Beurteilung der Funktionsentwicklung in der<em> Mdx</em> Maus-Modell
Summary
Der primäre Endpunkt in klinischen Studien für neuromuskuläre Erkrankungen ist in der Regel die Muskelfunktion verbessert. Daher die Beurteilung des Einflusses von möglichen therapeutischen Verbindungen auf die Muskelleistung in Maus-Modellen vor, klinisch von großer Bedeutung ist. Wir beschreiben hier einige funktionale Tests, um dieses Problem anzugehen.
Abstract
Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) ist eine schwere und progressive Muskel verschwenden Erkrankung, für die keine Heilung ist. Dennoch haben mehrere potenzielle pharmazeutische Verbindungen und Gentherapieansätze in klinischen Studien vorangekommen. Mit Verbesserung der Muskelfunktion die wichtigste Endpunkt in diesen Studien wurde viel Wert auf die Einrichtung zuverlässige, reproduzierbare und einfach zu Funktionstests durchführen, um klinisch vorge beurteilen Muskelfunktion, Kraft, Kondition und Koordination in der gelegt mdx-Maus-Modell für DMD. Beide invasive und nicht-invasive Tests zur Verfügung stehen. Tests, die die Krankheit nicht verschlimmern Sie können verwendet werden, um den natürlichen Verlauf der Erkrankung und die Wirkung von therapeutischen Interventionen (zB. Forelimb Greifkraft-Test, zwei Hänge Tests entweder mit einem Draht oder ein Gitter und Rotarod Laufen) zu bestimmen. Alternativ kann gezwungen Laufband zur Progression der Krankheit zu verbessern und / oder zu beurteilenschützende Wirkung von therapeutischen Interventionen auf den Krankheits Pathologie. Wir beschreiben, wie diese am häufigsten verwendeten funktionellen Tests in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise durchzuführen. Mit Hilfe dieser Protokolle auf Basis von Standard-Betriebsverfahren ermöglicht den Vergleich der Daten zwischen verschiedenen Laboratorien.
Introduction
Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) ist die häufigste neuromuskuläre Erkrankung, die 1:5000 neugeborenen Jungen. Diese schwere und fortschreitende Muskelschwäche Krankheit wird durch Mutationen im DMD-Gen, das den offenen Leserahmen stören und verhindern, dass die Synthese funktionaler Dystrophin-Protein verursacht. Muskelfasern Dystrophin fehlt, sind anfällig für induzierte Schäden auszuüben. Nach Erschöpfung der Regenerationsfähigkeit des Muskels, und durch eine chronische Entzündung der geschädigten Muskel, werden Fasern von Bindegewebe und Fett ersetzt ist, anschließend zu einem Verlust der Funktion führt. Generell DMD-Patienten verlieren Gehfähigkeit der unteren Extremitäten in der zweiten Dekade früh. Später auch die Muskeln der Arme und Schultergürtel sind betroffen und die Patienten entwickeln oft thorakolumbalen Skoliose durch asymmetrische Schwächung der Muskeln unterstützt das Rückenmark. Beatmung wird in der Regel in den späten Teenager-oder frühen zwanziger Jahren erforderlich. Atmungs-und Herzversagen führenTod in der dritten oder vierten Lebensjahrzehnt ein.
Obwohl das ursächliche Gen wurde vor über 25 Jahren entdeckt, 2, gibt es keine Heilung für DMD zur Verfügung. Allerdings verbesserte Gesundheitsversorgung und der Einsatz von Kortikosteroiden Lebenserwartung in der westlichen Welt 3 erhöht. Mit der Verwendung von Tiermodellen, wie der mdx-Maus, leiten wichtige Schritte in der Entdeckung der potenziellen therapeutischen Strategien vorgenommen wurden. Die mdx-Maus ist die am häufigsten verwendeten DMD-Maus-Modell. Es hat eine Punktmutation in Exon 23 des murinen Dmd Gen und damit fehlt Dystrophin-4. In den letzten paar Jahren haben viele vorgeschlagenen Strategien in klinischen Studien 5-9 fortgeschritten ist. In diesen Studien, die Verbesserung der Muskelfunktion ist der primäre Endpunkt, die Bedeutung der Prüfung der Nutzen der Verbindungen auf die Muskelfunktion bei Mäusen während der präklinischen Phase der Prüfung zugrunde liegen.
Wie DMDPatienten, auch die negativen Muskelfasern Dystrophin von mdx-Mäusen sind anfällig für induzierte Schäden zu üben und ihre Muskelfunktion im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen C57BL/10ScSnJ beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung kann mit einer Vielzahl von funktionellen Tests beurteilt werden. Einige dieser Tests sind nicht-invasive und nicht mit Muskel Pathologie (zB forelimb Griffstärke, hängende Tests und Rotarod Laufen) stören. Daher können sie verwendet werden, um den natürlichen Verlauf der Krankheit zu überwachen oder zu bestimmen, die Auswirkungen der Verbindungen auf den Krankheitsverlauf werden. Um erhalten eine eingehende Bild von dem Einfluss der Verbindungen auf die Muskelfunktion in mdx-Mäusen, eine Funktionsprüfung Regime, das nicht mit Fortschreiten der Erkrankung, die aus allen diesen Tests nicht stört kann verwendet werden, 10 werden.
Alternativ kann gezwungen Laufband verwendet werden, um absichtlich verschärfen Fortschreiten der Krankheit und testen Sie die Schutzkapazitäten von Verbindungen 11 werden. Das Laufband kann auchals Ergebnis Maßnahme eingesetzt, in denen Laufzeit bis Erschöpfung gemessen 12, oder als Instrument zur Ermüdung mdx-Mäusen, so dass sie weniger gut durchzuführen in einer anschließenden Funktionstest gewährleistet größere Leistungsunterschiede zwischen den Behandlungsgruppen 13. Bei der Auswahl der Funktionstests, sollten ihre Wirkung auf den Krankheitsverlauf im Auge besonders bei der Prüfung dystrophischen Mäusen wie der mdx-Maus 14 gehalten werden.
Wir beschreiben hier im Detail, wie die am häufigsten verwendeten Funktionstests eine zuverlässige und reproduzierbare Weise auf der Grundlage von Standard-Betriebsverfahren der TREAT-NMD-Netzwerk durchzuführen. Klicken Sie hier, um die TREAT-NMD besuchen .
Protocol
Representative Results
Discussion
Die hier vorgestellten Funktionsprüfungen sind reproduzierbar, einfach durchzuführen und für Wildtyp und dystrophischen Mäusen unabhängig von ihrem Alter. Die Tests liefern nützliche Tools vor, klinisch beurteilen Muskelfunktion, Kraft, Kondition und Koordination. Bei der Prüfung der Auswirkungen einer Verbindung über die Naturgeschichte der Krankheit, hier beschrieben (Vordergliedmaße Griffstärke, beide hängen Tests und die Test Rotarod) die nicht-invasive Tests lässt sich sehr schön in einem Funktionstest…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten Margriet Hulsker für ihre fotografische Unterstützung danken und helfen bei der Gewinnung von Bildern von Mäusen und den Gutachtern für ihre sehr konstruktiven Kommentare. Diese Arbeit wurde von ZonMw, TREAT-NMD (Vertragsnummer LSHM-CT-2006-036825) und der Duchenne Parent Project unterstützt.
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
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