Las mediciones del comportamiento y del aparato locomotor utilizando un sistema de supervisión de la actividad de campo abierto para las Enfermedades del músculo esquelético

La medición de la actividad de campo abierto es un ensayo in vivo que puede ser beneficioso para la evaluación de la progresión de la enfermedad y la eficacia del fármaco en modelos animales de enfermedad neuromuscular ^6,7,11-14. Como se muestra en la Figura 2, que proporciona una evaluación de los niveles de actividad que, en general reflejan la función locomotora. Esta es una medida diferente de la fuerza muscular, por lo que es una medida de resultado secundaria o auxiliar ideal para realizar en un estudio preclínico de drogas. Además, es un ^15, medida no invasiva clínicamente relevante, que puede realizarse varias veces durante la duración de un estudio. Sin embargo, la actividad locomotora conductual y también está influenciada por factores adicionales, así (es decir, la manipulación experimentador, las condiciones ambientales, y la cognición) la creación de variación en los datos de actividad en campo abierto. El objetivo de este trabajo es proporcionar un protocolo bien probada y estandarizada que reduce la variación y permite que los resultados sean compared en varios laboratorios, con la esperanza de mejorar la traducción dentro de nuestro campo.

Una desventaja importante de esta medida es que es muy variable e influenciada por numerosos factores externos. Sin embargo, tomamos esto en cuenta al elaborar el protocolo. Se evaluó una variedad de protocolos de pruebas que van en duración de 1-5 días de la recolección de datos. Al final, se determinó que la realización de la aclimatación al instrumento antes de la recogida de datos para familiarizar a los animales con el ambiente de la cámara de pruebas y la realización de 4 días de recolección de datos reduce significativamente la cantidad de variación en los datos de los resultados ^5. Este protocolo fue originalmente diseñado para evaluar los niveles de actividad y de comportamiento de la locomotora en el modelo de ratón mdx; Sin embargo, este protocolo ha sido recientemente validado en el modelo animal Dy2J así ^6. Se sugiere que el protocolo se normalizará dentro de su laboratorio para cada modelo animal antes de usarlo en un estudio preclínico.

Actividad de campo abierto varía por antecedentes genéticos ^17, el sexo ^{18-20, de 18} años, y el ritmo circadiano ^21. Esto requiere animales de la misma edad, sexo y antecedentes genéticos que deben evaluarse al mismo tiempo. Durante las etapas de planificación, el pensamiento cuidadoso debe ser puesto en decidir a qué edad o edades campo abierto los niveles de actividad se evaluará. Cada modelo animal tiene su propia progresión de la enfermedad distinta y fenotipo locomotora y de la conducta, que varían en gravedad y por ^6,15 la edad (Figura 2 y Figura 3). Por lo tanto, es importante para determinar los puntos de tiempo, clínica y patológicamente relevantes para evaluar las medidas de actividad de campo abierto. El número total de animales que se necesitan en cada grupo de tratamiento para detectar diferencias estadísticamente significativas varía según el modelo animal, la edad y el sexo también. En consecuencia, los cálculos del tamaño de muestra pertinentes también deben realizarse durante la etapa de planificación para determine el número total de animales que se necesitan en cada grupo de tratamiento para detectar diferencias estadísticamente significativas. Estos cálculos también deben tomar en consideración las medidas de resultado adicionales utilizados en el estudio (por ejemplo, mediciones de fuerza de prensión o análisis histológicos). Sobre la base de nuestros cálculos de potencia, por lo general utilizamos 10-12 animales por grupo de tratamiento. Además, se debe prestar especial atención a lo que la tensión de control se utiliza en el estudio. Hay una tendencia para las cepas de control inadecuadas para ser utilizado en estudios preclínicos. Por ejemplo, BL6 se utilizan a menudo como una cepa de control para los ratones mdx; sin embargo, el ratón mdx está en un fondo BL10. Como se ve en la Figura 3, los ratones BL10 son mucho más activos que los ratones BL6, que hacen imposible comparar los datos mdx y BL6. Cuando se realizan estudios preclínicos con ratones mdx, ratones BL10 deben utilizarse como cepa control. Por otra parte, si un estudio está siendo realizado con los ratones Dy2J, BL6 deben utilizarse como el contrcepa ol.

Pequeños cambios ambientales también pueden afectar de manera significativa los niveles de actividad. Estos incluyen la iluminación, temperatura, humedad, el olor, el ruido, y la actividad de ^4,15 humano. Por lo tanto, es muy importante que la prueba se realiza en una sala controlada por temperatura y humedad con una iluminación no directo a la misma hora cada día ^5. Las cámaras de prueba se deben espaciar de manera uniforme en toda la habitación y no se colocan bajo una luz directa o en esquinas sombreadas u oscuros ^5. Los animales deben ser asignados al azar a sus cámaras de prueba cada día para reducir los efectos de la variación de las condiciones ambientales en toda la habitación, y se les debe permitir a aclimatarse a la sala de examen por 10-30 minutos antes de la recolección de datos. Asegúrese de realizar un seguimiento de la asignación de caja de cada animal durante toda la duración del estudio para asegurarse de que cualquier influencia de la caja / medio ambiente se distribuye en partes iguales entre los diferentes grupos de tratamiento. Las personas que carguen la animals en las cámaras de ensayo y manejo de los animales a lo largo de la duración del estudio deben estar cegados al grupo de tratamiento, y cuando sea posible cepa animal. En muchos casos genotipos afectadas son marcadamente diferentes de los controles relacionados y el cegamiento no es posible. Sin embargo, los individuos siempre deben estar cegados entre los grupos tratados y no tratados. Además, todas las personas deben salir de la habitación durante la recolección de datos para reducir el ruido y las distracciones dentro de la habitación, y todas las cámaras deben limpiarse a fondo después de cada sesión de toma de datos. Estas acciones reducirán significativamente variación en los datos. Es importante tener en cuenta que los animales también son altamente susceptibles a la adaptación ^15. Por lo tanto, se sugiere que los animales se retiran de la cámara de ensayo inmediatamente después de la 60 min de la recolección de datos cada día y que los niveles de actividad en campo abierto evaluarse no más de una vez al mes.

La distancia total recorrida y el movimiento total demedidas de tiempo Ment tienden a ser las medidas de la actividad de campo abierto más sensibles ^5. En el modelo de Dy2J, la medición de la actividad vertical, tiende a ser la más sensible campo abierto actividad medida (Figura 3); sin embargo, puede ser difícil de capturar mediciones de la actividad verticales precisos en los animales más pequeños. Por ejemplo, es posible que un animal más pequeño será exhibir un comportamiento de cría y el sensor no capturará que debido a la altura del sensor vertical. Como resultado de ello, le recomendamos los animales de prueba no antes de las 5 semanas de edad. También es posible que un animal dormir durante toda la duración de una sesión de recogida de datos. Si este es el caso, es conveniente añadir un día adicional de recopilación de datos. Por último, la mala alineación del divisor de cuadrante o bloqueo de sensores dentro de la caja puede resultar en datos inexactos también. Por lo tanto, es muy importante realizar una comprobación previa sensor, antes de la prueba, y revisar todos los datos a partir del final decada sesión de recogida de datos.

Precaución también debe tener cuidado al analizar los datos de actividad en campo abierto. Abrir los datos de actividad de campo tiene una tendencia a ser no-distribuido normalmente y tienen valores extremos ^4. Antes de realizar cualquier análisis estadísticos, nuestros expertos en bioestadística recomiendan encarecidamente el registro de los datos de normalidad y valores atípicos. Si los datos se distribuyen normalmente no, se debe considerar la utilización de una prueba no paramétrica al comparar los medios. Además, todos los datos deben ser analizados por un individuo cegado a lo que los grupos de tratamiento son.

En general, la actividad de campo abierto medida tiene importantes ventajas: a) se trata de una evaluación completa de ambos locomotor y la actividad de comportamiento, que es fuerte, pero no siempre correlaciona con la función locomotora; b) es una medida fácil de realizar; c) que no requiere manipulación de los animales durante la prueba; d) que es una medida no invasiva que se puede realizar más de una vez durante toda la duración de un Study; e) no se necesita ninguna preparación especial para realizar la prueba; f) múltiples animales pueden ser probadas a la vez; y g) es una medida de resultado clínicamente relevantes ^5,16. Sin embargo, al probar la terapéutica, tenga en cuenta que otros factores pueden afectar el comportamiento de un animal, ya su vez las medidas de actividad de campo abierto. Las drogas pueden tener SNC y otros efectos en todo el cuerpo, y el comportamiento también pueden ser influenciados por un ambiente estresante. Como resultado, puede ser difícil distinguir si los cambios en los niveles de actividad locomotora o de comportamiento están relacionados con cambios en la función muscular, la fuerza muscular, o son el resultado de los efectos secundarios de la droga. Por lo tanto, los ensayos funcionales, histológicos y moleculares o adicionales deben llevarse a cabo también. Este protocolo estandarizado también se ha utilizado con éxito en otras enfermedades musculares ^4,17; Sin embargo, como se ve en la Figura 3, los estudios piloto deben realizarse inicialmente para evaluar la sensibilidad de la medida en el animalmodelo.