Novo método permite medição rápida da resposta dos fotorreceptores

Os fotorreceptores são o componente fundamental de todo o processo de visão. Essas células especializadas que absorvem luz e desencadeiam uma reação fisiológica específica no corpo vêm em duas variedades: cones (responsáveis ​​pela visão nítida das cores) e bastonetes (responsáveis ​​pela visão em preto e branco com pouca luz, por exemplo, após o anoitecer). Para receber adequadamente os estímulos visuais e perceber o mundo que nos rodeia, precisamos de ambos em grandes quantidades.

A eletrorretinografia flicker (f-ERG) é uma ferramenta valiosa que tem sido usada há décadas para estudar as funções fisiológicas da retina. Cientistas do Centro Internacional de Pesquisa Translacional do Olho – ICTER, que opera no Instituto de Físico-Química da Academia Polonesa de Ciências, fizeram grandes progressos no desenvolvimento de uma técnica que é seu equivalente óptico – a optoretinografia por cintilação (f-ORG) – que pode ser aplicado no diagnóstico de certos distúrbios visuais.

Uma equipe de cientistas composta por Sławomir Tomczewski, Piotr Węgrzyn, Maciej Wojtkowski e Andrea Curatolo desenvolveu um método que permite a medição rápida das características de frequência da resposta dos fotorreceptores à estimulação de cintilação. O trabalho “Chirped flicker optoretinografia para caracterização in vivo da resposta de frequência dos fotorreceptores humanos à luz” foi publicado na revista Cartas Ópticas.

A optoretinografia está um passo à frente da eletrorretinografia

Muitas doenças oculares têm uma relação estrutura-função complexa, e as anormalidades dos fotorreceptores freqüentemente se manifestam em vários níveis, incluindo sua aparência e funcionamento. O intervalo de tempo entre os déficits funcionais e as alterações patológicas percebidas no olho é variável e difícil de determinar, e na prática oftalmológica são utilizados métodos psicofísicos (por exemplo, microperimetria, testes de sensibilidade à luz bruxuleante) e métodos eletrofísicos (por exemplo, eletrorretinografia).

A eletrorretinografia (ERG) é um método objetivo e ligeiramente invasivo, capaz de medir potenciais elétricos de neurônios da retina em resposta à estimulação luminosa. Esta técnica tem se mostrado eficaz na detecção precoce de retinite pigmentosa, descolamento de retina ligado ao X e retinopatia diabética.

Nos últimos anos, foi demonstrado que a tomografia de coerência óptica (OCT) permite a detecção de pequenas alterações na estrutura da retina que ocorrem em resposta a um estímulo luminoso. Esta foi a base para o desenvolvimento da optoretinografia (ORG) – o equivalente óptico e não invasivo do ERG.

A equipe do professor Wojtkowski concentra-se no uso de luz bruxuleante para estimular a retina (método f-ORG). Em 2022, na sua publicação anterior sobre f-ORG, a equipa do ICTER mostrou que é possível realizar medições de f-ORG numa ampla gama de frequências (até 50 Hz). Em seu trabalho mais recente, a equipe de pesquisa do ICTER propôs uma nova abordagem para medições de f-ORG, permitindo a determinação rápida das características de frequência dos fotorreceptores.

“Um protocolo de flicker com frequência instantânea variável combinado com adaptação adequada à luz tem duas vantagens. Por um lado, permite a medição rápida das características de resposta de frequência dos fotorreceptores; por outro lado, também permite encurtar o tempo entre as medições por evitando vários minutos de adaptação à escuridão”, diz o Dr. Tomczewski do ICTER.

Descobertas importantes sobre f-ORG

Na abordagem f-ORG padrão, obter uma resposta de frequência completa dos fotorreceptores do olho humano à cintilação requer um grande número de medições em frequências de estímulo separadas e processamento de dados demorado para cada um desses conjuntos.

A implementação de cintilação de frequência variável no f-ORG diminui significativamente o número de medições necessárias para caracterizar a resposta de frequência dos fotorreceptores, reduzindo drasticamente o tempo necessário para conduzir experimentos e analisar dados. Os cientistas do ICTER demonstraram que não há diferenças significativas entre os resultados obtidos usando esta abordagem nova e rápida e um ORG de oscilação de frequência separado.

Tendo em conta o número limitado de objetos e medições, a investigação realizada é preliminar e requer maior desenvolvimento. Atualmente estão em andamento trabalhos para explicar o mecanismo do fenômeno utilizado no ORG e sua relação com o processo de visão. Em última análise, a nova ferramenta desenvolvida no ICTER pode fornecer um novo biomarcador baseado em resposta de frequência para detecção precoce de doenças da retina e monitoramento de terapia.