Effet de l'histoire lumineuse sur la sensibilité rétinienne et circadienne à la lumière

L’objectif de ce projet de recherche était de vérifier la présence de changements de sensibilité de la rétine et du système circadien suite à deux semaines d'exposition à un milieu faiblement ou fortement éclairé, dans des conditions contrôlées en laboratoire. De plus, comme un changement de sensibilité peut modifier l'ajustement du système circadien au cycle jour-nuit extérieur, nous voulions également vérifier si la phase circadienne serait modifiée par le traitement et si la vigilance et l’humeur seraient affectées. Dix sujets ont été exposés à de la lumière tamisée (70 lux [LT]) et 10 ont été exposés à de la lumière vive (3000 lux [LV]) pendant 12 jours consécutifs en laboratoire de 8h45 à 19h00 tous les jours. L’exposition à la lumière a été mesurée 5 jours avant l’entrée au laboratoire dans l’habitat naturel du sujet et pendant la période en laboratoire à l’aide de l’Actiwatch-L®. La sensibilité rétinienne a été mesurée avant et après le traitement lumineux, par un électrorétinogramme (ERG) et la sensibilité circadienne, par le test de suppression de mélatonine salivaire. Tout au long du protocole, la vigilance, la somnolence et l'humeur ont été évaluées à plusieurs moments de la journée à intervalles prédéterminés. Après 12 jours d’exposition en lumière contrôlée, l’amplitude de l’onde-a au Vmax à l’ERG photopique a diminué en LV alors qu’elle a augmenté en LT. À l’ERG scotopique, une différence de sensibilité rétinienne (log K) entre les groupes avant le traitement expérimental s’est amenuisée à la fin du traitement (p=.053). La suppression de mélatonine après 90 minutes d’exposition au test de suppression a diminué en LV alors qu’il n’y a pas eu de modification en LT, cependant cette interaction n’était pas significative (p=.16). La phase circadienne des sujets exposés à LV a été devancée de 58 minutes (p=.04) alors qu’elle a été retardée de 26 minutes en LT (p=.32). Les mesures de vigilance subjective (EVA) ont indiqué que les sujets LV se considéraient plus éveillés que les sujets LT après le traitement (p=.02). Par contre, aucune différence n’est apparue quant aux mesures de performance psychomotrice ni de l’humeur. L’histoire lumineuse n’a pas modifié la sensibilité rétinienne dans le sens prévu par les hypothèses alors qu’il y a eu une tendance vers une augmentation de la sensibilité circadienne en condition de lumière tamisée. L’amélioration de la vigilance subjective après l’exposition en LV n’a pas été soutenue par les résultats de la performance psychomotrice. L’histoire lumineuse n’a eu aucun effet sur l’humeur des sujets. Cette étude souligne l’importance d’utiliser des mesures permettant de départager les effets immédiats d’un traitement lumineux des effets à long terme autant sur le plan rétinien que circadien. Il reste également complexe d’étudier en laboratoire des changements adaptatifs qui se produisent dans le milieu naturel en raison du confinement et des modifications physiologiques et psychologiques pouvant y être associées.

Composantes électrophysiologiques et circadiennes de la sensibilité à la lumière

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Composantes électrophysiologiques et circadiennes de la sensibilité à la lumière

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Hemi-field and full-field form-deprivation induce timing changes in multifocal ERG responses in chick

Purpose: In animal models hemi-field deprivation results in localised, graded vitreous chamber elongation and presumably deprivation induced localised changes in retinal processing. The aim of this research was to determine if there are variations in ERG responses across the retina in normal chick eyes and to examine the effect of hemi-field and full-field deprivation on ERG responses across the retina and at earlier times than have previously been examined electrophysiologically. Methods: Chicks were either untreated, wore monocular full-diffusers or half-diffusers (depriving nasal retina) (n = 6-8 each group) from day 8. mfERG responses were measured using the VERIS mfERG system across the central 18.2º× 16.7º (H × V) field. The stimulus consisted of 61 unscaled hexagons with each hexagon modulated between black and white according to a pseudorandom binary m-sequence. The mfERG was measured on day 12 in untreated chicks, following 4 days of hemi-field diffuser wear, and 2, 48 and 96 h after application of full-field diffusers. Results: The ERG response of untreated chick eyes did not vary across the measured field; there was no effect of retinal location on the N1-P1 amplitude (p = 0.108) or on P1 implicit time (p > 0.05). This finding is consistent with retinal ganglion cell density of the chick varying by only a factor of two across the entire retina. Half-diffusers produced a ramped retina and a graded effect of negative lens correction (p < 0.0001); changes in retinal processing were localized. The untreated retina showed increasing complexity of the ERG waveform with development; form-deprivation prevented the increasing complexity of the response at the 2, 48 and 96 h measurement times and produced alterations in response timing. Conclusions: Form-deprivation and its concomitant loss of image contrast and high spatial frequency images prevented development of the ERG responses, consistent with a disruption of development of retinal feedback systems. The characterisation of ERG responses in normal and deprived chick eyes across the retina allows the assessment of concurrent visual and retinal manipulations in this model. (Ophthalmic & Physiological Optics © 2013 The College of Optometrists.)

Integrin-linked kinase as a target for ERG-mediated invasive properties in prostate cancer models

Approximately half of prostate cancers (PCa) carry TMPRSS2-ERG translocations; however, the clinical impact of this genomic alteration remains enigmatic. Expression of v-ets erythroblastosis virus E26 oncogene like (avian) gene (ERG) promotes prostatic epithelial dysplasia in transgenic mice and acquisition of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) characteristics in human prostatic epithelial cells (PrECs). To explore whether ERG-induced EMT in PrECs was associated with therapeutically targetable transformation characteristics, we established stable populations of BPH-1, PNT1B and RWPE-1 immortalized human PrEC lines that constitutively express flag-tagged ERG3 (fERG). All fERG-expressing populations exhibited characteristics of in vitro and in vivo transformation. Microarray analysis revealed >2000 commonly dysregulated genes in the fERG-PrEC lines. Functional analysis revealed evidence that fERG cells underwent EMT and acquired invasive characteristics. The fERG-induced EMT transcript signature was exemplified by suppressed expression of E-cadherin and keratins 5, 8, 14 and 18; elevated expression of N-cadherin, N-cadherin 2 and vimentin, and of the EMT transcriptional regulators Snail, Zeb1 and Zeb2, and lymphoid enhancer-binding factor-1 (LEF-1). In BPH-1 and RWPE-1-fERG cells, fERG expression is correlated with increased expression of integrin-linked kinase (ILK) and its downstream effectors Snail and LEF-1. Interfering RNA suppression of ERG decreased expression of ILK, Snail and LEF-1, whereas small interfering RNA suppression of ILK did not alter fERG expression. Interfering RNA suppression of ERG or ILK impaired fERG-PrEC Matrigel invasion. Treating fERG-BPH-1 cells with the small molecule ILK inhibitor, QLT-0267, resulted in dose-dependent suppression of Snail and LEF-1 expression, Matrigel invasion and reversion of anchorage-independent growth. These results suggest that ILK is a therapeutically targetable mediator of ERG-induced EMT and transformation in PCa.

A method for estimating intrinsic noise in electroretinographic (ERG) signals

Purpose To develop a signal processing paradigm for extracting ERG responses to temporal sinusoidal modulation with contrasts ranging from below perceptual threshold to suprathreshold contrasts. To estimate the magnitude of intrinsic noise in ERG signals at different stimulus contrasts. Methods Photopic test stimuli were generated using a 4-primary Maxwellian view optical system. The 4-primary lights were sinusoidally temporally modulated in-phase (36 Hz; 2.5 - 50% Michelson). The stimuli were presented in 1 s epochs separated by a 1 ms blank interval and repeated 160 times (160.16 s duration) during the recording of the continuous flicker ERG from the right eye using DTL fiber electrodes. After artefact rejection, the ERG signal was extracted using Fourier methods in each of the 1 s epochs where a stimulus was presented. The signal processing allows for computation of the intrinsic noise distribution in addition to the signal to noise (SNR) ratio. Results We provide the initial report that the ERG intrinsic noise distribution is independent of stimulus contrast whereas SNR decreases linearly with decreasing contrast until the noise limit at ~2.5%. The 1ms blank intervals between epochs de-correlated the ERG signal at the line frequency (50 Hz) and thus increased the SNR of the averaged response. We confirm that response amplitude increases linearly with stimulus contrast. The phase response shows a shallow positive relationship with stimulus contrast. Conclusions This new technique will enable recording of intrinsic noise in ERG signals above and below perceptual visual threshold and is suitable for measurement of continuous rod and cone ERGs across a range of temporal frequencies, and post-receptoral processing in the primary retinogeniculate pathways at low stimulus contrasts. The intrinsic noise distribution may have application as a biomarker for detecting changes in disease progression or treatment efficacy.

Prognostic significance of combined MN1, ERG, BAALC, and EVI1 (MEBE) expression in patients with myelodysplastic syndromes

Overexpression of MN1, ERG, BAALC, and EVI1 (MEBE) genes in cytogenetically normal acute myeloid leukemia (AML) patients is associated with poor prognosis, but their prognostic effect in patients with myelodysplastic syndromes (MDS) has not been studied systematically. Expression data of the four genes from 140 MDS patients were combined in an additive score, which was validated in an independent patient cohort of 110 MDS patients. A high MEBE score, defined as high expression of at least two of the four genes, predicted a significantly shorter overall survival (OS) (HR 2.29, 95 % CI 1.3-4.09, P?=?.005) and time to AML progression (HR 4.83, 95 % CI 2.01-11.57, P?

Consulting to social entrepreneurship initiatives - using business skills to help solve social problems: ERG: A sustainable approach

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Le système endocannabinoïde dans la rétine du singe : expression, localisation et fonctions

Le cannabis produit de nombreux effets psychologiques et physiologiques sur le corps humain. Les molécules contenues dans cette plante, désignées comme « phytocannabinoïdes », activent un système endogène qu’on appelle le système endocannabinoïde (eCB). Les effets de la consommation de cannabis sur la vision ont déjà été décrits sans cependant de formulation sur les mécanismes sous-jacents. Ces résultats comportementaux suggèrent, malgré tout, la présence de ce système eCB dans le système visuel, et particulièrement dans la rétine. Cette thèse vise donc à caractériser l’expression, la localisation et le rôle du système eCB dans la rétine du singe vervet, une espèce animale ayant un système visuel semblable à celui de l’humain. Nous avons mis au point un protocole expérimental d’immunohistochimie décrit dans l’article apparaissant dans l’Annexe I que nous avons utilisé pour répondre à notre objectif principal. Dans une première série de quatre articles, nous avons ainsi caractérisé l’expression et la localisation de deux récepteurs eCBs reconnus, les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1R) et de type 2 (CB2R), et d’un 3e présumé récepteur aux cannabinoïdes, le récepteur GPR55. Dans l’article 1, nous avons démontré que CB1R et une enzyme clé de ce système, la fatty acid amide hydrolase (FAAH), sont exprimés dans les parties centrale et périphérique de la rétine, et abondamment présents dans la fovéa, une région où l’acuité visuelle est maximale. Dans l’article 2, nous avons localisé le CB2R dans des cellules gliales de la rétine : les cellules de Müller et nous avons proposé un modèle sur l’action de cette protéine dans la fonction rétinienne faisant appel à une cascade chimique impliquant les canaux potassiques. Dans l’article 3, nous avons observé le GPR55 exclusivement dans les bâtonnets qui sont responsables de la vision scotopique et nous avons soumis un deuxième modèle de fonctionnement de ce récepteur par le biais d'une modulation des canaux calciques et sodiques des bâtonnets. Vu que ces 3 récepteurs se retrouvent dans des cellules distinctes, nous avons suggéré leur rôle primordial dans l’analyse de l’information visuelle au niveau rétinien. Dans l’article 4, nous avons effectué une analyse comparative de l’expression du système eCB dans la rétine de souris, de toupayes (petits mammifères insectivores qui sont sont considérés comme l’étape intermédiaire entre les rongeurs et les primates) et de deux espèces de singe (le vervet et le rhésus). Ces résultats nous ont menés à présenter une hypothèse évolutionniste quant à l’apparition et à la fonction précise de ces récepteurs. Dans les articles subséquents, nous avons confirmé notre hypothèse sur le rôle spécifique de ces trois récepteurs par l’utilisation de l’électrorétinographie (ERG) après injection intravitréenne d’agonistes et d’antagonistes de ces récepteurs. Nous avons conclu sur leur influence indéniable dans le processus visuel rétinien chez le primate. Dans l’article 5, nous avons établi le protocole d’enregistrement ERG normalisé sur le singe vervet, et nous avons produit un atlas d’ondes ERG spécifique à cette espèce, selon les règles de l’International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Les patrons électrorétinographiques se sont avérés semblables à ceux de l’humain et ont confirmé la similarité entre ces deux espèces. Dans l’article 6, nous avons démontré que le blocage de CB1R ou CB2R entraine une modification de l’électrorétinogramme, tant au niveau photopique que scotopique, ce qui supporte l’implication de ces récepteurs dans la modulation des ondes de l’ERG. Finalement, dans l’article 7, nous avons confirmé le modèle neurochimique proposé dans l’article 3 pour expliquer le rôle fonctionnel de GPR55, en montrant que l’activation ou le blocage de ce récepteur, respectivement par un agoniste (lysophosphatidylglucoside, LPG) ou un antagoniste (CID16020046), entraine soit une augmentation ou une baisse significative de l’ERG scotopique seulement. Ces données, prises ensemble, démontrent que les récepteurs CB1R, CB2R et GPR55 sont exprimés dans des types cellulaires bien distincts de la rétine du singe et ont chacun un rôle spécifique. L’importance de notre travail se manifeste aussi par des applications cliniques en permettant le développement de cibles pharmacologiques potentielles dans le traitement des maladies de la rétine.

The role of TMPRSS2:ERG in molecular stratification of PCa and its association with tumor aggressiveness: a study in Brazilian patients

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Absence of ocular interaction in flicker ERG responses reflecting cone opponent and luminance signals

The aim of the study was to investigate whether there is an ocular interaction in the flicker ERG responses reflecting luminance and cone opponency in normal human subjects. Flicker ERGs were recorded from one dilated eye of 10 healthy volunteers. Each subject was tested twice: once with and once without occluding the opposite eye. Red and green LEDs were modulated in counterphase in a Ganzfeld stimulator. ERG responses were recorded for different ratios of the modulation in the red and green LEDs and at 12 and 36 Hz. The amplitudes and phases of the fundamental components were compared between the conditions with and without occlusion. The 12-Hz flicker ERGs reflected activity of the cone opponent channel, whereas the 36-Hz data reflected luminance activity. There were no significant differences between the conditions with and without occluding the opposite eye for any of the stimulus protocols. Ocular interaction is absent in flicker ERGs reflecting cone opponent and luminance activity.

Utilização do questionário ERG na avaliação do grau de satisfação dos pacientes submetidos à otoplastia em um serviço de residência médica de otorrinolaringologia

A importância da intervenção cirúrgica em diminuir o sofrimento psicológico e melhorar a autoestima em pacientes com deformidades auriculares já está bem documentada. As pesquisas têm focado nos resultados das terapias com ênfase no paciente, observando principalmente satisfação, resultado funcional e impacto na qualidade de vida. Quantificar alterações na qualidade de vida tem sido um desafio. O uso de inquéritos válidos, a exemplo da Escala de Resultados de Glasgow (ERG), auxiliam na obtenção dos dados. OBJETIVO: Avaliar o impacto na qualidade de vida dos pacientes submetidos à otoplastia realizada em serviço de residência médica, utilizando como base a ERG, bem como sua funcionalidade. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Estudo retrospectivo incluindo pacientes submetidos à otoplastia entre julho de 2009 e julho de 2010. Os dados foram coletados por meio de questionário oferecido ao paciente no retorno pós-operatório. RESULTADOS: Trinta e seis pacientes responderam ao questionário. Houve aumento na qualidade de vida, demonstrado pelas medianas positivas obtidas pelo questionário. Não houve diferença significativa quanto aos valores obtidos entre os sexos e entre diferentes faixas etárias. CONCLUSÃO: Os pacientes mostraram-se satisfeitos com o resultado pós-operatório. Houve aumento de qualidade de vida, conforme demonstrado pelos resultados positivos. A ERG pareceu-nos fácil e elucidativa.

Comparison of performance and patient satisfaction of two types of ERG electrodes

BACKGROUND: An age-controlled comparison concerning patient satisfaction and electrical performance of microfibres (DTL) and rigid contact lens (Henkes) corneal ERG electrodes was carried out. METHODS: 36 test persons underwent complete ophthalmological examination and were equally distributed into 3 age groups. Electroretinograms were recorded according to ISCEV standards. Randomly, in one eye a Henkes electrode was used and in the other eye a DTL electrode. Amplitudes of a- and b-waves and implicit times were measured and compared for the two electrode types. RESULTS: 34 of 36 test persons preferred DTL electrodes. Electrical performance concerning b-wave amplitudes was comparable. Statistically significant differences were detected only for scotopic combined cone-rod stimulation in the age groups 20 - 40 and 41 - 60 years between the different electrodes. Other recordings did not show differences. A statistically significant reduction of signal amplitudes with age was detected for scotopic isolated rod signals and combined cone-rod signals. Significance level was p < 0.05. No conjunctival or corneal erosions were found after ERG recordings for either electrode. CONCLUSIONS: Electrical performance is comparable between electrodes. For scotopic stimulations age was a significant influencing factor for signal amplitude and should be respected for normative values. DTL electrodes were preferred by the vast majority of patients. No adverse clinical effects were observed for either electrode. DTL electrodes should be preferred due to hygienic reasons (single use) and patient comfort.