Fonksiyonel Performans değerlendirilmesi<em> Mdx</em> Fare Modeli
Summary
Nöromüsküler hastalıklar için klinik çalışmalarda birincil sonuç ölçütü genellikle kas fonksiyonunu artırıldı. Bu nedenle, fare modellerinde klinik öncesi kas performansı üzerindeki potansiyel terapötik bileşiklerin etkisini değerlendirmek büyük önem taşımaktadır. Biz burada bu adrese birkaç fonksiyonel testler açıklar.
Abstract
Duchenne müsküler distrofi (DMD) tedavisi kullanılabilir olduğu bozukluğu israf ciddi ve ilerleyici kas. Bununla birlikte, birkaç farklı farmasötik bileşikler ve gen terapisi yaklaşımları klinik çalışmalarda içine ilerlemiştir. Bu çalışmalarda en önemli uç noktası olma kas fonksiyonunda iyileşme ile, vurgu bir sürü kas fonksiyonu, gücü, durumu, ve koordinasyon değerlendirmek klinik öncesi fonksiyonel testler gerçekleştirmek için, güvenilir, tekrarlanabilir ve kolay kurma üzerine yerleştirilmiştir DMD için mdx fare modeli. Hem invaziv ve non-invaziv testler mevcuttur. Hastalığı şiddetlendirebilir olmayan testler hastalığın doğal seyrini ve terapötik müdahaleler (örneğin. Ön ayakları kavrama kuvveti testi, bir tel ya da bir ızgara ve rotarod çalışan kullanarak iki farklı asılı testleri) etkilerini belirlemek için kullanılabilir. Seçenek olarak ise, zorunlu yürüme bandı yürütülmesini hastalığın ilerlemesini artırmak ve / veya değerlendirilmesi için kullanılabilirhastalık patolojisi üzerinde tedavi edici girişimlerin koruyucu etkileri. Burada güvenilir ve yeniden üretilebilir bir şekilde bu en yaygın olarak kullanılan fonksiyonel testlerin nasıl açıklar. Standart operasyon prosedürlerine dayanarak bu protokolleri kullanarak farklı laboratuarlar arasında verilerin karşılaştırılmasını sağlar.
Introduction
Duchenne müsküler distrofi (DMD) 1:5,000 yenidoğan erkek etkileyen en sık görülen nöromüsküler hastalıktır. Bu şiddetli ve ilerleyici kas erimesi hastalığı açık okuma çerçevesini bozabilir ve fonksiyonel distrofin protein sentezini engellemek DMD genindeki mutasyonların neden olur. Distrofini eksik kas lifleri inüklenmiş egzersiz açıktır. Kasın rejeneratif kapasitesinin tükendikten sonra, ve zarar gören kas kronik inflamasyon, lifler, örneğin fonksiyon kaybına yol açan, bağ dokusu ve yağ ile değiştirilir. Genellikle, DMD hastaları, ikinci on yılda erken alt ekstremite ambulasyonu kaybedersiniz. Daha sonra, aynı zamanda kol ve omuz kuşağı kasları etkilenen ve hastalar genellikle nedeniyle omuriliği destekleyen kasların asimetrik zayıflamasına torakolomber skolyoz gelişebilir. Yardımlı havalandırma genellikle geç ergenlik veya erken yirmili gereklidir. Solunum ve kalp yetmezliği kurşunüçüncü veya dördüncü on 1 ölüme.
Neden olan gen 25 yıl önce 2 keşfedilmiş olmasına rağmen, DMD için kullanılabilir tedavisi yoktur. Ancak, sağlık bakımı gelişmiş ve kortikosteroid kullanımı Batı dünyasında 3 yaşam beklentisini artmıştır. Mdx fare gibi hayvan modellerinin kullanımı ile önemli adımlar potansiyel tedavi stratejileri keşif içine iletmek yapılmıştır. Mdx fare en sık kullanılan DMD fare modelidir. Bu murin Dmd geninin ekson 23, bir nokta mutasyon vardır ve bunun sonucu olarak distrofin 4 yoksundur. Yıl son çift üzerinde, önerilen birçok strateji klinik çalışmalarda 5-9 içine ilerlemiştir. Bu çalışmalarda, kas fonksiyonlarının iyileştirilmesi test öncesi klinik aşamasında farelerde kas fonksiyonu üzerinde bileşiklerin yararı test önemi vurgulanarak, birincil son nokta.
DMD gibiHastalar aynı zamanda, MDX farelerin distrofin olumsuz kas lifleri hasarını egzersiz hassas olan ve kas fonksiyonu C57BL/10ScSnJ yabani tip farelere kıyasla bozulur. Bu bozulma fonksiyonel testler çeşitli değerlendirilebilir. Bu testlerin bazıları noninvaziv ve kas patoloji (örn. ön ayakları kavrama gücü, asılı testleri ve rotarod çalışan) karışmaz. Bu yüzden, hastalığın doğal seyrini izlemek veya hastalığın ilerlemesi üzerinde bileşiklerin etkisini belirlemek için de kullanılabilir. Bir mdx farelerde kas fonksiyonu üzerinde bileşiklerin etkisi derinlik resimde, bu testlerin tüm oluşan hastalığın ilerlemesi ile müdahale etmeyen bir işlevsel test rejimi 10 kullanılabilmektedir almak için.
Alternatif olarak, zorla koşu bandı koşu kasten hastalığın ilerlemesini kötüleştirecek ve bileşiklerin 11 koruyucu kapasitelerini test etmek için kullanılır. Koşu bandı da olabilirBu tedavi grupları arasındaki performans 13 daha büyük farklılıklar sağlanması daha sonraki bir işlevsel test daha az iyi performans o kadar tükenme kadar çalışma süresi 12 ölçülen ya da yorgunluk, MDX fareler için bir araç olarak edildiği sonuç ölçüsü olarak kullanılır. Fonksiyonel testler seçerken mdx fare gibi 14 distrofik fareler test, özellikle hastalığın ilerlemesi üzerindeki etkileri göz önünde tutulmalıdır.
Biz burada TEDAVİ NMD ağı mevcut standart işletim prosedürleri dayalı, güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde en sık kullanılan fonksiyonel testler yapmak için nasıl ayrıntılı olarak açıklanmıştır. TEDAVİ Ulusal Füze Savunması ziyaret etmek için buraya tıklayın .
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada sunulan işlevsel testler, yeniden üretilebilir, uygulaması kolay ve vahşi tip ve yaştan bağımsız distrofik fareler için de geçerlidir. Testler öncesi klinik kas fonksiyonu, gücü, durumu ve koordinasyonu değerlendirmek için yararlı araçlar sağlar. Hastalığın doğal seyri üzerinde bir bileşiğin etkilerini test ederken, girişimsel olmayan testler burada (ön ayakları kavrama gücü, hem asılı testleri ve rotarod testi) tarif güzel bu testler ardışık günlerde gerçekleştirilen bir i?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Onu fotoğraf yardım için Margriet Hulsker teşekkür ediyor ve onların çok yapıcı yorumlar için farelerin görüntüleri ve yorumcular elde yardımcı olmak istiyorum. Bu çalışma ZonMw, TEDAVİ-NMD (sözleşme numarası LSHM-CT-2006-036825) ve Duchenne Ortaklık Projesi tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Mouse grip strength meter | Chatillon DFE (re-sold by Columbus Instruments) | # 80529 | |
| Hanging wire 2 limbs device | Cloth hanger or custom made device | ||
| Hanging wire 4 limbs device | Lid of rat cage or custom made device | ||
| Rotarod | Ugo Basil | # 47600 | |
| Treadmill for mice Exer 3/6 | Columbus Instruments | # 1055SRM |
References
- Blake, D. J., Weir, A., Newey, S. E., Davies, K. E. Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle. Physiol. Rev. 82, 291-329 (2002).
- Hoffman, E. P., Brown, R. H., Kunkel, L. M. Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus. Cell. 51, 919-928 (1987).
- Bushby, K., et al. Diagnosis and management of Duchenne muscular dystrophy, part 1: diagnosis, and pharmacological and psychosocial management. Lancet Neurol. 9, 77-93 .
- Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K. J. X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).
- Bowles, D. E., et al. Phase 1 gene therapy for Duchenne muscular dystrophy using a translational optimized AAV vector. Mol. Ther. 20, 443-455 (2012).
- Cirak, S., et al. Exon skipping and dystrophin restoration in patients with Duchenne muscular dystrophy after systemic phosphorodiamidate morpholino oligomer treatment: an open-label, phase 2, dose-escalation study. Lancet. 378, 595-605 .
- Goemans, N. M., et al. Systemic administration of PRO051 in Duchenne’s muscular dystrophy. N. Engl. J. Med. 364, 1513-1522 (2011).
- Malik, V., et al. Gentamicin-induced readthrough of stop codons in Duchenne muscular dystrophy. Ann. Neurol. 67, 771-780 (2010).
- Skuk, D., et al. First test of a "high-density injection" protocol for myogenic cell transplantation throughout large volumes of muscles in a Duchenne muscular dystrophy patient: eighteen months follow-up. Neuromuscul. Disord. 17, 38-46 (2007).
- van Putten, M., et al. A 3 months mild functional test regime does not affect disease parameters in young mdx mice. Neuromuscul. Disord. 20, 273-280 (2010).
- De Luca, A., et al. Gentamicin treatment in exercised mdx mice: Identification of dystrophin-sensitive pathways and evaluation of efficacy in work-loaded dystrophic muscle. Neurobiol. Dis. 32, 243-253 (2008).
- Radley-Crabb, H., et al. A single 30min treadmill exercise session is suitable for ‘proof-of concept studies’ in adult mdx mice: A comparison of the early consequences of two different treadmill protocols. Neuromuscul. Disord. , (2011).
- van Putten, M., et al. The effects of low levels of dystrophin on mouse muscle function and pathology. PLoS.One. , (2012).
- Willmann, R., et al. Enhancing translation: Guidelines for standard pre-clinical experiments in mdx mice. Neuromuscul. Disord. 1, 43-49 (2011).
- Connolly, A. M., Keeling, R. M., Mehta, S., Pestronk, A., Sanes, J. R. Three mouse models of muscular dystrophy: the natural history of strength and fatigue in dystrophin-, dystrophin/utrophin-, and laminin alpha2-deficient mice. Neuromuscul. Disord. 11, 703-712 (2001).
- Rafael, J. A., Nitta, Y., Peters, J., Davies, K. E. Testing of SHIRPA, a mouse phenotypic assessment protocol on Dmd(mdx) and Dmd(mdx3cv) dystrophin-deficient mice. Mamm. Genome. 11, 725-728 (2000).
- Chapillon, P., Lalonde, R., Jones, N., Caston, J. Early development of synchronized walking on the rotorod in rats. Effects of training and handling. Behav. Brain Res. 93, 77-81 (1998).
- Massett, M. P., Berk, B. C. Strain-dependent differences in responses to exercise training in inbred and hybrid mice. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 288, 1006-1013 (2005).
- Lerman, I., et al. Genetic variability in forced and voluntary endurance exercise performance in seven inbred mouse strains. J. Appl. Physiol. 92, 2245-2255 (2002).
- Sharp, P. S., Jee, H., Wells, D. J. Physiological characterization of muscle strength with variable levels of dystrophin restoration in mdx mice following local antisense therapy. Mol. Ther. 19, 165-171 (2011).
- Klein, S. M., et al. Noninvasive in vivo assessment of muscle impairment in the mdx mouse model–a comparison of two common wire hanging methods with two different results. J. Neurosci. Methods. 203, 292-297 (2012).
