Una nuova tecnica di analisi quantitativa di perdita dei capelli nei topi mediante analisi in scala di grigi
Summary
Alopecia is a common form of hair loss which can occur in many different conditions, including as a side-effect of chemotherapy. We have developed a method to quantify hair loss in mice, utilizing a standard gel imager to perform a grayscale analysis, to facilitate study of promising new alopecia therapies.
Abstract
Alopecia è una forma comune di perdita dei capelli che può verificarsi in diverse condizioni, tra cui la perdita di capelli maschile-modello, la sindrome dell'ovaio policistico, e alopecia areata. Alopecia può verificarsi anche come effetto collaterale della chemioterapia in pazienti affetti da cancro. In questo studio, il nostro obiettivo era quello di sviluppare un metodo coerente e affidabile per quantificare la perdita dei capelli nei topi, che permetterà agli investigatori di valutare con precisione e confrontare nuovi approcci terapeutici per queste varie forme di alopecia. Il metodo utilizza un imager gel standard per ottenere ed elaborare immagini di topi, misurando l'assorbimento di luce, che si verifica in proporzione agitato per la quantità di capelli nero (o grigio) sul mouse. Dati che sono stati quantificati in questo modo possono essere analizzati con tecniche statistiche standard (ad esempio, ANOVA, T-test). Questa metodologia è stata testata in modelli murini di chemioterapia-indotta alopecia, alopecia areata e alopecia da ceretta. In questo rapporto, il protocollo dettagliato è presENTED per l'esecuzione di queste misure, compresi i dati di convalida da C57BL / 6 e C3H / ceppi HeJ di topi. Questa nuova tecnica offre una serie di vantaggi, tra cui relativa semplicità di applicazione, dipendenza apparecchiature che è prontamente disponibile nella maggior parte dei laboratori di ricerca, e l'applicazione di un obiettivo, valutazione quantitativa che è più robusto di valutazioni soggettive. Miglioramenti nella quantificazione della crescita dei capelli nei topi miglioreranno studio di modelli alopecia e facilitare la valutazione di promettenti nuove terapie in studi preclinici.
Introduction
Alopecia (perdita dei capelli) può essere un evento psicologicamente ed emotivamente angosciante con molteplici cause. Maschio-calvizie è la causa più comune di alopecia, che colpisce circa due terzi dei maschi per età 35 1. Un modello simile di perdita dei capelli può essere osservato nelle donne con sindrome dell'ovaio policistico. In entrambi questi disturbi, la perdita di capelli è mediata androgeni. Alopecia può verificarsi anche come una malattia autoimmune, alopecia areata, che colpisce 1,7% della popolazione 2. Alopecia può verificarsi come un effetto collaterale di alcuni trattamenti medici, come la chemioterapia 3. Una percentuale elevata (65-85%) dei pazienti in chemioterapia esperienza un certo grado di alopecia 4,5. Le conseguenze psicologiche della perdita di capelli sono stati ben studiati in ambito chemioterapia. Alopecia indotta da chemioterapia può causare ansia, depressione, un'immagine negativa del corpo, abbassato l'autostima e una riduzione del senso di benessere 6,7. Un alto percentuale (47-58%) dei pazienti oncologici femminili considerare la perdita di capelli per essere l'aspetto più traumatico della chemioterapia, e fino a 8% trattamento calo per paura di perdita di capelli 4,6. Ci sono anche prove in alopecia androgenetica per sostenere la terapia per ridurre le conseguenze psicologiche e anche medici di perdita di capelli 8,9. Allo stesso modo, l'alopecia areata è stato segnalato per avere gravi conseguenze psicologiche 2, e la natura irregolare della perdita dei capelli può portare a un risultato estetico più sgradevole rispetto alla maggior parte altre cause di perdita dei capelli.
Mentre i farmaci con effetti anti-androgenici lieve (cioè, spironolattone) erano stati utilizzati con successo limitato come terapia per l'alopecia, il primo farmaco efficace per l'alopecia era minoxidil 10. Questo antipertensivo ha un osservato effetto collaterale di causare la crescita dei capelli, ed è ora utilizzato come terapia topica per molte forme di alopecia. Tuttavia, le risposte sono spesso incomplete, con alcuni soggetti che mostra solo lentoing di perdita di capelli, piuttosto che la ricrescita reale 10. Finasteride è un antagonista competitivo di tipo II 5α-reduttasi che blocca la conversione del testosterone in diidrotestosterone, con conseguente miglioramento della alopecia androgenetica a scapito di parziale androgeni blocco sistemico. I tassi di risposta con-lungo termine (10 anni) terapia sono circa il 50% 11. Nel complesso, nonostante una notevole ricerca in questo settore, non c'è ancora una terapia adeguata per la perdita dei capelli.
Per decenni, gli scienziati e medici hanno esaminato i metodi di misurazione della crescita dei capelli del cuoio capelluto in studi clinici. Con lo sviluppo di farmaci che trattano alopecia, vi è stata una maggiore necessità di mezzo affidabile, economico e minimamente invasivi per misurare la crescita dei capelli e, in particolare, la risposta alla terapia. Tecnologia di analisi di immagine per una quantificazione precisa della densità dei capelli in pazienti con disturbi di perdita dei capelli ha dato risultati coerenti e validi in passato utilizzando una varietà di techniques, compresa l'analisi delle immagini digitalizzate 12, l'analisi delle immagini di singoli peli e lesioni 13 della pelle, e la scansione microscopica per quantificare la massa di capelli in una regione del cuoio capelluto definita 14.
Purtroppo, mentre le metodologie di cui sopra hanno fornito una migliore valutazione dell'efficacia per i capelli la crescita-promuovere interventi in studi clinici, questi metodi non siano state applicate a studi su roditori in studi preclinici. Il nostro obiettivo è quello di sviluppare un metodo coerente e affidabile per quantificare la perdita dei capelli nei topi, che permetterà ai ricercatori di valutare con maggiore precisione e confrontare nuovi approcci terapeutici per varie forme di alopecia. Abbiamo sviluppato una metodologia utilizzando attrezzature facilmente reperibili nella maggior parte dei laboratori che permetteranno la quantificazione rapida e affidabile della densità dei capelli nei topi con capelli castani o neri. Questa metodologia è stata testata in modelli murini di chemioterapia-indotta alopecia, alopecia areata, e alopecia da waxing. Un protocollo dettagliato è presentato per l'esecuzione di queste misure, compresi i dati di convalida da C57BL / 6 e C3H / ceppi HeJ di topi. Poiché questa tecnica si basa sulla rilevazione di assorbimento della luce da pigmenti nel capello, non può essere utilizzato per rilevare la crescita dei capelli in topi bianchi o topi albini.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo rapporto una descrizione dettagliata è dotata di una nuova tecnica per quantificare la perdita dei capelli nei roditori. Questa tecnica utilizza un imager gel per l'acquisizione delle immagini e analisi, apparecchi che è prontamente disponibile in molti laboratori. Le misurazioni hanno dimostrato di essere robusto per piccole variazioni nella tecnica (figure 4 – 5), e sono ben correlati al grado di perdita di capelli visiva in modelli di trattamento (Figura 6).</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank the Children’s Hospital at Montefiore, Department of Pediatrics, for providing support for these studies. We would like to thank the National Alopecia Areata Foundation for providing financial support for conducting studies with C3H/HeJ engrafted mice.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| KODAK Gel Logic 100 Imaging System | Eastman Kodak Company, Rochester, NY, USA | Gel imager for obtaining and analyzing photographs, must have built in light source for reflective photography. | |
| The Kodak/Tiffen Q-13 Gray Scale | Imatest, http://www.imatest.com/docs/q13/ | Greyscale standard | |
| C57BL/6J Mice | Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine | Mice for representative study | |
| C3H/HeJ engrafted mouse | Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine | Mice for representative study |
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