El Ensayo de fatiga rueda de ardilla: Un ensayo sencillo, de gran procesamiento de comportamiento a fatiga similar para el ratón

La fatiga afecta a una amplia gama de personas,, pueden reducir notablemente la calidad de vida, y con frecuencia tiene una patogenia incierta o desconocida. La fatiga relacionada con el cáncer (CRF), por ejemplo, es experimentado por la mayoría de los pacientes con cáncer sometidos a tratamiento y puede persistir mucho tiempo después del tratamiento del cáncer se ha completado y en ausencia de cáncer detectable ^1. Por otra parte, la fatiga es también un síntoma prominente en muchas otras enfermedades y trastornos, incluyendo el síndrome de fatiga crónica, depresión, diabetes, y la fibromialgia. Afortunadamente, existen intervenciones no farmacológicas que son capaces de ayudar a algunas personas que experimentan fatiga (por ejemplo, el ejercicio puede reducir CRF para algunos pacientes con cáncer de mama ^2,3), pero muchas personas aún carecen de tratamiento efectivo. Además, no se han encontrado los tratamientos con fármacos existentes para la CRF a ser ampliamente, en todo caso, eficaz ^4-7.

A pesar de la necesidad terapéutica y la falta de Drug opciones de tratamiento, los ensayos preclínicos de fatiga para ayudar en el descubrimiento y desarrollo de nuevos tratamientos de fatiga se carece, especialmente en modelos animales. Uno de los únicos ensayos preclínicos de la fatiga de los estudios con roedores es la actividad voluntaria de la rueda de rodadura (VWRA) ^9-15, en el que los ratones u otros roedores se les da acceso libre a una rueda para correr y se registra su actividad funcionamiento diario. En muchos estudios, VWRA es la única medida de comportamiento a fatiga similar, con el comportamiento a la fatiga como definido (en cualquier VWRA o el protocolo actual) como una disminución de la actividad física medida en el grupo experimental. Aunque VWRA puede proporcionar una medida longitudinal útil de la fatiga similar comportamiento, es un ensayo relativamente bajo rendimiento, funcionamiento varía considerablemente entre las cepas puras ratón ^16, y se requiere que los sujetos a ser alojados por separado, lo que puede causar cambios en el rendimiento comportamiento y prueba ^17-19. Otros ensayos, como la vigilancia del comportamiento jaula yanálisis, también puede proporcionar la recopilación de datos continua y algunos sistemas puede permitir a los sujetos que se encuentran en pares ^20. Estos ensayos tienen utilidad, pero pueden ser menos sensible como medio de detección de comportamiento a fatiga similar y, como rueda de funcionamiento, también son de bajo rendimiento.

En contraste con VWRA, pruebas de esfuerzo del ratón no dependen de la actividad voluntaria y se puede completar en un corto período de tiempo, lo que permite un mayor rendimiento. En comparación con VWRA, estas pruebas emplean motivadores externos. En concreto, por lo general hay una rejilla metálica electrificada situada en la parte trasera de la cinta en movimiento para proporcionar ratones con una descarga eléctrica en caso de que deje de funcionar. Además de esta rejilla de choque, los ratones pueden ser motivados para correr en la cinta a través de otros métodos, incluyendo el pinchar, empujando, o tocándolos con una mano, cepillo, u otra herramienta y dirigir bocanadas cortas de aire a ellos. En lugar de la fatiga, pruebas de esfuerzo de ratón se utilizan a menudo para medir aeróbico y / o anaerOBIC la capacidad de ejercicio ^21-25. Los ratones son motivados a correr hasta que son incapaces de continuar o no quieren correr en la cinta como un medio de escapar a nuevos shocks eléctricos. Las pruebas a continuación, termina cuando los ratones se reúnen el criterio de agotamiento. En estos protocolos, para asegurar que los ratones alcanzan cierto agotamiento fisiológico, el criterio para el agotamiento se define a menudo como pasar cinco segundos continuos que pone en la parte superior de la rejilla de choque y de no continuar funcionando a pesar de los repetidos estímulos aversivos. Por lo tanto, el comportamiento a la fatiga como puede estar enmascarado en las pruebas típicas de cinta rodante debido a la fuerte repulsión de la motivación externa y el criterio para finalizar la prueba. Curiosamente, y en contraste con muchos otros estudios que utilizan cintas de correr de roedores, una publicación reciente describe otra versión de una prueba de fatiga cinta de correr, que fue utilizado como parte de un examen de los efectos de estrés social en ratones ^26. Aunque el método utilizado por este grupo difería marcadamente de la current protocolo (es decir, que emplea una cinta de correr de un solo carril y requiere 10 segundos de descarga eléctrica como criterio para poner fin a su prueba), el estudio pone de manifiesto la utilidad y el interés en el desarrollo de una prueba de fatiga rápida, sencilla de usar la caminadora ratón.

La fatiga es probable que sea detectable por medios distintos de rueda de rodadura y alteraciones en los comportamientos de rutina. CRF hace que los pacientes se sientan agotados por una cantidad menor de la fatiga muscular, tal como se determina por análisis electromiográfico, que las personas sin CRF ^27. Además, motivación reducida se ha observado en y se mide por varias escalas de medición de la fatiga humana ^28,29. Por lo tanto, un ensayo preclínico útil de comportamiento a la fatiga como debe distinguir entre ratones sanos y fatigado sobre la base de una medida distinta de la capacidad fisiológica y no debe disminuciones oscuros en la motivación. Para lograr este fin, evitando las limitaciones de VWRA y otros ensayos, los actuales wa métodos desarrollado mediante la adaptación de la prueba de esfuerzo ratón. Este método utiliza una rejilla de choque como el único factor de motivación externa para hacer los ratones correr en la caminadora. Los ratones aprenden rápidamente que la red proporciona un estímulo aversivo y se moverá rápidamente lejos de él cuando se coloca en la cinta y mantener una cierta distancia de él cuando se ejecuta.

Cuando los ratones fatiga, que pasan cada vez más tiempo hacia la parte posterior de la cinta de correr en lugar de mantener la velocidad hacia el extremo frontal. Por lo tanto, el criterio para la finalización de la prueba en este protocolo está gastando cinco segundos continuos en la zona de la fatiga designado (es decir, la parte posterior de la cinta de correr, que van desde aproximadamente una longitud de cuerpo de la red de choque, e incluyendo, la rejilla de choque). Esto se aprovecha de la naturaleza aversiva de la red sin necesidad de ratones para recibir muchos o ningún choques reales después del entrenamiento. Al permitir que los ratones para completar las pruebas utilizando el criterio actual en lugar de agotamiento (como se define anteriormente),este método proporciona un medio de la utilización de la cinta para medir el comportamiento a la fatiga como en lugar de su capacidad fisiológica máxima (o casi máxima). Por lo tanto, este método puede proporcionar un ensayo simple, de alto rendimiento de comportamiento a la fatiga como en ratones y puede servir ya sea como una medida independiente o complementaria a otros ensayos de comportamiento a fatiga-similares.