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

Summary

La modification de l’équipement existant de réseau multiélectrodes ou de pince patch rend l’électrorétinogramme ex vivo plus largement accessible. Des méthodes améliorées pour enregistrer et maintenir les réponses lumineuses ex vivo facilitent l’étude du photorécepteur et de la fonction des cellules ON-bipolaires dans la rétine saine, des modèles animaux de maladies oculaires et des rétines de donneurs humains.

Abstract

Les mesures des réponses lumineuses neuronales rétiniennes sont essentielles pour étudier la physiologie de la rétine saine, déterminer les changements pathologiques dans les maladies de la rétine et tester les interventions thérapeutiques. L’électrorétinogramme ex vivo (ERG) permet de quantifier les contributions de types cellulaires individuels dans la rétine isolée par l’ajout d’agents pharmacologiques spécifiques et l’évaluation des changements tissulaires intrinsèques indépendamment des influences systémiques. Les réponses lumineuses rétiniennes peuvent être mesurées à l’aide d’un porte-échantillon ERG ex vivo spécialisé et d’une installation d’enregistrement, modifiés à partir d’un équipement de pince patch ou de réseau de microélectrodes existant. En particulier, l’étude des cellules ON-bipolaires, mais aussi des photorécepteurs, a été entravée par le déclin lent mais progressif des réponses lumineuses dans l’ERG ex vivo au fil du temps. L’augmentation de la vitesse de perfusion et l’ajustement de la température du perfusat améliorent la fonction rétinienne ex vivo et maximisent l’amplitude et la stabilité de la réponse. L’ERG ex vivo permet uniquement l’étude de types individuels de cellules neuronales rétiniennes. En outre, les améliorations visant à maximiser les amplitudes de réponse et la stabilité permettent d’étudier les réponses lumineuses dans des échantillons de rétine de grands animaux, ainsi que dans des yeux de donneurs humains, faisant de l’ERG ex vivo un ajout précieux au répertoire des techniques utilisées pour étudier la fonction rétinienne.

Introduction

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....

Protocol

Toutes les expériences utilisant des souris ont été menées conformément au Guide des NIH pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire et ont été approuvées par le Comité institutionnel d’études animales de l’Université de l’Utah. Des yeux de porc pour la démonstration de cette vidéo ont été obtenus post-mortem de l’abattoir (Sustainable Swine Resources, Johnsonville). Les yeux ont été obtenus de donneurs humains après une mort cérébrale ou cardiaque avec le consentement à des fins de recherche par l’intermédiaire de l’Utah Lions Eye Bank, de la San Diego Eye Bank ou de Lifesharing, qui sont entièrement accrédités par la FDA, l’Association of Organ Procurem....

Results

Ex vivo L’ERG permet d’enregistrer les réponses reproductibles et stables du photorécepteur et de la lumière des cellules ON-bipolaires, par exemple à partir de la rétine de la souris (Figure 2A-C). L’enregistrement des réponses des photorécepteurs des rétines des donneurs humains est possible avec un délai d’énucléation post-mortem allant jusqu’à 5 heures (Figure 2D) et des réponses des cellules ON-bipolaires avec un d.......

Discussion

Développé à l’origine en 1865 par Holmgren pour mesurer les réponses lumineuses rétiniennes de la rétine^{amphibienne 10}, des contraintes techniques ont initialement empêché l’ERG d’être largement utilisé. Néanmoins, des études fondamentales menées par Ragnar Granit et d’autres ont identifié les origines cellulaires de l’ERG et mesuré les réponses des photorécepteurs et des cellules ON-bipolaires ex vivo^11,12,13

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Douille de 2 mm	WPI	2026-10	matériaux pour préparer l’électrode
Électrode Ag/AgCl	Matériaux	EP1	pour préparer l’électrode
milieu d’Ames	Sigma Aldrich	A1420	milieu de perfusion
chlorure de baryum	Sigma Aldrich	B0750	bloqueur des canaux potassiques
DL-AP4	Tocris	0101	antagoniste glutamatergique à large spectre
OcuScience Ex Vivo Adaptateur ERG	OcuScience	n/a	ex vivo Porte-échantillon ERG
Connecteur Luer fileté	McMaster-Carr	51525K222 ou 51525K223	matériaux pour préparer l’électrode