Diseño y desarrollo de un sistema optocinético virtual para valorar la discriminación visual en modelos degenerativos neurorretinianos

Resumo

La hipótesis de la Tesis plantea que la combinación de pruebas funcionales, como el seguimiento optocinético y electrorretinograma, y pruebas anatómicas, como tomografía de coherencia óptica, autofluorescencia, angiografía e inmunocitoquímica, permite una caracterización completa del sistema visual de modelos de experimentación animal, previa a la evaluación de la eficacia de posibles intervenciones terapéuticas en enfermedades degenerativas neurorretinianas. El desarrollo de un sistema de reconocimiento del seguimiento optocinético supone un incremento en la objetividad de la prueba, lo que implica una evaluación más fiable de la función visual en modelos degenerativos neurorretinianos. Los objetivos generales de esta Tesis, así como los objetivos específicos para llevarlos a cabo, fueron los siguientes: 1) Evaluar la visión de la rata P23H-1 pigmentada mediante pruebas funcionales. - Realizar pruebas de evaluación del seguimiento optocinético y electrorretinografía a diferentes edades en ratas P23H-1 pigmentadas. - Comparar los resultados con los obtenidos en grupos control. 2) Identificar la contribución relativa de los distintos fotorreceptores retinianos de la rata P23H-1 pigmentada usando pruebas funcionales bajo diferentes condiciones de iluminación. - Realizar pruebas de evaluación del seguimiento optocinético y electrorretinografía a diferentes edades en ratas P23H-1 pigmentadas modificando las condiciones de iluminación con el uso de filtros de color y filtros de densidad neutra. - Comparar los resultados con los obtenidos en grupos control. 3) Evaluar los cambios anatómicos que se producen en la rata P23H-1 pigmentada con el progreso de la degeneración. - Analizar las retinas in vivo de ratas P23H-1 pigmentadas mediante imágenes de tomografía de coherencia óptica, autofluorescencia y angiografía. - Analizar las retinas ex vivo de ratas P23H-1 pigmentadas mediante inmunocitoquímica. - Comparar los resultados entre ambas técnicas, así como con los grupos control. 4) Diseñar y desarrollar un sistema objetivo de reconocimiento del seguimiento optocinético. - Puesta en marcha del sistema de valoración visual OptoMotry. - Familiarización con el manejo del equipo, toma de medidas en ratas normales y con defectos visuales y obtención e interpretación de resultados. - Desarrollar un software de reconocimiento del seguimiento optocinético. - Comparar los resultados objetivos del software con la valoración subjetiva de un operador experimentado. Los estudios realizados en esta Tesis nos permiten concluir que: 1) La función visual de la rata P23H-1 pigmentada disminuye con la edad, lo que concuerda con la progresiva pérdida de fotorreceptores en este modelo de retinosis pigmentaria. Las diferencias en la agudeza visual, la sensibilidad al contraste y el electrorretinograma respecto al grupo control fueron apreciables desde los 30 días postnatales, sugiriendo que la degeneración retiniana aparece a edades tempranas. 2) La rata P23H-1 pigmentada mantiene una función visual aceptable a edades avanzadas, de manera similar a lo que ocurre en humanos afectos de retinosis pigmentaria. Independientemente de la luminancia del test, del espectro de la luz que llega a la retina y de la degeneración de ésta, se encontraron umbrales mínimos de agudeza visual y sensibilidad al contraste. 3) El empleo de filtros específicos adaptados a la respuesta espectral de los diferentes fotorreceptores podría minimizar el daño retiniano inducido por la luz y su uso podría resultar beneficioso para valorar la función visual de modelos neurodegenerativos. 4) El uso de filtros verdes de transmitancia espectral conocida en las pruebas funcionales permite obtener valores absolutos elevados, similares a las medidas sin filtro. En concreto, los resultados de sensibilidad al contraste muestran una mayor variación con la degeneración, por lo que se podrían distinguir con mayor facilidad los cambios significativos en la función visual asociados al efecto de posibles intervenciones terapéuticas. 5) Dada la buena correlación observada entre la tomografía de coherencia óptica y la inmunocitoquímica, la evaluación de la retina in vivo mediante técnicas no invasivas permitiría una buena valoración de la progresión de la enfermedad y la integridad de las capas de la retina en estudios longitudinales, reduciendo el número de animales sacrificados. 6) Las pruebas anatómicas demuestran que la rata P23H pigmentada experimenta una degeneración retiniana más lenta que la rata albina, con una función de los conos no afectada a los 29 días postnatales, por lo que representa un mejor modelo para evaluar la eficacia de potenciales tratamientos preventivos de la retinosis pigmentaria. 7) El sistema desarrollado para la detección del seguimiento optocinético obtiene un alto porcentaje de aciertos (> 80%) en comparación con los resultados de la evaluación subjetiva, y permite realizar una valoración objetiva de la discriminación visual en modelos degenerativos neurorretinianos. 8) Aunque no existe por el momento una terapia eficaz para detener la progresión de la retinosis pigmentaria o para restaurar la visión una vez que ésta se ha perdido, la combinación de pruebas funcionales (seguimiento optocinético y electrorretinografía) y anatómicas (tomografía de coherencia óptica, autofluorescencia, angiografía e inmunocitoquímica) utilizadas en esta Tesis permitiría evaluar, de forma muy completa, la eficacia de intervenciones terapéuticas en los modelos animales de degeneración retiniana.