Multipl Skleroz Fare Modeli Progressive Nörolojik Engellilik Ölçümü
Summary
An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice.
Abstract
After intracerebral infection with the Theiler’s Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating disease, with clinical features similar to the progressive forms of multiple sclerosis (MS). The mice show progressive disability with loss of motor and sensory functions, which can be assessed with multiple apparatuses and protocols. Among them, the Rotarod performance test is a very common behavioral test, its advantage being that it provides objective measurements, but it is often used assuming that it is straightforward and simple. In contrast to visual scoring systems used in some models of MS, which are highly subjective, the Rotarod test generates an objective, measurable, continuous variable (i.e., length of time), allowing almost perfect inter-rater concordances. However, inter-laboratory reliability is only achieved if the various testing parameters are replicated. In this manuscript, recommendations of specific testing parameters, such as size, speed, and acceleration of the rod; amount of training given to the animals; and data processing, are presented for the Rotarod test.
Introduction
Theiler ensefalomiyelit virüsü Sıçangil (TMEV) sürekli sıçangil merkezi sinir sistemi (CNS) enfekte eden bir nörotropik tek iplikli RNA virüsüdür. duyarlı farelerde, TMEV enfeksiyonu TMEV kaynaklı demiyelinizan hastalıkları (TMEV-IDD) olarak bilinen bir immün aracılı, kronik progresif demiyelinasyon hastalığı, neden olur. Farelerin Deneysel enfeksiyon, multipl skleroz (MS), progresif formları görülene benzeyen bir hastalık seyri alır. akut dönemde ve kronik fazda: TMEV-ATT iki farklı aşamadan ile karakterizedir. Akut faz hafif, genellikle subklinik ensefalit 1,2 olduğunu. İkinci, kronik faz enfeksiyondan sonra yaklaşık bir ay başlayan, demiyelinizasyon, enflamasyon ve aksonal hasar 1,2 ile karakterize yavaş ilerleyen sakatlık oluşmaktadır. farelerde gözlenen zayıflık spastisite ve bazen şiddetli tonik spazmlar ile ilişkilidir.
Şu anda medicatio olduğundanns hastalarda ilerici engeli iyileştirecek, araştırmacılar özellikle hastalığın ilerlemesi üzerinde hastalık modifiye ilaçların etkilerini izlemek için optimal bir hayvan modeli temsil TMEV-İER tarafından ilgi vardır. Bununla birlikte, farelerde ve MS hastalarında, sakatlık ilerlemesinin izlenmesi, uzun zaman süreleri boyunca sürekli klinik gözlem gerektirir. Farelerde, sakatlık ilerlemesi için uzun vadeli izleme rotarod performans testi ile yapılabilir.
Rotarod performans testi gibi kemirgenler koordinasyon, denge ve yorgunluk gibi motorlu ilişkili işlevleri değerlendiren bir standart davranış testtir. Fareler sürekli ivme altında dönen bir dönüm çubuk, kendi dengesini korumak için var; Bu çubuk kaydedilir arasındaki süre gecikme düşmesi. Nörolojik disfonksiyon Hayvanlar kontroller sürece dönen çubuk üzerinde duramayan ve dönme hızı aştığında normalde düşüyorlar onlarınMotor kapasitesi. hayvanlar var daha nörolojik bozukluk, er onlar çubuk düşmek ve kısa zaman gecikme olduğunu.
Geleneksel görsel skorlama sistemleri üzerinden rotarod testinin avantajı bir hedef oluşturur ki, ölçülebilir değişken zamanlı gecikme-sonuçta tedaviler ve deneysel prosedürler 3 etkilerini ölçmek için istatistiksel analizler için kullanılabilir.
Dartmouth Nöroimmünoloji (Loni) Laboratuvarı, fareler için makine ile onları tanımak için ve normal "taban" denge koordinasyon ve motor kontrolünü 4 değerlendirmek için onlar önce TMEV enfeksiyonuna test edilir bir adaptasyon protokolü, tabi tutulur, 5. temel kurulur ve fareler TMEV bulaşmış sonra, birkaç aylık bir süre boyunca bir veya iki kez bir hafta test edilir. Gerçek test protokolü dolayısıyla bir değerlendirmesini sağlayan, 150 gün ortalama sürerdemiyelinizan hastalık tüm kurs boyunca denge, koordinasyon ve motor kontrol düşüş.
yüzlerce TMEV-IDD ve plasebo ile tedavi edilen fareler, Dartmouth nörolojik fonksiyon bozukluğu için şu ana kadar test edilmiştir. Bu fareler, çeşitli bağışıklık tedavileri almış, ancak hiçbir farmakolojik madde sekel progresyonu 6,7 iyileştirmede etkili olduğu tespit edilmiştir. Bu makale ve ilgili protokol TMEV-IDD fareler tarafından görüntülenen ilerleyici nörolojik bozukluğu karakterize açıklanmıştır. Özel olarak, iletişim kuralı rotarod testi kullanılarak TMEV-IDD farelerde nörolojik engeli çalışmak için genellikle uygun olduğuna inanılan özel test parametrelerinin öneriler vardır. Bu prosedür değerlendirmek için bir temel (1) MS gibi ilerleyici nörolojik durumların tedavisinde amaçlayan tedaviler test etmek için progresif MS ve (2) yararlılığını bu fare modelinde alaka sağlar. Açıktır ki,Rotarod testi ve mevcut optimize test parametreleri ve protokol TMEV-IDD fare modelinde ilerleyici nörolojik engeli tespit sadece yararlı değildir, ama aynı zamanda, nörodejeneratif hastalıkların ve diğer virüs kaynaklı ve / veya genetik fare modellerinde bozuklukları ortaya çıkarılmasında yararlıdırlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bazı kısıtlamalara rağmen, rotarod performans testi, motor fonksiyon ve disfonksiyonu TMEV-İER yanı sıra farelerde sakatlık ilerlemesi üzerine farmakolojik müdahalelerin etkisini değerlendirmek için önemli bir araç temsil eder.
Rotarod testi ilk kemirgenler 11 nörolojik defisit ölçmek için bir araç olarak 1957 yılında tanımlanmıştır. Kemirgenler dönen hızını artırma ile dönen bir çubuk üzerinde yürümek ve yere düşmesini önlemek için denemek z…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors thank the staff of the Center for Comparative Medicine and Research (CCMR) at Dartmouth for their expert care of the mice used for these studies. The authors also acknowledge Emily Clough for her excellent administrative support.
Materials
| Mice SJL/JCrHsd 4 to 6 week old | Envigo | #052 | |
| TMEV virus stock | |||
| Isoflurane vaporizer | Harvard Apparatus | #340471 | |
| Insulin Syringes U- 100 29g x 0.5cc | BD | #328203 | |
| Rotamex-5 4 Lane Rota-Rod for Mice with RS-232 and Software | Columbus Instruments | #0890M |
Referenzen
- Lipton, H. L. Theiler’s virus infection in mice: an unusual biphasic disease process leading to demyelination. Infect Immun. 11, 1147-1155 (1975).
- Pachner, A. R. . A Primer of Neuroimmunological Disease. , (2012).
- Rustay, N. R., Wahlsten, D., Crabbe, J. C. Assessment of genetic susceptibility to ethanol intoxication in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 2917-2922 (2003).
- McGavern, D. B., Zoecklein, L., Drescher, K. M., Rodriguez, M. Quantitative assessment of neurologic deficits in a chronic progressive murine model of CNS demyelination. Exp Neurol. 158, 171-181 (1999).
- Zoecklein, L. J., et al. Direct comparison of demyelinating disease induced by the Daniel’s strain and BeAn strain of Theiler’s murine encephalomyelitis virus. Brain Pathol. 13, 291-308 (2003).
- Gilli, F., Li, L., Campbell, S. J., Anthony, D. C., Pachner, A. R. The effect of B-cell depletion in the Theiler’s model of multiple sclerosis. J Neurol Sci. 359, 40-47 (2015).
- Li, L., et al. The effect of FTY720 in the Theiler’s virus model of multiple sclerosis. J Neurol Sci. 308, 41-48 (2011).
- Homanics, G. E., Quinlan, J. J., Firestone, L. L. Pharmacologic and behavioral responses of inbred C57BL/6J and strain 129/SvJ mouse lines. Pharmacol Biochem Be. 63, 21-26 (1999).
- Balkaya, M., Krober, J. M., Rex, A., Endres, M. Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia. J Cerebr Blood F Met. 33, 330-338 (2013).
- . . Columbus Instruments Rotamex-5 Manual. , 1-33 (2005).
- Dunham, N. W., Miya, T. S. A note on a simple apparatus for detecting neurological deficit in rats and mice. J Am Pharm Ass. 46, 208-209 (1957).
- Ulrich, R., Kalkuhl, A., Deschl, U., Baumgartner, W. Machine learning approach identifies new pathways associated with demyelination in a viral model of multiple sclerosis. J Cell Mol Med. 14, 434-448 (2010).
- Lynch, J. L., Gallus, N. J., Ericson, M. E., Beitz, A. J. Analysis of nociception, sex and peripheral nerve innervation in the TMEV animal model of multiple sclerosis. Pain. 136, 293-304 (2008).
- Pirko, I., Johnson, A. J., Lohrey, A. K., Chen, Y., Ying, J. Deep gray matter T2 hypointensity correlates with disability in a murine model of MS. J Neurol Sci. 282, 34-38 (2009).
- Oleszak, E. L., Chang, J. R., Friedman, H., Katsetos, C. D., Platsoucas, C. D. Theiler’s virus infection: a model for multiple sclerosis. Clin Microbiol Rev. 17, 174-207 (2004).
- McCarthy, D. P., Richards, M. H., Miller, S. D. Mouse models of multiple sclerosis: experimental autoimmune encephalomyelitis and Theiler’s virus-induced demyelinating disease. Methods Mol Biol. 900, 381-401 (2012).
- . International Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens Available from: https://www.mousephenotype.org/impress/protocol/158/1 (2016)
- Bohlen, M., Cameron, A., Metten, P., Crabbe, J. C., Wahlsten, D. Calibration of rotational acceleration for the rotarod test of rodent motor coordination. J Neurosci Methods. 178, 10-14 (2009).
- Hopkins, M. E., Bucci, D. J. Interpreting the effects of exercise on fear conditioning: the influence of time of day. Behav Neurosci. 124, 868-872 (2010).
