Verhaltens-und Bewegungsapparat Messungen mit einem offenen Feld Activity Monitoring-System für Skelettmuskelerkrankungen

Der offene Bereich der Aktivitätsmessung ist ein in vivo-Assay, die vorteilhaft für die Beurteilung der Krankheitsprogression und Arzneimittelwirksamkeit in Tiermodellen von neuromuskulären Erkrankungen ^6,7,11-14 sein kann. Wie in 2 gezeigt ist, stellt sie eine Beurteilung der Aktivität, die in der Regel während Lokomotive Funktion. Dies ist eine andere Maßnahme als die Muskelkraft, so dass es eine ideale sekundäre oder Hilfs Ergebnis Maßnahme in einer präklinischen Studie durchzuführen. Darüber hinaus ist es eine klinisch relevante ^15, nichtinvasive Maßnahme, die mehrfach während der gesamten Dauer der Studie durchgeführt werden kann. Allerdings ist Verhaltens-und Bewegungsaktivität zusätzlich durch weitere Faktoren beeinflusst, wie gut (dh Experimentator Handhabung, Umweltbedingungen und Kognition) Schaffung Variation im offenen Bereich Aktivitätsdaten. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine gut getestete und standardisierte Protokoll, Variation reduziert und ermöglicht Ergebnisse zu c werden kannüber mehrere Labors ompared, in der Hoffnung, der Verbesserung der Übersetzung in unserem Bereich.

Ein großer Nachteil dieser Maßnahme ist, dass es sehr variabel und von zahlreichen externen Faktoren beeinflusst wird. Allerdings haben wir dies bei der Entwicklung des Protokolls. Wir untersuchten eine Vielzahl von Testprotokollen bis hin in der Dauer von 1-5 Tage der Datenerhebung. Am Ende haben wir festgestellt, dass die Durchführung Instrument Akklimatisierung vor der Datenerfassung, die Tiere mit der Testkammer Umgebung vertraut zu machen und die Durchführung von 4 Tagen nach der Datenerhebung deutlich in den Ergebnisdaten ⁵ reduziert die Menge der Variation. Dieses Protokoll wurde ursprünglich entwickelt, um Verhaltens-und Bewegungsaktivitätsniveaus in der mdx-Maus-Modell zu bewerten; Allerdings wurde dieses Protokoll vor kurzem in der Dy2J Tiermodell als auch ⁶ validiert. Es wird vorgeschlagen, dass das Protokoll in Ihrem Labor für jeden Tiermodell vor der Verwendung in einer präklinischen Studie standardisiert werden.

Aktivität im offenen Feld variiert je nach genetischem Hintergrund ^{17, 18-20} Geschlecht, Alter ¹⁸ und ²¹ zirkadianen Rhythmus. Dies erfordert Tieren gleichen Alters und Geschlechts und genetischen Hintergrund gleichzeitig bewertet werden. Während der Planungsphase sollte eine sorgfältige Gedanken in der Entscheidung, in welchem ​​Alter oder Alters offenen Feld Aktivität bewertet werden gestellt werden. Jedes Tiermodell hat seine eigene Krankheitsprogression und Lok-und Verhaltens Phänotyp, der Schweregrad und Alter ^6,15 (Abbildung 2 und Abbildung 3) variieren. Daher ist es wichtig, klinisch und pathologisch relevanten Zeitpunkte zu bestimmen, die Aktivität im offenen Feld Maßnahmen. Die Gesamtzahl der Tiere in jeder Behandlungsgruppe erforderlich, um statistisch signifikante Unterschiede festzustellen variiert von Tier-Modell, dem Alter und Geschlecht sowie. Folglich sollten relevante Probengröße Berechnungen auch in der Planungsphase durchgeführt, um bestim werdenine der Gesamtzahl der Tiere in jeder Behandlungsgruppe erforderlich, um statistisch signifikante Unterschiede festzustellen. Diese Berechnungen sollten auch Berücksichtigung zusätzlicher Ergebnismessungen in der Studie verwendet (zB Griffstärke-Messungen oder histologische Analysen) zu nehmen. Basierend auf unserer Leistungsberechnungen, wir verwenden in der Regel 10-12 Tieren pro Behandlungsgruppe. Darüber hinaus sollte ein besonderes Augenmerk auf welchem ​​Kontrollstamm in der Studie verwendet wird, bezahlt werden. Es gibt eine Tendenz für fehlerhafte Kontrollstämme in präklinischen Studien verwendet werden. Beispielsweise werden BL6-Mäusen oft als Kontrollstamm für mdx-Mäuse verwendet; jedoch ist die mdx-Maus auf einem BL10 Hintergrund. Wie in Figur 3 zu sehen ist, sind BL10 Mäusen viel aktiver als BL6-Mäusen, die es unmöglich machen MDX und BL6 Daten vergleichen lassen. Bei der Durchführung von präklinischen Studien mit mdx-Mäusen, sollte BL10 Mäuse als Kontrollstamm verwendet werden. Außerdem, wenn eine Studie wird mit den Dy2J Mäusen, BL6-Mäusen sollte als contr verwendet werdenol Belastung.

Kleine Veränderungen der Umwelt können auch erhebliche Auswirkungen auf Aktivität. Dazu gehören Beleuchtung, Temperatur, Feuchtigkeit, Geruch, Lärm und menschliche Aktivität ^4,15. Daher ist es sehr wichtig, dass die Prüfung in der gleichen Zeit jeden Tag ⁵ in einer temperatur-und feuchtigkeitskontrollierten Raum mit nicht-direkte Beleuchtung durchgeführt werden. Die Testkammern sollten gleichmäßig im Raum angeordnet werden und nicht unter direkter Beleuchtung oder in Schatten oder dunklen Ecken ⁵ platziert. Die Tiere sollten nach dem Zufallsprinzip, um ihre Testkammern pro Tag zugewiesen werden, um die Auswirkungen der unterschiedlichen Umweltbedingungen im gesamten Raum zu reduzieren, und sie sollten die Möglichkeit haben, um den Testraum für 10-30 min vor der Datenerfassung zu gewöhnen werden. Stellen Sie sicher, um das Feld Zuordnung der einzelnen Tiere während der gesamten Dauer der Studie verfolgen, um sicherzustellen, dass eine Beeinflussung der Box / Umgebung wird zu gleichen Teilen unter den verschiedenen Behandlungsgruppen verteilt. Die Individuen Laden der animals in die Testkammern und Umgang mit den Tieren während der gesamten Dauer der Studie sollte der Behandlungsgruppe geblendet werden, und Tierstamm, wenn möglich. In vielen Fällen betroffen Genotypen unterscheiden sich deutlich von ähnlichen Kontrollen und Verblindung ist nicht möglich. Allerdings sollten Personen, immer zwischen behandelten und unbehandelten Gruppen geblendet werden. Darüber hinaus sollten alle Personen den Raum während der Datensammlung zu verlassen, um Lärm und Ablenkungen im Raum zu reduzieren, und alle Kammern sollten gründlich nach jeder Sitzung der Datenerhebung gereinigt werden. Diese Maßnahmen werden Variation deutlich reduzieren in den Daten. Es ist wichtig zu beachten, dass die Tiere auch sehr anfällig für die Anpassung ^15. Daher wird vorgeschlagen, dass die Tiere aus der Testkammer direkt nach der 60 min der Datenerhebung jeder Tag und das offene Feld Aktivität entfernt werden, nicht mehr als einmal pro Monat bewertet.

Die Gesamtstrecke und Gesamt unterwegsment Zeitmessungen sind in der Regel die empfindlichsten offenen Feld Aktivitätsmessungen ⁵ sein. In der Dy2J Modell, die vertikale Aktivitätsmessung neigt dazu, die empfindlichste offenen Feld Aktivitätsmessung (Abbildung 3); Allerdings kann es schwierig sein kann, um eine genaue vertikale Aktivitätsmessungen in kleinere Tiere zu erfassen. Zum Beispiel ist es möglich, dass ein kleiner Tier Aufzucht Verhalten aufweisen und der Sensor nicht erfasst es an der Höhe des vertikalen Sensors. Als Ergebnis empfehlen wir die Untersuchung von Tieren nicht früher als 5 Wochen alt sind. Es ist auch möglich, daß ein Tier während der gesamten Dauer eines Datensammelsitzung schlafen. Wenn dies der Fall ist, ist es angebracht, einen weiteren Tag in der Datensammlung hinzuzufügen. Schließlich kann eine schlechte Ausrichtung des Quadranten Teiler oder Blockade von Sensoren innerhalb des Feldes zu ungenauen Daten sowie führen. Daher ist es sehr wichtig, einen Sensor Vorprüfung vor dem Test nach dem Ende der Durchführung und Bewertung aller Datenjeder Datensammlung Sitzung.

Vorsicht ist auch bei der Analyse von offenen Feld Aktivitätsdaten genommen werden. Offenen Feld Aktivitätsdaten hat eine Tendenz, nicht-normal verteilt und haben ⁴ Ausreißer. Vor der Durchführung von statistischen Analysen, unsere Biostatistikern empfehlen die Überprüfung der Daten auf Normalität und Ausreißer. Wenn die Daten nicht normal verteilt sind, sollte man prüfen, unter Verwendung eines parametrischen Test, wenn die Vergleichseinrichtung. Zusätzlich sollten alle Daten, die von einem Individuum, was die Behandlungsgruppen blind analysiert.

Insgesamt hat sich die Aktivität im offenen Feld Maßnahme große Vorteile: a) es ist eine umfassende Bewertung der beiden Bewegungs und Verhaltensaktivität, die stark ist, aber nicht immer mit Lokomotive Funktion korreliert; b) es ist eine einfache Maßnahme, um durchzuführen; c) es erfordert keine Behandlung der Tiere während der Prüfung; d) es ist eine nicht-invasive Maßnahme, die mehr als einmal während der gesamten Dauer eines stu durchgeführt werden könnendy; e) keine besondere Ausbildung erforderlich ist, um den Test durchzuführen; f) mehrere Tiere gleichzeitig getestet werden; und g) es ist eine klinisch relevante Zielgröße ^5,16. Doch beim Testen Therapeutika, bedenken Sie, dass andere Faktoren können das Verhalten eines Tieres beeinflussen und wiederum offenen Feld Aktivitätsmessungen. Medikamente können ZNS und oder andere Körperweiten Auswirkungen haben, und das Verhalten kann auch durch einen stressigen Umgebung beeinflusst werden. Als ein Ergebnis kann es schwierig sein, zu unterscheiden, ob Änderungen in Lokomotive oder Verhaltensaktivität Ebenen, um Änderungen der Muskelfunktion, Muskelkraft verbunden oder sind das Ergebnis von Nebenwirkungen des Arzneimittels. Daher sollten zusätzliche funktionelle, histologische und molekulare Tests oder auch durchgeführt werden. Diese standardisierten Protokoll wurde auch erfolgreich in anderen Muskelerkrankungen ^4,17 verwendet; Jedoch, wie in Figur 3 zu sehen, Pilotstudien sollten zunächst durchgeführt, um die Empfindlichkeit der Messung im Tier zu bewertenModell.