Optimización de la configuración y las condiciones del electrorretinograma ex vivo para estudiar la función de la retina en ojos pequeños y grandes

La electrorretinografía mide la función retiniana en respuesta a la luz¹. Es esencial para estudiar la fisiología y fisiopatología de la retina, y medir el éxito de las terapias para las enfermedades de la retina. El ERG in vivo es ampliamente utilizado para evaluar la función retiniana en organismos intactos, pero tiene limitaciones significativas ^2,3. Entre estos, el análisis cuantitativo de los tipos de células retinianas individuales en el ERG in vivo se ve obstaculizado, ya que registra la suma de los cambios potenciales y, por lo tanto, las respuestas superpuestas, de todas las células de la retina a los estímulos de luz⁴. Además, no permite fácilmente la adición de fármacos a la retina, es vulnerable a las influencias sistémicas y tiene una relación señal-ruido relativamente baja. Estas desventajas se eliminan en el ERG ex vivo que investiga la función de la retina aislada 2,3,5,6. El ERG ex vivo permite el registro de respuestas grandes y estables de tipos específicos de células retinianas mediante la adición de inhibidores farmacológicos y una fácil evaluación de los agentes terapéuticos, que se pueden agregar al superfusato. Al mismo tiempo, elimina las influencias de los efectos sistémicos y elimina el ruido fisiológico (por ejemplo, latidos del corazón o respiración).

En el ERG ex vivo, se aíslan retinas o muestras de retina y se montan el lado fotorreceptor hacia arriba en la cúpula del portamuestras ^3,5. El portamuestras se ensambla, se conecta a un sistema de perfusión que suministra a la retina medios calentados y oxigenados, y se coloca en el escenario de un microscopio, que se ha modificado para entregar estímulos de luz controlados por computadora. Para registrar las respuestas provocadas por la luz, el portamuestras está conectado a un amplificador, digitalizador y sistema de grabación (Figura 1). Esta técnica permite el aislamiento de las respuestas de los fotorreceptores de bastones y conos, las células bipolares ON y la glía de Müller cambiando los parámetros de los estímulos de luz y agregando agentes farmacológicos.

Una configuración existente de abrazadera de parche o matriz de electrodos múltiples (MEA) se puede convertir para grabar ERG ex vivo, ya sea junto con un adaptador ERG ex vivo disponible comercialmente o un portamuestras mecanizado con control numérico computarizado (CNC) de policarbonato personalizado, para medir las respuestas de luz en retinas de modelos de animales pequeños, como ratones. Esta modificación aumenta la accesibilidad del ERG ex vivo al tiempo que minimiza la necesidad de equipos especializados. El diseño del portamuestras simplifica la técnica de montaje e integra electrodos, eliminando la necesidad de manipulación de microelectrodos en comparación con los métodos ERG ex vivo transretinianos previamente informados⁷. La velocidad de perfusión y la temperatura dentro del portamuestras son factores importantes que afectan las propiedades de respuesta de los fotorreceptores y las células bipolares ON. Al ajustar estas condiciones, el ERG ex vivo se puede registrar de manera confiable desde la retina aislada del ratón durante períodos prolongados de tiempo. Las condiciones experimentales optimizadas permiten registros ERG ex vivo en punzones retinianos de retinas más grandes, incluidos ojos de animales grandes y ojos de donantes humanos⁸.