L’elettroretinogramma (ERG) è un esame diagnostico che misura l’attività elettrica della retina in risposta a stimoli luminosi. Le variazioni di potenziale derivanti dalla combinazione delle correnti dei neuroni retinici e del contributo delle cellule gliali vengono registrate tramite un elettrodo posizionato sulla cornea. È un indicatore oggettivo non invasivo della funzione retinica, che fornisce informazioni diagnostiche per diverse malattie retiniche ereditarie e acquisite.
Viene utilizzato anche per monitorare la progressione della malattia, valutare la tossicità retinica dei farmaci e l’impatto di residui di corpi estranei intraoculari.
1865: Holmgren (Svezia) registra il primo elettroretinogramma dalla retina di un anfibio
1877: Dewar (Scozia) registra il primo elettroretinogramma 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, dando inizio a vaste applicazioni cliniche.
1967: Ragnar Granit riceve il Premio Nobel per la ricerca sulla retina di gatto adattata al buio.
L’ISCEV (Società Internazionale di Elettrofisiologia Visiva Clinica) ha stabilito uno standard per la registrazione dell’elettroretinogramma nel 1989, aggiornato nel 2015.
QQuali malattie oculari possono essere diagnosticate con l'elettroretinogramma?
I risultati dell’elettroretinogramma variano a seconda della malattia. Di seguito sono mostrati i pattern tipici.
Danno a predominanza dei bastoncelli
Retinite pigmentosa / Distrofia dei bastoncelli e coni : La riduzione dell’ampiezza inizia nella risposta scotopica e l’elettroretinogramma scompare infine.
Cecità notturna da carenza di vitamina A (VAD) : Scomparsa della risposta scotopica a DA 0.01, riduzione dell’ampiezza delle onde a e b a DA 3.0/DA 10.0, marcata riduzione dei potenziali oscillatori. La risposta dei coni mostra una latenza prolungata. I bastoncelli sono danneggiati prima e più estesamente dei coni. 1)
Cecità notturna stazionaria congenita (CSNB) tipo completo : Scomparsa dell’onda b a DA 0.01. All’ffERG viene suddivisa in tipo Riggs e tipo Schubert-Bornschein (completo/incompleto). 4)
Tipo misto / disturbo dei coni
Retinopatia autoimmune (AIR) : riduzione o scomparsa delle risposte dei bastoncelli e dei coni. I criteri diagnostici della AAO Task Force (2025) includono la riduzione delle risposte dei bastoncelli e dei coni all’ffERG. 3)
Distrofia dei coni : la risposta dei coni e la risposta al flicker a 31 Hz sono assenti. Alcuni casi non sono diagnosticabili senza elettroretinogramma.
Elettroretinogramma di tipo negativo: onda a normale + onda b attenuata. Si osserva nella CSNB, nella retinopatia associata a melanoma e nella retinoschisi giovanile legata all’X. I fotorecettori sono normali ma vi è un disturbo della trasmissione del segnale dallo strato nucleare interno in poi.
Altri reperti importanti:
Amaurosi congenita di Leber (LCA): L’elettroretinogramma è spesso non registrabile. Prevalenza 1:80.000–1:200.000, circa il 5% delle distrofie retiniche ereditarie (IRD)4)
Malattie metaboliche (acidemia metilmalonica tipo cblC): riduzione delle ampiezze delle componenti scotopica e fotopica. Utile per il monitoraggio della progressione della maculopatia2)
Mucopolisaccaridosi (MPS): retinopatia mediata dai bastoncelli che progredisce in distrofia bastoncello-cono all’elettroretinogramma in 7 anni. Le anomalie ERG precedono i reperti del fundus6)
Malattie mitocondriali (MIDD): l’ffERG è tipicamente anomalo ma più lieve del fenotipo del fundus. L’ERG pattern e l’ERG multifocale sono altamente sensibili per la rilevazione di lesioni maculari4)
Esistono diversi metodi di misurazione dell’elettroretinogramma a seconda dello scopo. Le caratteristiche dei tre tipi principali sono mostrate di seguito.
Confronto dei tipi rappresentativi di elettroretinogramma.
Tipo
Area target
Utilizzo principale
Elettroretinogramma a campo pieno (ffERG)
Retina intera
Rilevamento di disturbi funzionali estesi
Elettroretinogramma multifocale (mfERG)
Entro i 30 gradi centrali
Valutazione della funzione locale della macula
Elettroretinogramma pattern (pERG)
Macula e cellule gangliari retiniche (RGC)
Valutazione della macula e delle cellule gangliari
Registra la risposta sommativa di molteplici fonti retiniche. Utile per rilevare disfunzioni retiniche estese (distrofia dei bastoncelli e coni, retinopatia associata a cancro, retinopatia tossica), ma inadatta per piccole lesioni retiniche.
Le cinque condizioni di registrazione di base del protocollo standard ISCEV:
Flash debole in condizioni di adattamento al buio (DA 0.01): registra l’onda b dalle cellule bipolari di tipo ON
Flash forte in condizioni di adattamento al buio (DA 3.0/DA 10.0): risposta mista bastoncelli-coni con onda a (bastoncelli + coni) + onda b
Flash forte in condizioni di adattamento alla luce (LA 3.0): onda a + onda b della via dei coni
Flicker a 31 Hz: valutazione selettiva della funzione della via dei coni
Potenziali oscillatori (OPs): piccole onde sul ramo ascendente dell’onda b. Derivano dalle cellule amacrine. La riduzione di ampiezza e il ritardo di latenza suggeriscono un’alterazione del flusso sanguigno retinico
Registra simultaneamente le risposte locali di 61-103 siti entro i 30 gradi centrali. Consente una valutazione dettagliata della disfunzione maculare. Utilizzato per la valutazione della tossicità da idrossiclorochina.
Valuta l’attività delle cellule gangliari retiniche (RGC) maculari. Composto da tre componenti: N35, P50 e N95. Registra il pERG transiente con stimolazione a inversione di 4 inversioni al secondo.
Potenziale negativo fotopico (PhNR) : Derivato dalle CGR. Componente ffERG che riflette la funzione delle CGR
Onda c : Derivata da EPR + fotorecettori. Non valutata nello standard ISCEV
Onda d : Derivata dalle cellule bipolari OFF. Potenziale positivo dopo lo spegnimento della luce
QQual è la differenza tra ffERG e mfERG?
A
Il ffERG registra la risposta sommativa dell’intera retina ed è adatto per rilevare disfunzioni estese (retinite pigmentosa, retinopatia tossica, ecc.). Il mfERG registra simultaneamente le risposte locali di 61-103 punti entro i 30 gradi centrali ed è specializzato nella valutazione delle disfunzioni locali della macula. Piccole lesioni non rilevabili con ffERG possono essere rilevate con mfERG.
Evitare illuminazioni intense come la fotografia del fondo oculare o l’angiografia con fluoresceina (FAG) 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. Non è necessaria la correzione refrattiva.
Adattamento al buio 20 minuti, adattamento alla luce 10 minuti
L’inserimento dell’elettrodo a lente a contatto dopo l’adattamento al buio viene eseguito sotto luce rossa fioca, con ulteriori 5 minuti di adattamento al buio
Presentazione nell’ordine flash debole → flash forte (per prevenire un parziale adattamento alla luce)
I neonati possono essere esaminati in posizione supina sulle gambe dei genitori
Nei neonati e nei pazienti non collaboranti, la scelta dell’elettrodo di registrazione e la registrazione sotto sedazione sono importanti.
Nei neonati, l’uso di elettrodi cutanei e la registrazione sotto sedazione migliorano la fattibilità diagnostica4)
Il flusso di lavoro diagnostico per le malattie retiniche ereditarie (IRD) pediatriche include ffERG ± pattern/mfERG 4)
Nella diagnosi differenziale del nistagmo, l’elettroretinografia è utile per distinguere la distrofia retinica ereditaria da altre cause (neurologiche, anatomiche, motorie)5)
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 gambe dei genitori. Gli elettrodi cutanei presentano limitazioni come ampiezza ridotta e rumore elevato, ma offrono una migliore tollerabilità. 4)
5. Applicazioni cliniche dell’elettroretinografia e monitoraggio terapeutico
L’effetto della terapia sostitutiva con vitamina A per la cecità notturna da carenza di vitamina A può essere valutato longitudinalmente mediante elettroretinografia.
Poornachandra et al. (2022) hanno riportato l’elettroretinografia sequenziale prima e dopo la supplementazione di vitamina A (100.000 unità/die intramuscolo × 3 giorni, poi 50.000 unità/die per via orale × 2 settimane) in due casi: 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’elettroretinografia mostrava scomparsa della risposta scotopica a DA 0,01, riduzione dell’ampiezza delle onde a e b a DA 3,0/DA 10,0 e marcata riduzione dei potenziali oscillatori. Una settimana dopo il trattamento, la risposta scotopica ha iniziato a migliorare e dopo un mese era quasi normalizzata.
È stato 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 ha mostrato una riduzione dell’ampiezza delle componenti scotopica e fotopica, e nello stesso periodo è apparsa una maculopatia a occhio di bue. La degenerazione retinica è progredita nonostante il trattamento.
Indicazioni per la gestione dei pazienti con cblC:
L’elettroretinografia è raccomandata nei pazienti con cblC anche in assenza di maculopatia evidente 2)
È stato riportato che la somministrazione di OHCbl ad alte dosi (6,5 ± 3,3 mg/kg/die) è associata a un buon esito oftalmologico2)
Elettroretinografia nella diagnosi della retinopatia autoimmune (AIR)
Un elettroretinogramma di tipo negativo, che combina un’onda a normale 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 cCSNB, la disfunzione delle cellule bipolari ON causa la scomparsa dell’onda b a DA 0.01 4).
Meccanismo dell’effetto della carenza di vitamina A sulla retina
I bastoncelli dipendono dall’apporto di vitamina A (11-cis-retinale) dall’EPR e vengono danneggiati precocemente e ampiamente in caso di VAD 1)
I coni possiedono una via di rigenerazione del pigmento visivo propria attraverso le cellule di Müller, che spiega la loro relativa resistenza alla VAD 1)
Deficit di proteina MMACHC → alterazione della conversione della vitamina B12 in adenosilcobalamina e metilcobalamina → accumulo di acido metilmalonico (MMA) e omocisteina (Hcy) 2)
I fotorecettori, l’EPR e le cellule di Müller della retina esterna possiedono mitocondri ad alta densità e sono vulnerabili ai disturbi metabolici2)
Lo sviluppo della fovea progredisce dalla nascita alla prima infanzia, quindi questo periodo è vulnerabile all’accumulo tossico di Hcy e MMA2)
L’integrazione dell’elettroretinografia nel percorso diagnostico delle malattie retiniche ereditarie (IRD) sta progredendo.
Mordà et al. (2025) hanno proposto un flusso di lavoro diagnostico graduale 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, la rilevazione di CNV/SV e la rianalisi periodica migliorerebbero il tasso diagnostico.
Viene studiato l’effetto protettivo retinico della terapia con idrossicobalamina (OHCbl) ad alto dosaggio nell’acidemia metilmalonica tipo cblC.
La somministrazione di OHCbl ad alte dosi (0,4–2,7 mg/kg/die) potrebbe prevenire l’insorgenza di maculopatia e retinopatia2). In particolare, i casi trattati precocemente (entro 5 mesi) con dosi elevate (media 6,5±3,3 mg/kg/die) hanno mostrato buoni esiti oftalmologici e cognitivi2).
Standardizzazione dei biomarcatori per la diagnosi di AIR
La AAO Task Force (2025) ha sviluppato linee guida per la diagnosi, la gestione e la ricerca dell’AIR, includendo la riduzione della risposta dei bastoncelli e dei coni all’ffERG come criterio diagnostico3). La standardizzazione dei metodi di rilevamento degli anticorpi antiretinici (ARA) rimane una sfida futura3).
Poornachandra B, Jayadev C, Sharief S, et al. Serial 網膜電図 monitoring of response to therapy in vitamin A deficiency related night blindness. BMJ Case Rep. 2022;15:e247856.
Michieletto P, Baldo F, Madonia M, Zupin L, Pensiero S, Bonati MT. Retinal Changes in Early-Onset cblC Methylmalonic Acidemia Identified Through Expanded Newborn Screening: Highlights from a Case Study and Literature Review. Genes. 2025;16(6). doi:10.3390/genes16060635. PMID:40565527; PMCID:PMC12193327.
Chen Y, Zhang Y, Luo J, Liu M, Lin M, Zhu W, et al. Autoimmune retinopathy in patients with myasthenia gravis: cases series and literature review. BMC ophthalmology. 2025;25(1):521. doi:10.1186/s12886-025-04357-5. PMID:41029312; PMCID:PMC12487295.
Mordà D, et al. Pediatric inherited retinal dystrophies: a comprehensive review. Prog Retin Eye Res. 2025;109:101405.
Gurnani B, et al. Nystagmus in children: a comprehensive review. Clin Ophthalmol. 2025;19:1617-1637.
Collin RJ, et al. Retinopathy in mucopolysaccharidoses. Ophthalmology. 2025;132(4):470-.
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