Technika f-ORG wykryje najmniejsze zmiany w ludzkich fotoreceptorach

Optoretinografią z migotaniem – technika będąca optycznym odpowiednikiem narzędzia do badania siatkówki – może zostać wykorzystana w diagnostyce zaburzeń wzroku. Metodę, która pozwoli zmierzyć odpowiedź fotoreceptorów na pobudzanie migoczącym światłem opracowali naukowcy z Międzynarodowego Centrum Badań Oka – ICTER.

O dokonaniach zespołu naukowego ICTER poinformował Instytut Chemii Fizycznej PAN, przy którym działa Centrum.

Fotoreceptory są podstawowym elementem składowym całego procesu widzenia. Te wyspecjalizowane komórki pochłaniające światło i uruchamiające określoną reakcję fizjologiczną w organizmie występują w dwóch odmianach: czopki (odpowiedzialne za ostre widzenie barwne) i pręciki (odpowiedzialne za czarno-białe widzenie przy słabym oświetleniu, np. po zmroku). Zarówno pręcików, jak i czopków potrzebujemy do prawidłowego odbierania bodźców wzrokowych.

W wielu chorobach oczu istnieje złożona zależność struktura-funkcja, a nieprawidłowości fotoreceptorów często objawiają się na różnych płaszczyznach, m.in. ich wyglądzie i działaniu. Odstęp czasowy między deficytami funkcjonalnymi a odbieranymi zmianami patologicznymi oka jest zmienny i trudny do określenia, a w praktyce okulistycznej stosuje się metody psychofizyczne (np. mikroperymetrię, testy wrażliwości na światło migoczące) i elektrofizyczne (np. elektroretinografię).

Naukowcy ICTER rozwijają technikę zwaną optoretinografią z migotaniem (ang. flicker optoretinography – f-ORG), która może zostać wykorzystana w diagnostyce niektórych zaburzeń wzroku. Jest to optyczny odpowiednik elektroretinografii z użyciem migotania (ang. flicker electroretinography – f-ERG) jest cennym i od dziesięcioleci wykorzystywanym narzędziem do badania fizjologicznych funkcji siatkówki.

Badania kliniczne są często jedyną szansą na dostęp do innowacyjnego leczenia

Zespół profesora Macieja Wojtkowskiego skupia się na użyciu migoczącego światła do stymulacji siatkówki (metoda f-ORG). W 2022 roku, w swojej poprzedniej publikacji na temat f-ORG zespół z ICTER pokazał, że możliwe jest wykonanie pomiarów f-ORG w szerokim zakresie częstotliwości (aż do 50 Hz) W swojej najnowszej pracy zespół badawczy z ICTER zaproponował nowe podejście do pomiarów f-ORG pozwalające na szybkie wyznaczanie charakterystyki częstotliwościowej fotoreceptorów. Wyniki ukazały się w magazynie Optics Letters.

„Protokół migotania ze zmienną częstotliwością chwilową połączony z odpowiednią adaptacją do światła ma dwie zalety. Z jednej strony umożliwia szybki pomiar charakterystyki częstotliwościowej odpowiedzi fotoreceptorów; z drugiej strony pozwala także na skrócenie czasu pomiędzy pomiarami poprzez uniknięcie kilkuminutowej adaptacji do ciemności” – mówi jeden ze współautorów artykułu dr inż. Sławomir Tomczewski z ICTER.

W standardowym podejściu uzyskanie pełnej charakterystyki częstotliwościowej odpowiedzi fotoreceptorów oka ludzkiego na migotanie wymaga dużej liczby pomiarów przy odrębnych częstotliwościach bodźców i przeprowadzenia czasochłonnego przetwarzania danych dla każdego z tych zbiorów.

Naukowcy z ICTER pokazali, że nie ma znaczących różnic między wynikami f-ORG uzyskanymi w pomiarach z odrębnymi częstotliwościami migotania, a pomiarem ze zmienną chwilową częstotliwością migotania.

Dzięki zastosowaniu nowej metody w przyszłości będzie można wykonać znacznie mniej pomiarów i skrócić czas wymagany do przeprowadzenia eksperymentów i analizy danych. Obecnie trwają pracę nad wyjaśnieniem mechanizmu zjawiska, które wykorzystuje się w ORG i jego związku z procesem widzenia. Ostatecznie nowe narzędzie rozwinięte w ICTER może dostarczyć nowy biomarker oparty na odpowiedzi częstotliwościowej do wczesnego wykrywania chorób siatkówki i monitorowania terapii z wykorzystaniem ORG.

Na oka dnie: siatkówka i naczyniówka bez sekretów dzięki udoskonaleniom tomografii

Nowy instrument do podglądania biochemii widzenia. Pomoże w leczeniu chorób siatkówki?

^{Źródło: Nauka w Polsce}