A new opportunity in early diagnosis of eye diseases: imaging the tiny length oscillations of photoreceptor cells in the eye in response a flickering light

Le malattie oculari, specialmente quelle degenerative, spesso si sviluppano silenziosamente per molti anni, senza dare segnali evidenti. I ricercatori dell'International Centre for Translational Eye Research (ICTER, Polonia) con scienziati del Politecnico di Milano e dell’Università della California-Irvine (USA) hanno messo a punto una tecnica innovativa chiamata retinografia ottica a stimolo luminoso intermittente o flicker-optoretinography (f-ORG), in grado di analizzare la reazione della retina alla luce e di rilevare anche le più piccole alterazioni nei fotorecettori (coni e bastoncelli), aprendo la possibilità di individuare eventuali problemi prima che si manifestino i primi sintomi.

Il processo della visione inizia proprio nello strato retinico dei fotorecettori. Quando la luce colpisce queste cellule, innesca una serie di reazioni biochimiche note come fototrasduzione, che convertono il segnale luminoso in un segnale elettrico che il cervello poi interpeta come immagine. Durante la fototrasduzione, i fotorecettori subiscono minuscole variazioni di lunghezza (nanometriche) che contengono informazioni preziose sulla funzionalità degli stessi e, dunque, sulla salute della retina. Tuttavia, la misura di tali oscillazioni in vivo e lo studio del loro legame coi processi molecolari sottostanti, sono stati elusivi finora.

La retinografia ottica a stimolo luminoso intermittente (f-ORG) consente, tramite l’ultima evoluzione della tomografia a coerenza ottica (STOC-T), di monitorare in modo rapido, non invasivo e preciso l’attività dei fotorecettori, osservando gli effetti fisici dei meccanismi molecolari della fototrasduzione, senza bisogno di un lungo adattamento al buio e senza contatto con la superficie dell’occhio. È un passo avanti significativo nella diagnosi delle malattie della retina.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).