9. Juni 2015
Das Elektroretinogramm (ERG) ist ein elektrisches Potential, das von der Netzhaut als Reaktion auf Licht erzeugt wird. In dieser Arbeit wird beschrieben, wie das ERG zur Beurteilung der Netzhautfunktion bei dunkeladaptierten Ratten verwendet werden kann und wie es zur Beurteilung einer neuroprotektiven Intervention, im vorliegenden Fall der ischämischen Fernpräkonditionierung, verwendet werden kann.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Sehfunktion bei normalen, lichtgeschädigten sowie bei durch remote ischämische Präkonditionierung geschützten und lichtgeschädigten Ratten mittels der ERG zu untersuchen und dadurch die schützende Wirkung einer remote durchgeführten Extremitätenischämie auf die Netzhaut nachzuweisen. Dies wird erreicht, indem die Ratten zunächst 12 Stunden im Dunkeln adaptiert werden. Der zweite Schritt besteht darin, die basale, dunkeladaptierte ERG mit LED-Lichtreizen und einem digitalen Verstärker aufzuzeichnen.
Anschließend setzen Sie die Ratten einem Netzhautstress aus, indem Sie sie hellem, kontinuierlichem Licht aussetzen. Der letzte Schritt besteht darin, die ERG-Aufzeichnungen der durch Licht geschädigten Ratten mit denen der präkonditionierten Ratten nach ferner Extremitätenischämie zu vergleichen und die Photorezeptorantworten, wie sie in der A-Welle sichtbar sind, sowie die Antwort der inneren Netzhaut, wie sie in der B-Welle sichtbar ist, zu messen. Letztendlich wird das dunkeladaptierte ERG verwendet, um die skotopische Sehfunktion zu beurteilen.
Daher kann diese Methode Einblicke in die fernwirkende ischämische Neuroprotektion gewähren. Sie ist außerdem anwendbar bei anderen Formen von Netzhautverletzungen und der pharmakologischen Testung bei Netzhauterkrankungen sowie zur Untersuchung von Tieren mit Sehstörungen. Um dieses Verfahren zu beginnen, adaptieren Sie die Ratte 12 Stunden im Dunkeln und betäuben Sie sie anschließend durch Injektion eines Ketamin-Xylazin-Cocktails.
Sobald das Tier bewusstlos ist, überprüfen Sie die Tiefe der Anästhesie, indem Sie leicht in seine Pfote kneifen, um sicherzustellen, dass die Reflexantwort fehlt. Anschließend geben Sie einen Tropfen Atropin und einen Tropfen Prox Methan auf die Hornhaut. Schneiden Sie einen 10 Zentimeter langen schwarzen Faden ab.
Bilden Sie dann eine Schleife mit dem Faden und führen Sie die Schleife über den Äquator des Auges, leicht anzuziehen, um den Augapfel leicht nach vorne zu ziehen und die Hornhaut frei von dem Augenlid zu halten. Anschließend tragen Sie Carmer-Augentropfen auf die Hornhäute auf. Positionieren Sie die Ratte auf der saugfähigen Unterlage auf der beheizten Plattform, wobei der Kopf in der Öffnung des Ganzfelds platziert wird.
Danach die interne Temperatursonde in das Rektum einführen, um sicherzustellen, dass die Körpertemperatur bei 37 Grad Celsius gehalten wird, und die Temperatursonde durch Befestigung ihres Kabels am Schwanz der Ratte fixieren. Anschließend die Referenzelektrode subkutan in die Hinterextremität einführen. Die negative Elektrode sicher im Maul platzieren, um ein Herausrutschen der Elektrode aus dem Maul zu verhindern.
Befestigen Sie die Anschlussleitung an einer stabilen Oberfläche. Positionieren Sie dann die positive Elektrode über der Mitte der Hornhaut und stellen Sie sicher, dass die Elektrode die Hornhaut sanft mit einem Mikromanipulator berührt. Sobald die Elektroden positioniert sind, bedecken Sie die gesamte Versuchsanordnung, einschließlich des Ganzfelds und des Tieres, mit einem undurchsichtigen Material, um die Dunkeladaptation aufrechtzuerhalten.
Stellen Sie in der Aufnahmesoftware zwei Kilohertz als Abtastrate ein, mit fünf Millisekunden für die Vorabtastung und einer Sammelzeit von 100 bis 1000 Millisekunden. Danach stellen Sie die Bandpassfilter auf ein bis 1000 Hertz ein und stellen sicher, dass die Abtastung für einen Zeitraum von 100 Millisekunden nach einem Blitz ausgelöst wird.
Überprüfen Sie nun die Aufzeichnungsgrundlinie. Sie sollte frei von störendem Rauschen sein, jedoch das Verstärkerrauschen und respiratorische Oszillationen zeigen. Führen Sie anschließend einen Testblitz durch.
Dies ist eine typische ERG-Wellenform als Reaktion auf den Testblitz. Danach das Tier 10 Minuten lang wieder an die Dunkelheit anpassen lassen. Anschließend die Basislinie zur Bestätigung eines stabilen Signals erneut überprüfen.
Anschließend die Aufnahme beginnen. Am Ende der Aufnahmesitzung die Stabilität der Körpertemperatur des Tieres überprüfen. Die Elektroden entfernen und anschließend das Carmer-Polymer erneut auf die Hornhäute auftragen. Danach das Tier auf einer Wärmeunterlage regenerieren lassen, bis es vollständig beweglich und aktiv ist, bevor es in die Tierhaltung zurückgebracht wird.
Diese Abbildung zeigt die Messung der a-Welle und b-Welle aus einer dunkeladaptierten ERG. Die hier dargestellte Kurve wurde von der Hornhaut eines dunkeladaptierten Auges auf einen hellen Lichtblitz aufgezeichnet, der zum Zeitpunkt T null gegeben wurde. Die Amplitude der a-Welle wird von der Basislinie bis zum ersten Tiefpunkt gemessen.
Die Amplitude der B-Welle wird vom Trog der A-Welle bis zum nachfolgenden positiven Maximum gemessen. Die Latenz wird vom Stimulationsartefakt bis zum interessierenden Punkt auf der Kurve, beispielsweise dem Trog der A-Welle, gemessen. Das rohe, dominante ERG-Signal nimmt mit zunehmendem Lichtreiz zu.
Eine Welle wird bei etwa 0,4 log skotopischen Candela-Sekunden pro Quadratmeter sichtbar, und das Doppelblitz-Paradigma wurde verwendet, um das gemischte ERG-Signal in Zapfen- und Stäbchenantworten zu trennen. Sobald die Technik beherrscht ist, kann sie innerhalb von 30 Minuten durchgeführt werden.
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Diese Studie nutzt das Elektroretinogramm (ERG), um die Netzhautfunktion bei dunkeladaptierten Ratten zu bewerten. Insbesondere werden die neuroprotektiven Effekte einer ferngelegenen ischämischen Präkonditionierung auf die Netzhautantworten nach lichtinduziertem Stress untersucht.
Die Elektroretinogramm-(ERG-)Beurteilung an Nagetiermodellen ermöglicht eine quantitative Bewertung der Netzhautfunktion und neuroprotektiver Interventionen und unterstützt so die Validierung von Zielstrukturen in einem frühen Stadium der Augenarzneimittelforschung. Die Fähigkeit des Protokolls, die Antworten von Stäbchen und Zapfen zu unterscheiden und funktionelle Ergebnisse nach einer ischämischen Fernvorbereitung der Extremitäten zu messen, liefert eine prognostische Sicherheit für die Absicherung von Wirkmechanismen und die translationale Kontinuität. Dieser Ansatz ist unmittelbar relevant für die Selektion und Priorisierung neuroprotektiver Strategien in präklinischen Entwicklungsprogrammen.
Das ERG-Protokoll integriert die frühe Entdeckung bis hin zur präklinischen Validierung und unterstützt die Hypothesenprüfung, die mechanistische Risikominderung sowie die quantitative Bewertung neuroprotektiver Interventionen.