Usando o Eletrorretinograma na Avaliação da Função na Roedor Retina e os efeitos protetores do remoto Limb Pré-Condicionamento Isquêmico

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

O ERG é um potencial eléctrico gerado pela retina em resposta a luz, e gravado a partir da superfície da córnea do olho. Quando as condições de gravação são geridos com cuidado, o ERG pode ser usada em uma variedade de maneiras de avaliar a função da retina. Aqui descrevemos como para gravar o 'flash ERG', o potencial gerado quando a retina é exposto a um breve flash, brilhante apresentada em um fundo Ganzfeld. O Ganzfeld dispersa a luz homogeneamente eo flash de luz atinge toda a retina aproximadamente uniformemente. Se a retina está adaptado escuro antes de gravar, e o de adaptação ao escuro é mantida como o animal é preparado para a gravação, o ERG obtido é gerado por ambos os bastonetes e cones fotorreceptores.

O flash ERG adaptação ao escuro tem uma forma de onda característica, que foi analisada em duas maneiras. Em primeiro lugar, precoce e tardio componentes da forma de onda do ERG foram distinguidos, e relacionados com a sequência de neurónioactivação ai na retina. O primeiro componente é um de curta latência negativo ido potencial, a uma onda (Figura 1). Isto é seguido por um potencial positivo Ir, chamado a onda b. A fase ascendente da onda b mostra oscilações, que são considerados um componente separado (potenciais oscilatórios ou PO). A onda um é considerado ser gerado por fotorreceptores, o b-ondas por células da camada nuclear interna, e as células PO por amacrine ^1.

Com base na força do estímulo, as respostas a pisca muito fraca denominado o limiar de resposta escotópica são possíveis. O limiar de resposta escotópica é entendida para ser gerada a partir das células ganglionares da retina ^2-4. Em segundo lugar, o flash ERG podem ser separados por adaptação à luz, ou por um protocolo de dois flashes descrito abaixo, em componentes rod- e orientada para o cone. Sob condições fotópicas, a uma onda não é detectável em ratazanas, pois a população cone é baixo, mas PO e uma onda b são⁵ claro. Nos primatas, cujas retinas têm populações superiores cone, tanto rod- e vias cone- gerar um detectável uma onda ^6.

Duas medidas úteis muitas vezes extraídos do flash ERG são as amplitudes de a- e b-ondas, medidos como na Figura 1, com as respostas de flash típicos mostrados na Figura 2. Quando a população de fotorreceptores é reduzido, por exemplo por exposição a prejudicialmente brilhante luz, todos os componentes do ERG são reduzidos. Intervenções neuroprotetores, como remota pré-condicionamento isquêmico (RIP), pode ser validado pela preservação das amplitudes do a- e b-ondas (Figura 3). Em resumo, a análise do ERG permite comparações entre saudável, luz e da retina danificado neuroprotected.

Protocol

Este protocolo segue as diretrizes de cuidados de animais de University of Sydney. 1. Os eléctrodos Factura Construir o eléctrodo positivo (o qual entrará em contacto com a córnea) a partir de uma (5 cm) de comprimento curto de fio de platina de 1-2 mm de diâmetro. Moldá-lo em um loop de alguns mm de diâmetro. Conecte-se este ciclo com uma vantagem convencional, o tempo suficiente para chegar à fase de entrada do seu amplificador (ver Figura 4). …

Representative Results

O protocolo pode ser utilizado para medir a função visual da retina de roedores in vivo. A uma onda, uma medida da função de fotorreceptores, e da onda b, uma medida da função retina interna, são anotados na Figura 1. Os dominados-rod ERG sinal aumenta com o aumento do estímulo de luz, como mostrado na Figura 2A. A onda de um torna-se aparente a ~ 0,4 log Scot cd.sm -2 e a amplitude de um dos aumentos de onda até à saturação a…

Discussion

O flash método ERG de adaptação ao escuro descrito acima é um método confiável para avaliar a função da retina em ratos. Tanto a uma onda e onda-b foram reduzidas em danos leves. Remoto pré-condicionamento isquêmico mitigado reduções de luz induzida por danos no um-ondas e b-ondas. Esta preservação da função da retina sugere que o pré-condicionamento isquêmico remoto tem induzido neuroproteção, assemelhando-se outras formas de pré-condicionamento de proteção, tais como hipóxia, isquemia e exercí…

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