Utilizando el Electrorretinograma para evaluar la función en el Roedor Retina y los efectos protectores de distancia Limb Preacondicionamiento Isquémico

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

El ERG es un potencial eléctrico generado por la retina en respuesta a la luz, y grabado de la superficie corneal del ojo. Cuando las condiciones de grabación se manejan con cuidado, el ERG se puede utilizar en una variedad de maneras para evaluar la función de la retina. Aquí describimos cómo grabar el 'Flash ERG', el potencial generado cuando la retina se expone a un breve, flash brillante presentado en un fondo Ganzfeld. El Ganzfeld dispersa la luz de forma homogénea y el flash de la luz alcanza toda la retina aproximadamente uniforme. Si la retina está oscuro adaptado antes de grabar, y la oscuridad, la adaptación se mantiene como el animal se prepara para la grabación, el ERG obtenido se genera por ambas fotorreceptores conos y bastones.

El oscuro-adaptado de flash ERG tiene una forma de onda característica, que ha sido analizada de dos maneras. En primer lugar, principios y finales de los componentes de la forma de onda ERG se han distinguido, y en relación con la secuencia de la neuronaal activación en la retina. El primer componente es una latencia corta en sentido negativo potencial, la onda a (Figura 1). Esto es seguido por un potencial positivo va, llamada la onda b. La fase ascendente de la onda b muestra oscilaciones, que se consideran un componente separado (potenciales oscilatorios o PO). La onda a se considera que está generada por fotorreceptores, la onda b por las células de la capa nuclear interna, y los PO por las células amacrinas ^1.

Sobre la base de la fuerza del estímulo, las respuestas a destellos muy tenues denominan el umbral de respuesta escotópica son posibles. El umbral de respuesta escotópica se entiende que ser generado a partir de las células ganglionares de la retina ^2-4. En segundo lugar, el flash ERG se puede separar por adaptación a la luz, o por un protocolo de dos flash descritos a continuación, en componentes de bastón y cono impulsada. En condiciones fotópicas, la onda a es no detectable en ratas, porque la población de cono es baja, pero PO y una onda b sonclaro ^5. En los primates, cuyas retinas tienen poblaciones cono superior, tanto de varilla y las vías de cono generan una detectable una onda ^6.

Dos medidas útiles a menudo extraídos de la ERG flash son las amplitudes de la a- y b-ondas, medidos como en la Figura 1, con respuestas de flash típicos mostrados en la Figura 2. Cuando la población fotorreceptor se reduce, por ejemplo por la exposición a damagingly brillante luz, se reducen todos los componentes del ERG. Intervenciones neuroprotectoras, como a distancia precondicionamiento isquémico (RIP), pueden ser validados por la preservación de las amplitudes de la a- y b-ondas (Figura 3). En resumen, el análisis de la ERG permite comparaciones entre sana, ligera y de la retina dañada neuroprotected.

Protocol

Este protocolo sigue las directrices de cuidado de animales de la Universidad de Sydney. 1. Electrodos Fabricadores Construir el electrodo positivo (el que se pondrá en contacto la córnea) a partir de un corto (5 cm) longitud de alambre de platino 1-2 mm de diámetro. Moda en un bucle de unos pocos milímetros de diámetro. Conecte este lazo a una ventaja convencional, el tiempo suficiente para llegar a la etapa de entrada del amplificador (ver Figura 4). <…

Representative Results

El protocolo se puede utilizar para medir la función visual de la retina de roedores in vivo. La onda a, una medida de la función de los fotorreceptores, y la onda b, una medida de la función de la retina interna, se anotan en la Figura 1. Las señales ERG aumentos de barra dominadas con el creciente estímulo de luz, como se muestra en la Figura 2A. La onda se convierte en un aparente en ~ 0,4 log scot cd.sm -2 y la amplitud de la ond…

Discussion

El método ERG flash adaptada a la oscuridad descrito anteriormente es un método fiable para evaluar la función de la retina en ratas. Tanto la onda ay la onda b se redujeron en un daño de la luz. Remoto precondicionamiento isquémico mitigado reducciones inducidas daños-luz en la onda ay la onda b. Esta preservación de la función retiniana sugiere que el precondicionamiento isquémico remoto ha inducido neuroprotección, asemejándose a otras formas de acondicionamiento previo de protección, tales como hipoxia, …

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