Évaluation de la performance fonctionnelle dans le<em> MDX</em> Modèle de souris
Summary
Le critère de jugement principal dans les essais cliniques pour les maladies neuromusculaires est généralement amélioré la fonction musculaire. Par conséquent, l'évaluation de l'effet des composés thérapeutiques potentiels sur la performance musculaire pré clinique dans des modèles de souris est d'une grande importance. Nous décrivons ici plusieurs tests fonctionnels pour y remédier.
Abstract
Dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une musculaire sévère et progressive perdre trouble pour lequel aucun traitement n'est disponible. Néanmoins, plusieurs composés pharmaceutiques potentiels et des approches de thérapie génique ont progressé dans des essais cliniques. Avec l'amélioration de la fonction musculaire soit le point final le plus important dans ces essais, beaucoup d'accent a été mis sur la mise en place fiable, reproductible et facile à effectuer des tests fonctionnels de pré clinique évaluer la fonction musculaire, la force, l'état et la coordination dans le modèle de souris mdx de DMD. Les deux tests invasifs et non invasifs sont disponibles. Tests qui ne aggravent la maladie peuvent être utilisés pour déterminer l'histoire naturelle de la maladie et les effets des interventions thérapeutiques (p. ex. Des tests de résistance préhension des membres antérieurs, deux essais de suspension différents en utilisant soit un fil ou une grille et rotarod fonctionnement). Sinon, course sur tapis roulant forcé peut être utilisé pour améliorer la progression de la maladie et / ou évaluereffets protecteurs des interventions thérapeutiques sur la pathologie de la maladie. Nous décrivons ici comment effectuer ces tests fonctionnels les plus couramment utilisés d'une manière fiable et reproductible. L'utilisation de ces protocoles basés sur des procédures d'exploitation standard permet de comparer les données entre les différents laboratoires.
Introduction
Dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est la maladie neuromusculaire la plus fréquente chez les garçons nouveau-nés 1:5000. Cette maladie du dépérissement musculaire sévère et progressive est causée par des mutations dans le gène DMD qui perturbent le cadre de lecture ouvert et empêchent la synthèse de la protéine dystrophine fonctionnelle. Les fibres musculaires qui n'ont pas la dystrophine sont vulnérables à exercer dommages induits. Lors de l'épuisement de la capacité de régénération du muscle, et en raison de l'inflammation chronique des muscles endommagés, les fibres sont remplacées par du tissu conjonctif et de la graisse, ce qui conduit par la suite à une perte de fonction. Généralement, les patients DMD perdent la marche des membres inférieurs au début de la deuxième décennie. Plus tard, aussi les muscles des bras et de la ceinture scapulaire sont touchés et les patients développent souvent une scoliose dorso-lombaire raison de l'affaiblissement asymétrique des muscles de soutien de la moelle épinière. La ventilation assistée est généralement nécessaire à la fin de l'adolescence ou au début de la vingtaine. Respiratoire et l'insuffisance cardiaque plombà la mort dans le troisième ou quatrième décennie 1.
Bien que le gène responsable a été découvert il ya plus de 25 ans 2, il n'existe aucun remède disponible pour la DMD. Cependant, l'amélioration des soins de santé et l'utilisation de corticostéroïdes ont augmenté l'espérance de vie dans le monde occidental 3. Avec l'utilisation de modèles animaux comme la souris mdx, de grandes avancées dans la découverte de stratégies thérapeutiques potentielles ont été faites. La souris mdx est le modèle de la souris DMD le plus couramment utilisé. Il a un point de mutation dans l'exon 23 du gène de la DMD murine et manque par conséquent, la dystrophine 4. Au cours des deux dernières années, de nombreuses stratégies proposées ont progressé dans les essais cliniques 5-9. Dans ces essais, l'amélioration de la fonction musculaire est le principal critère d'évaluation, soulignant l'importance de tester l'intérêt des composés sur la fonction musculaire chez la souris lors de la phase préclinique d'essais.
Comme DMDpatients, aussi les dystrophine négatifs fibres musculaires de souris mdx sont vulnérables à exercer dommages induits et leur fonction musculaire est diminuée par rapport à des souris de type sauvage C57BL/10ScSnJ. Cette déficience peut être évaluée avec une variété de tests fonctionnels. Certains de ces tests sont non invasive et n'interfèrent pas avec la pathologie musculaire (par exemple, des membres antérieurs de la force de préhension, les tests suspendus et rotarod fonctionnement). Par conséquent, ils peuvent être utilisés pour surveiller l'évolution naturelle de la maladie ou de déterminer les effets de composés sur la progression de la maladie. Pour obtenir une image en profondeur l'influence des composés sur la fonction musculaire chez la souris mdx, un régime de test fonctionnel qui n'interfère pas avec la progression de la maladie composé de tous ces tests peut être utilisé 10.
En variante, tapis roulant en marche forcée peut être utilisé pour exacerber intentionnellement progression de la maladie et de tester les capacités de protection des composés 11. Le tapis de course peut aussi êtreutilisé comme mesure de résultat dans lequel durée jusqu'à l'épuisement est mesurée 12, ou comme un outil de souris mdx de fatigue afin qu'ils réussissent moins bien dans un test fonctionnel ultérieur assurer de plus grandes différences de performance entre les groupes de traitement 13. Lors du choix des tests fonctionnels, leur effet sur la progression de la maladie doit être gardé à l'esprit en particulier lors de l'essai souris dystrophique comme la souris mdx 14.
Nous décrivons ici en détail comment effectuer des tests les plus couramment utilisés fonctionnels d'une manière fiable et reproductible sur la base de procédures normalisées d'exploitation disponibles sur le réseau TREAT-NMD. Cliquez ici pour visiter TREAT-NMD .
Protocol
Representative Results
Discussion
Les tests fonctionnels présentés ici sont reproductibles, faciles à réaliser et applicable au type sauvage et une souris dystrophique indépendamment de leur âge. Les tests fournissent des outils utiles pour pré clinique évaluer la fonction musculaire, la force, l'état et la coordination. Quand tester les effets d'un composé sur l'histoire naturelle de la maladie, les tests non invasifs décrits ici (force préhension des membres antérieurs, les deux tests suspendus et le test de la tige tournante)…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à remercier Margriet Hulsker pour son aide photographique et d'aider à obtenir des images de la souris et les examinateurs pour leurs commentaires très constructifs. Ce travail a été soutenu par ZonMw, TREAT-NMD (numéro de contrat LSHM-CT-2006-036825) et la Duchenne Parent Project.
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 |
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