Un nuevo método permite una medición rápida de la respuesta de los fotorreceptores

Los fotorreceptores son el componente fundamental de todo el proceso de visión. Estas células especializadas que absorben la luz y desencadenan una reacción fisiológica específica en el cuerpo se presentan en dos variedades: conos (responsables de la visión nítida de los colores) y bastones (responsables de la visión en blanco y negro con poca luz, por ejemplo, al anochecer). Para recibir adecuadamente los estímulos visuales y percibir el mundo que nos rodea, necesitamos ambos en grandes cantidades.

La electrorretinografía de parpadeo (f-ERG) es una herramienta valiosa que se ha utilizado durante décadas para estudiar las funciones fisiológicas de la retina. Los científicos del Centro Internacional para la Investigación Traslacional del Ojo (ICTER), que opera dentro del Instituto de Química Física de la Academia de Ciencias de Polonia, han logrado grandes avances en el desarrollo de una técnica que es su equivalente óptico: la optoretinografía de parpadeo (f-ORG), que puede ser Se aplica en el diagnóstico de ciertos trastornos visuales.

Un equipo de científicos formado por Sławomir Tomczewski, Piotr Węgrzyn, Maciej Wojtkowski y Andrea Curatolo desarrolló un método que permite medir rápidamente las características de frecuencia de la respuesta de los fotorreceptores a la estimulación del parpadeo. Se llevó a cabo el trabajo «Optorretinografía de parpadeo chirriado para la caracterización in vivo de la respuesta de frecuencia de los fotorreceptores humanos a la luz». publicado en el diario Letras de Óptica.

La optoretinografía es un paso por delante de la electrorretinografía

Muchas enfermedades oculares tienen una relación estructura-función compleja y las anomalías de los fotorreceptores a menudo se manifiestan en varios niveles, incluidos su apariencia y funcionamiento. El intervalo de tiempo entre los déficits funcionales y los cambios patológicos percibidos en el ojo es variable y difícil de determinar, y en la práctica oftalmológica se utilizan métodos psicofísicos (p. ej., microperimetría, pruebas de sensibilidad a la luz parpadeante) y métodos electrofísicos (p. ej., electrorretinografía).

La electrorretinografía (ERG) es un método objetivo y ligeramente invasivo capaz de medir los potenciales eléctricos de las neuronas de la retina en respuesta a la estimulación luminosa. Esta técnica ha demostrado ser eficaz en la detección temprana de la retinitis pigmentosa, el desprendimiento de retina ligado al cromosoma X y la retinopatía diabética.

En los últimos años se ha demostrado que la tomografía de coherencia óptica (OCT) permite detectar pequeños cambios en la estructura de la retina que se producen en respuesta a un estímulo luminoso. Esta fue la base para el desarrollo de la optoretinografía (ORG), el equivalente óptico y no invasivo de la ERG.

El equipo del profesor Wojtkowski se centra en el uso de luz parpadeante para estimular la retina (método f-ORG). En 2022, en su publicación anterior sobre f-ORG, el equipo de ICTER demostró que es posible realizar mediciones de f-ORG en un amplio rango de frecuencia (hasta 50 Hz). En su último trabajo, el equipo de investigación del ICTER propuso un nuevo enfoque para las mediciones de f-ORG que permite determinar rápidamente las características de frecuencia de los fotorreceptores.

«Un protocolo de parpadeo con frecuencia instantánea variable combinado con una adaptación adecuada de la luz tiene dos ventajas. Por un lado, permite una medición rápida de las características de respuesta de frecuencia de los fotorreceptores; por otro lado, también permite acortar el tiempo entre mediciones mediante evitando varios minutos de adaptación a la oscuridad», afirma el Dr. Tomczewski del ICTER.

Hallazgos importantes sobre f-ORG

En el enfoque estándar f-ORG, obtener una respuesta de frecuencia completa de los fotorreceptores del ojo humano al parpadeo requiere una gran cantidad de mediciones en frecuencias de estímulo separadas y un procesamiento de datos que requiere mucho tiempo para cada uno de estos conjuntos.

La implementación de un parpadeo de frecuencia variable en f-ORG reduce significativamente la cantidad de mediciones necesarias para caracterizar la respuesta de frecuencia de los fotorreceptores, lo que reduce drásticamente el tiempo necesario para realizar experimentos y analizar datos. Los científicos del ICTER han demostrado que no existen diferencias significativas entre los resultados obtenidos utilizando este nuevo y rápido enfoque y un ORG de parpadeo de frecuencia independiente.

Teniendo en cuenta el número limitado de objetos y mediciones, la investigación realizada es preliminar y requiere un mayor desarrollo. Actualmente se está trabajando para explicar el mecanismo del fenómeno utilizado en ORG y su relación con el proceso de visión. En última instancia, la nueva herramienta desarrollada en ICTER puede ofrecer un nuevo biomarcador basado en la respuesta de frecuencia para la detección temprana de enfermedades de la retina y el seguimiento de la terapia.