Optimisation de la configuration et des conditions de l’électrorétinogramme ex vivo pour étudier la fonction de la rétine dans les petits et grands yeux

L’électrorétinographie mesure la fonction rétinienne en réponse à la lumière¹. Il fait partie intégrante de l’étude de la physiologie et de la physiopathologie rétiniennes et de la mesure du succès des thérapies pour les maladies de la rétine. L’ERG in vivo est largement utilisé pour évaluer la fonction rétinienne dans les organismes intacts, mais il présente des limites importantes ^2,3. Parmi ceux-ci, l’analyse quantitative des différents types de cellules rétiniennes dans l’ERG in vivo est entravée, car elle enregistre la somme des changements potentiels, et donc des réponses superposées, de toutes les cellules rétiniennes aux stimuli lumineux⁴. En outre, il ne permet pas facilement l’ajout de médicaments à la rétine, est vulnérable aux influences systémiques et a un rapport signal sur bruit relativement faible. Ces inconvénients sont éliminés dans l’ERG ex vivo qui étudie la fonction de la rétine isolée 2,3,5,6. L’ERG ex vivo permet l’enregistrement de réponses importantes et stables de types de cellules rétiniennes spécifiques par l’ajout d’inhibiteurs pharmacologiques et l’évaluation facile des agents thérapeutiques, qui peuvent être ajoutés au superfusat. En même temps, il élimine les influences des effets systémiques et élimine les bruits physiologiques (par exemple, le rythme cardiaque ou la respiration).

Dans l’ERG ex vivo, les rétines ou les échantillons rétiniens sont isolés et montés côté photorécepteur vers le haut sur le dôme du porte-échantillon ^3,5. Le porte-échantillon est assemblé, connecté à un système de perfusion qui alimente la rétine en milieux oxygénés chauffés, et placé sur la scène d’un microscope, qui a été modifié pour délivrer des stimuli lumineux contrôlés par ordinateur. Pour enregistrer les réponses suscitées par la lumière, le porte-échantillon est connecté à un amplificateur, un numériseur et un système d’enregistrement (Figure 1). Cette technique permet d’isoler les réponses des photorécepteurs des bâtonnets et des cônes, des cellules ON-bipolaires et de la glie de Müller en modifiant les paramètres des stimuli lumineux et en ajoutant des agents pharmacologiques.

Une pince patch existante ou une configuration MEA (multi-électrodes array) peut être convertie pour enregistrer l’ERG ex vivo, soit en conjonction avec un adaptateur ERG ex vivo disponible dans le commerce, soit avec un porte-échantillon personnalisé usiné par commande numérique par ordinateur (CNC) en polycarbonate, pour mesurer les réponses lumineuses dans les rétines à partir de petits modèles animaux, tels que des souris. Cette modification augmente l’accessibilité des GRE ex vivo tout en minimisant le besoin d’équipement spécialisé. La conception du porte-échantillon simplifie la technique de montage et intègre des électrodes, éliminant ainsi le besoin de manipuler des microélectrodes par rapport aux méthodes ERG ex vivo transrétiniennes précédemment signalées⁷. Le taux de perfusion et la température à l’intérieur du porte-échantillon sont des facteurs importants qui affectent les propriétés de réponse des photorécepteurs et des cellules ON-bipolaires. En ajustant ces conditions, l’ERG ex vivo peut être enregistré de manière fiable à partir de la rétine isolée de la souris sur des périodes prolongées. Des conditions expérimentales optimisées permettent des enregistrements ERG ex vivo dans des poinçons rétiniens provenant de rétines plus grandes, y compris de grands yeux d’animaux et des yeux de donneurs humains⁸.