware to computer
Platinum wire 95%	A&E metals		postive electrode
Mouth electrode Ag/AgCl Pellet	SDR	E205	negative electode
26 gauge needle	BD		ground electode
Water pump
Water bath
Tubing
Homeothermic blanket system with flexible probe	Harvard Appartus	507222F
Atropine 1% w/v	Bausch & Lomb		topical mydriasis
Proxmethycaine 0.5% w/v	Bausch & Lomb		topical anaesthetic
Visco tears eye drops	Novartis		carbomer polymer
Thread			retract eye lid
Tweezers
Reusable adhesive	Blu tac		Dim red headlamp. Affix electrodes
Absorbent bedding
Ketamil – ketamine 100 mg/ml – 50 ml	Troy Laboratories Pty Ltd		dissociative
Xylium – Xylazine 100 mg/ml – 50 ml	Troy Laboratories Pty Ltd		muscle relaxant
Scale