Misurare Progressive neurologico disabilità in un modello murino di sclerosi multipla
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
di Theiler murini Encefalomielite Virus (TMEV) è un virus a RNA a singolo filamento neurotropo che infetta con insistenza il murino sistema nervoso centrale (SNC). Nei topi suscettibili, l'infezione da TMEV provoca una malattia demielinizzante cronica progressiva immuno-mediata, nota come malattia demielinizzante TMEV-indotta (TMEV-IDD). infezione sperimentale di topi prende un decorso della malattia simile a quello visto in forme progressive di sclerosi multipla (SM). TMEV-IDD è caratterizzato da due fasi distinte: la fase acuta e la fase cronica. La fase acuta è un mite, di solito subclinico 1,2 encefalite. La seconda fase, cronica, a partire circa un mese dopo l'infezione, è costituito da una disabilità lenta progressione caratterizzata da demielinizzazione, infiammazione, e assonale 1,2 danni. La debolezza osservata nei topi è associata con spasticità e, occasionalmente, gravi spasmi tonici.
Perché ci sono attualmente medications a migliorare la progressiva disabilità nei pazienti, i ricercatori sono particolarmente attratti da TMEV-IDD, che rappresenta un modello animale ottimale per monitorare l'impatto dei farmaci modificanti la malattia sulla progressione della malattia. Tuttavia, nei topi come pure in pazienti con SM, il monitoraggio della progressione della disabilità richiede una continua osservazione clinica per periodi di tempo prolungati. Nei topi, il monitoraggio a lungo termine per la progressione della disabilità può essere realizzato con il test delle prestazioni rotarod.
Il test di prestazione rotarod è un test comportamentale standard che valuta le funzioni motorie associate come la coordinazione, equilibrio, e la fatica nei roditori. I topi devono mantenere l'equilibrio su un'asta tornitura, che ruota in accelerazione continua; il tempo di latenza per caduta da questa canna viene registrato. Gli animali con disfunzione neurologica sono in grado di rimanere sulla bacchetta di rotazione finché controlli, e normalmente scendere quando la velocità di rotazione è superiore a loropotenza del motore. L'impairment più neurologica gli animali hanno, prima che cadere l'asta, e più breve è il tempo di latenza è.
Il vantaggio del test rotarod oltre ai tradizionali sistemi di punteggio visivi è che genera un obiettivo, misurabile variabile il tempo di latenza-, che in ultima analisi può essere utilizzato per le analisi statistiche per quantificare gli effetti delle terapie e delle procedure sperimentali 3.
Nel Laboratorio di Neuroimmunologia (LONI) a Dartmouth, i topi sono sottoposti a un protocollo di adattamento, dove vengono testati prima di infezione TMEV al fine di familiarizzare con la macchina e valutare il loro normale coordinazione equilibrio "di base" e di controllo del motore 4, 5. Una volta che la linea di base viene stabilita ei topi sono infettati con TMEV, vengono testati una o due volte alla settimana per un periodo di diversi mesi. Il protocollo di prova reale dura mediamente 150 giorni, permettendo così una valutazioneil declino di equilibrio, la coordinazione e il controllo motorio durante l'intero corso della malattia demielinizzante.
Diverse centinaia di TMEV-IDD e sham trattati topi sono stati testati finora per disfunzione neurologica a Dartmouth. Questi topi avevano ricevuto diversi trattamenti immunomodulanti, ma nessun agente farmacologico è stato trovato per essere efficace nel migliorare la progressione della disabilità 6,7. Il presente articolo ed il protocollo relativi descrivono come caratterizzare il danno neurologico progressivo mostrata dai topi TMEV-IDD. In particolare, il protocollo offre raccomandazioni dei parametri di prova specifici ritenuti generalmente adatto per studiare la disabilità neurologica nei topi TMEV-IDD utilizzando il test rotarod. Questa procedura prevede una linea di base rispetto al quale valutare (1) la rilevanza di questo modello murino di sclerosi multipla progressiva e (2) la sua utilità per testare terapie volte a trattamento di condizioni neurologiche progressive come MS. Chiaramente, latest delle prestazioni rotarod e l'attuale protocollo di parametri di prova ottimizzati e non sono solo utili a rilevare la disabilità neurologica progressiva nel modello murino TMEV-IDD, ma sono anche utili per scoprire i danni in altri modelli di virus-indotta e / o del mouse genetica di malattie neurodegenerative.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nonostante alcune limitazioni, il test delle prestazioni rotarod rappresenta uno strumento importante per valutare la funzione motoria e disfunzione in TMEV-IDD, così come l'effetto degli interventi farmacologici sulla progressione della disabilità nei topi.
Il test rotarod è stato descritto nel 1957 come strumento per misurare i deficit neurologici nei roditori 11. I roditori devono camminare su un'asta rotante, con l'aumento della velocità di rotazione, e cercare…
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 |
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