Si tratta di un esame che registra le variazioni del potenziale elettrico della retina indotte da stimoli luminosi, mediante elettrodi posizionati sulla cornea o sulla pelle. Il segnale elettrico, risultante dalla combinazione delle correnti dei neuroni retinici e del contributo delle cellule gliali, può essere misurato in modo non invasivo e obiettivo. È molto utile e considerato indispensabile per la diagnosi di malattie degenerative ereditarie della retina.
1865: Holmgren (Svezia) registra il primo ERG dalla retina di un anfibio
1877: Dewar (Scozia) registra il primo ERG nell’uomo
1908: Einthoven e Jolly separano le tre componenti: onda a, onda b e onda c
1941: Riggs (USA) introduce l’elettrodo a lente a contatto, inizia l’applicazione clinica
1967: Ragnar Granit riceve il Premio Nobel per la ricerca sulla retina del gatto adattata al buio
1989/2022: L’ISCEV (Società Internazionale di Elettrofisiologia Visiva Clinica) stabilisce e aggiorna il protocollo di registrazione standard9)
QQuali malattie oculari possono essere diagnosticate con l'elettroretinogramma?
A
Viene utilizzato per diagnosticare varie malattie retiniche ereditarie e acquisite. Tra queste: retinite pigmentosa, cecità notturna stazionaria congenita (CSNB), amaurosi congenita di Leber (LCA), distrofia dei coni e dei bastoncelli, cecità notturna da carenza di vitamina A, retinopatia autoimmune (AIR), malattie metaboliche (acidemia metilmalonica tipo cblC), mucopolisaccaridosi (MPS) e altre. Per la richiesta di malattia rara designata nella retinite pigmentosa, l’ERG è incluso come test obbligatorio nei criteri diagnostici.
L’ERG è indicato nei pazienti che presentano i seguenti sintomi.
Cecità notturna (riduzione della vista in ambienti bui): il sintomo più importante che suggerisce una disfunzione del sistema dei bastoncelli
Riduzione della vista inspiegabile: riduzione della vista non spiegabile da vizi di refrazione, cataratta o malattie maculari
Restringimento del campo visivo / scotoma: danno progressivo del campo visivo periferico
Fotofobia (sensibilità alla luce): può suggerire una disfunzione dei coni
Le indicazioni per l’esame ERG differiscono tra ERG full-field e ERG multifocale/maculare locale.
Tipo di ERG
Principali indicazioni / situazioni
ERG full-field
Sospetta degenerazione retinica ereditaria, disturbi vascolari retinici, malattie ischemiche, riduzione della vista o difetti del campo visivo inspiegabili, difficoltà di esame del fundus
ERG multifocale / ERG maculare locale
Distrofia maculare occulta, AZOOR, difetto del campo visivo localizzato inspiegabile
I reperti ERG variano a seconda della malattia. Di seguito sono mostrati i pattern tipici.
Danno a predominanza dei bastoncelli
Retinite pigmentosa (RP): scomparsa precoce della risposta dei bastoncelli, con progressione scomparsa generalizzata. L’ERG (tipo attenuato, tipo negativo o tipo estinto) è un reperto obbligatorio per la richiesta di malattia rara designata per la RP. 7)
Carenza di vitamina A (VAD) / cecità notturna: scomparsa della risposta scotopica a DA 0.01, riduzione dell’ampiezza dell’onda a e b a DA 3.0/DA 10.0, marcata riduzione dell’ampiezza dei potenziali oscillatori. Risposta dei coni con latenza prolungata. 1)
Cecità notturna stazionaria congenita (CSNB) tipo completo: mostra un ERG di tipo negativo (onda b < onda a). Solo la risposta ON è ridotta, la risposta OFF è normale. 4)
Misto / Disturbo dei coni
Retinopatia autoimmune (AIR): riduzione fino all’estinzione sia della risposta dei bastoncelli che dei coni. I criteri diagnostici della AAO Task Force (2025) includono la riduzione della risposta dei bastoncelli e dei coni all’ERG full-field. 3)
Distrofia dei coni: solo la risposta dei coni è assente. Alcuni casi non sono diagnosticabili senza ERG.
ERG di tipo negativo: onda a normale + onda b attenuata. Osservato in CSNB, retinopatia associata a melanoma e retinoschisi giovanile legata all’X.
Altri reperti importanti:
Amaurosi congenita di Leber (LCA): l’ERG è spesso piatto (non registrabile) 4)
Distrofia maculare occulta (OMD): l’ERG full-field è normale, ma l’ERG maculare locale può rilevare anomalie
Malattia metabolica (acidemia metilmalonica tipo cblC): riduzione dell’ampiezza delle componenti scotopica e fotopica. Utile per il monitoraggio della progressione della maculopatia 2)
Mucopolisaccaridosi (MPS): la retinopatia mediata dai bastoncelli progredisce in distrofia di bastoncelli e coni in 7 anni. Le anomalie ERG precedono i reperti del fundus 6)
Nella RP tipica, la risposta dei bastoncelli si riduce prima di quella dei coni. Se la risposta dei coni è prevalentemente compromessa, sospettare una distrofia dei coni7).
Prima di eseguire un test genetico per IRD (distrofia retinica ereditaria), la conferma del fenotipo clinico mediante ERG svolge un ruolo importante 8).
Forma d’onda rappresentativa dell’ERG fotopico standard a campo totale in un soggetto sano, che mostra la definizione di misurazione dell’ampiezza (µV) e del tempo di picco (ms) dell’onda a (deflessione negativa) e dell’onda b (deflessione positiva). Corrisponde ai componenti dell’onda a e b della forma d’onda standard ISCEV trattati nella sezione «3. Tipi e principi dell’ERG».
L’ERG è classificato in base al metodo di registrazione. L’ERG a campo totale utilizza una cupola di Ganzfeld per stimolare l’intera retina con un flash luminoso e valuta la risposta sommativa di molteplici fonti retiniche.
Le cinque forme d’onda standard definite dall’ISCEV (aggiornamento 2022 9)):
1. Risposta dei bastoncelli (Rod response / DA 0.01)
Registrata dopo almeno 20 minuti di adattamento al buio con uno stimolo luminoso debole. In queste condizioni, i coni non rispondono, solo i bastoncelli sono attivi. Viene registrata solo un’onda positiva lenta (onda b dei bastoncelli). L’origine di questa onda b è principalmente le cellule bipolari ON dei bastoncelli.
2. Risposta combinata standard (Standard combined response / DA 3.0)
Registrata dopo almeno 20 minuti di adattamento al buio con uno stimolo luminoso intenso. Rispondono sia il sistema dei coni che quello dei bastoncelli. È composta da tre componenti: un’onda negativa iniziale (onda a), un’onda positiva successiva (onda b) e potenziali oscillatori (OPs) sul ramo ascendente dell’onda b. L’onda a origina dai fotorecettori, l’onda b principalmente dalle cellule bipolari.
Componenti ad alta frequenza sovrapposte al ramo ascendente dell’onda b. Estratti nella banda di frequenza 75-300 Hz, si registrano solo i potenziali oscillatori. La loro origine è vicino allo strato plessiforme interno della retina (cellule amacrine, ecc.). Una riduzione di ampiezza o un ritardo di latenza suggerisce un’alterazione del flusso sanguigno retinico.
4. Risposta dei coni (Single-flash cone response / LA 3.0)
Registrata con una luce di fondo che sopprime l’attività dei bastoncelli. L’onda a origina dai fotorecettori a cono e dalle cellule bipolari OFF dei coni, mentre l’onda b origina principalmente dalle cellule bipolari ON dei coni.
5. Risposta al flicker 30 Hz (Flicker response)
Utilizza uno stimolo luminoso sfarfallante rapido che i bastoncelli non possono seguire, registrando solo la risposta dei coni. La forma d’onda è sinusoidale.
È un’onda negativa osservata dopo l’onda b dell’ERG dei coni. Contiene potenziali derivanti dalle cellule gangliari retiniche e dalle fibre nervose retiniche. Nei casi di atrofia ottica, il PhNR è ridotto. Viene utilizzato per la valutazione del glaucoma e delle malattie del nervo ottico.
Risposta ON-OFF
È un ERG dei coni registrato utilizzando una stimolazione luminosa prolungata di 100-200 ms. L’origine della risposta ON è principalmente dalle cellule bipolari ON dei coni, mentre quella della risposta OFF è principalmente dalle cellule bipolari OFF dei coni. Nella CSNB completa, la risposta OFF è normale ma solo la risposta ON è ridotta.
Viene registrato stimolando la retina con una figura composta da un array di 61-103 esagoni. Registra simultaneamente le risposte locali entro i 30 gradi centrali, consentendo una valutazione dettagliata della disfunzione maculare. Viene utilizzato anche per la valutazione della tossicità da idrossiclorochina10).
Valuta l’attività delle cellule gangliari retiniche (RGC) della macula. È composto da tre componenti: N35, P50 e N95. Il pERG transiente viene registrato con stimolazione di inversione a 4 inversioni al secondo.
È un ERG registrato stimolando l’area maculare locale con una luce circolare di diametro 5°, 10° o 15° mentre si osserva il fondo oculare con una telecamera a infrarossi. È particolarmente utile per la diagnosi della distrofia maculare occulta (OMD), dove l’ERG a campo totale è normale ma l’ERG maculare locale può rilevare anomalie.
QQual è la differenza tra ffERG e mfERG?
A
L’ffERG registra la risposta sommativa dell’intera retina ed è adatto per rilevare disfunzioni estese (come retinite pigmentosa, retinopatia tossica). Il mfERG registra simultaneamente le risposte locali di 61-103 punti entro i 30 gradi centrali ed è specializzato nella valutazione delle disfunzioni locali all’interno della macula. Piccole lesioni maculari non rilevabili dall’ffERG possono talvolta essere rilevate dal mfERG.
Evitare luci intense (fotografia del fondo oculare, angiografia con fluoresceina, ecc.) prima dell’esame; se inevitabile, garantire un recupero di almeno 30 minuti sotto illuminazione ambientale.
Eseguire la massima dilatazione pupillare e registrare il diametro pupillare prima dell’esame.
20 minuti di adattamento al buio, 10 minuti di adattamento alla luce.
Dopo l’adattamento al buio, inserire l’elettrodo a lente a contatto sotto luce rossa fioca, quindi garantire ulteriori 5 minuti di adattamento al buio.
Presentare i flash in ordine: flash debole → flash intenso (per evitare un parziale adattamento alla luce).
I neonati possono essere esaminati in posizione supina sulle gambe del genitore.
Fotografia di una scena clinica in cui un paziente con elettrodi viene sottoposto a elettroretinografia in camera oscura, dove si possono vedere il posizionamento dell’elettrodo corneale e dell’elettrodo di riferimento e l’ambiente schermato dalla luce. Ciò corrisponde al posizionamento degli elettrodi e alle condizioni di esame descritte nella sezione «4. Procedura e metodo di esame».
Posizionare l’elettrodo di terra sul lobo dell’orecchio.
Posizionare l’elettrodo indifferente (−) sulla fronte.
Posizionare l’elettrodo corneale (o elettrodo cutaneo).
Registrare l’ERG in condizioni di adattamento al buio (risposta dei bastoncelli → risposta massima → OPs).
Dopo l’adattamento alla luce (circa 10 minuti), registrare l’ERG (risposta dei coni → flicker).
Confrontare le caratteristiche dei principali elettrodi di registrazione.
Nome dell’elettrodo
Materiale/Forma
Caratteristiche
Elettrodo BA
Lente a contatto in PMMA
Riutilizzabile, varie dimensioni disponibili
Elettrodo DTL
Filo d’argento/nylon
Monouso, elevato comfort
Elettrodo Jet
Plastica placcata oro
Monouso
Elettrodo cutaneo
Posizionamento sotto l’orbita
Buona tolleranza nei bambini
L’elettrodo corneale (elettrodo a lente a contatto) è molto sensibile e viene utilizzato come elettrodo standard, ma richiede l’anestesia con colliri ed è adatto a bambini dalla scuola primaria superiore in su e adulti.
L’ampiezza dell’ERG con elettrodi cutanei è circa 1/4–1/5 di quella con elettrodi corneali, ma è possibile registrare una risposta standard completa. Dispositivi ERG rappresentativi con elettrodi cutanei sono il LE-4000 (Tomey Service Corporation) e il RETeval® (LKC Technologies). Il RETeval® consente di posizionare tre elettrodi (registrazione, indifferente, terra) applicando un singolo cerotto sulla palpebra inferiore.
Gli esami elettrofisiologici sono particolarmente importanti nei bambini poiché i test funzionali soggettivi (acuità visiva, campo visivo) sono meno affidabili, aumentando l’importanza dei test oggettivi.
Casi in cui l’ERG è particolarmente necessario nei bambini:
In caso di opacità dei mezzi trasparenti che impediscono la visualizzazione del fondo oculare
In caso di sospetta malattia retinica ereditaria (retinite pigmentosa, CSNB, ecc.)
In caso di causa sconosciuta di riduzione dell’acuità visiva
Nei neonati e nei pazienti non collaboranti, sono importanti la scelta dell’elettrodo di registrazione e la registrazione sotto sedazione.
Nei neonati, l’elettrodo cutaneo o la registrazione sotto sedazione migliorano la fattibilità diagnostica4)
Il workflow diagnostico per le IRD pediatriche include ffERG ± pattern/mfERG4)
Nella valutazione del nistagmo infantile, gli esami complementari inclusi l’ERG vengono scelti in base ai reperti oftalmici per rilevare malattie sensoriali come LCA e altre distrofie retiniche5)
QCome si esegue un elettroretinogramma nei bambini?
A
Nei neonati e nei bambini non collaboranti, l’uso di elettrodi cutanei (posizionati sotto il margine orbitario) o la registrazione sotto sedazione migliorano la fattibilità diagnostica. I neonati possono anche essere esaminati in posizione supina sulle ginocchia dei genitori. Gli elettrodi cutanei hanno ampiezze più piccole, pertanto è necessaria un’interpretazione basata sui valori di riferimento e sulle condizioni di esame di ciascuna struttura. 4)
5. Applicazione clinica e monitoraggio dei risultati dell’esame
La RP precoce può essere difficile da diagnosticare solo con l’esame del fondo oculare e l’ERG è fondamentale per la diagnosi. Per una nuova domanda di malattia rara designata per la RP, la conferma di un’anomalia dell’ERG (tipo attenuato, tipo negativo, tipo estinto) è inclusa nei criteri di certificazione come esame obbligatorio 7).
Nella RP tipica, la risposta dei bastoncelli si attenua prima di quella dei coni. Se la risposta dei coni è prevalentemente compromessa, si deve sospettare una distrofia dei coni7).
Prima di eseguire un test genetico per la distrofia retinica ereditaria (IRD), è importante stabilire una diagnosi clinica mediante ERG. L’ERG svolge un ruolo chiave nella conferma del fenotipo dell’IRD 8).
Monitoraggio ERG della cecità notturna da carenza di vitamina A (VAD)
L’effetto della terapia sostitutiva con vitamina A per la cecità notturna da carenza di vitamina A può essere valutato nel tempo mediante ERG.
Poornachandra et al. (2022) hanno riportato ERG seriali prima e dopo la supplementazione di vitamina A (100.000 UI/die IM × 3 giorni, poi 50.000 UI/die PO × 2 settimane) in due pazienti: un uomo di 20 anni con lipofuscinosi intestinale e un uomo di 50 anni con epatopatia alcolica (entrambi con vitamina A sierica 0,02 mg/mL, normale 0,3-0,6 mg/mL) 1). Prima del trattamento, l’ERG mostrava assenza di risposta scotopica a DA 0,01, riduzione delle ampiezze delle onde a e b a DA 3.0/DA 10.0 e marcata riduzione delle ampiezze dei potenziali oscillatori. Un miglioramento della risposta scotopica è iniziato una settimana dopo il trattamento e si è normalizzato dopo un mese.
Informazioni chiave ottenute dall’ERG:
I bastoncelli dipendono dall’apporto di vitamina A dall’EPR e vengono danneggiati prima e più estesamente dei coni 1)
Michieletto et al. (2025) hanno riportato un caso di acidemia metilmalonica tipo cblC scoperto allo screening neonatale 2). Il trattamento è iniziato all’8° giorno di vita (OHCbl 1 mg IM/die, betaina 100 mg × 3/die, acido folico 5 mg × 2/settimana), ma a 7 mesi l’ERG full-field mostrava una riduzione delle ampiezze delle componenti scotopica e fotopica, e contemporaneamente è comparsa una maculopatia a occhio di bue. La degenerazione retinica è progredita nonostante il trattamento.
Implicazioni per la gestione dei pazienti cblC:
L’ERG è raccomandato nei pazienti cblC anche in assenza di maculopatia evidente 2)
Dosi elevate di OHCbl (6,5 ± 3,3 mg/kg/die) sono state associate a migliori risultati oftalmici 2)
La conferma di una ridotta risposta di bastoncelli e coni mediante ffERG costituisce uno dei criteri diagnostici.
Chen et al. (2025) hanno riportato 7 casi, inclusi 3 casi di retinopatia autoimmune (AIR) in pazienti con miastenia gravis (MG) 3). In tutti i casi, l’ERG mostrava disfunzione di bastoncelli e coni. In 6 casi ARA-positivi, il peggioramento visivo è continuato nonostante il miglioramento della MG con terapia immunosoppressiva.
6. Fisiopatologia e meccanismi di generazione delle singole componenti d’onda
Un ERG di tipo negativo, in cui un’onda a normale è combinata con un’onda b attenuata, indica che la trasmissione del segnale è compromessa a partire dallo strato nucleare interno, anche se i fotorecettori sono normali. Nella CSNB di tipo completo, l’onda b a DA 0.01 scompare a causa della disfunzione delle cellule bipolari ON4).
Deficit della proteina MMACHC → alterata conversione della vitamina B12 in adenosilcobalamina e metilcobalamina → accumulo di acido metilmalonico (MMA) e omocisteina (Hcy) 2)
I fotorecettori della retina esterna, l’EPR e le cellule di Müller possiedono mitocondri ad alta densità e sono vulnerabili ai disturbi metabolici 2)
Lo sviluppo della fovea prosegue dalla nascita alla prima infanzia, pertanto in questo periodo è vulnerabile all’accumulo tossico di Hcy e MMA 2)
L’integrazione dell’ERG nel percorso diagnostico delle malattie retiniche ereditarie (IRD) sta progredendo.
Mordà et al. (2025) hanno proposto un percorso diagnostico a tappe per le IRD pediatriche: imaging adattato all’età (OCT/FAF) + esami elettrofisiologici (ffERG ± pattern/mfERG) + screening sistemico mirato → test genetici (pannello → WES → WGS) 4). L’analisi trio, il rilevamento di CNV/SV e la rianalisi periodica migliorerebbero il tasso diagnostico.
Terapia con OHCbl ad alte dosi nella malattia cblC
In un piccolo rapporto sulla terapia con OHCbl ad alte dosi, 5 su 6 pazienti trattati con 0,4–2,7 mg/kg/die non hanno sviluppato maculopatia o retinopatia. In una coorte storica (0,3 mg/kg/die), tutti i 27 pazienti hanno sviluppato maculopatia 2). In un altro rapporto di 4 casi, la terapia ad alte dosi (media 6,5 ± 3,3 mg/kg/die) iniziata entro i 5 mesi di età è stata associata a buoni esiti oftalmologici e cognitivi 2).
Standardizzazione dei biomarcatori diagnostici dell’AIR
La AAO Task Force (2025) ha sviluppato linee guida per la diagnosi, la gestione e la ricerca dell’AIR, e ha stabilito la riduzione delle risposte dei bastoncelli e dei coni all’ffERG come uno dei criteri diagnostici 3). La standardizzazione dei metodi di rilevamento degli anticorpi anti-retinici (ARA) è una sfida futura 3).
Il voretigene neparvovec (voretigene neparvovec) per LCA e RP associate a mutazioni del gene RPE65 è stato approvato, e l’ERG viene utilizzato per valutare la funzione retinica dopo la terapia genica. I cambiamenti dell’ERG prima e dopo il trattamento stanno acquisendo importanza come indicatori oggettivi dell’efficacia terapeutica.
Poornachandra B, Jayadev C, Sharief S, et al. Serial ERG monitoring of response to therapy in vitamin A deficiency related night blindness. BMJ Case Rep. 2022;15:e247856.
Michieletto P, Baldo F, Madonia M, et al. Retinal changes in early-onset cblC methylmalonic acidemia identified through expanded newborn screening: highlights from a case study and literature review. Genes. 2025;16:635.
Chen Y, Zhang Y, Luo J, et al. Autoimmune retinopathy in patients with myasthenia gravis: cases series and literature review. BMC Ophthalmology. 2025;25:521.
Mordà D, et al. Pediatric inherited retinal dystrophies: a comprehensive review. Prog Retin Eye Res. 2025;109:101405.
Bertsch M, Floyd M, Kehoe T, Pfeifer W, Drack AV. The clinical evaluation of infantile nystagmus: what to do first and why. Ophthalmic Genet. 2017;38(1):22-33. doi:10.1080/13816810.2016.1266667.
Collin RJ, et al. Retinopathy in mucopolysaccharidoses. Ophthalmology. 2025;132(4):470-.
