Los déficits en la fuerza muscular se producen en muchas condiciones clínicas tales como enfermedad de la motoneurona. La pantalla invertida y pruebas de levantamiento de pesas describen aquí la fuerza medida en ratones casi exclusivamente, con una influencia mínima de factores tales como la coordinación.
Artículo de método
La medición de la fuerza de ratones
En este artículo
Resumen
Resumen
Kondziela 7 ideó la prueba de pantalla invertida y lo publicó en 1964. Es una prueba de la fuerza muscular usando las cuatro extremidades. Mayoría de los ratones normales con facilidad puntuación máxima en esta tarea, sino que es una pantalla bruta rápido pero insensible, y la prueba de peso se describe en este artículo se proporcionará una medida más fina de la fuerza muscular.
También hay varias piezas de calibre basados en la cepa de aparatos disponibles en el mercado que proporcionen datos más graduales que la prueba de pantalla invertida, pero su costo puede ponerlos fuera del alcance de muchos laboratorios que no se especializan en pruebas de fuerza. De ahí que en 2000 un aparato barato y sencillo fue ideado por el autor. Se compone de una serie de eslabones de cadena de longitud creciente, que se adjunta a un "colector de piel" una bola de malla de alambre fino se vende para la prevención de la acumulación de cal en zonas de agua dura. Una observación accidental reveló que los ratones podían agarrar estas muy bien, por lo que resultó ser ideal como poin gript para un aparato de levantamiento de pesas. Un fallo común con medidores de comerciales es que la barra o cualquier otro elemento de agarre no es lo suficientemente delgada como para los ratones de ejercer un control máximo. Como regla general, el más fino es el alambre o barra, la mejor un ratón puede agarrar con sus pequeñas garras.
Esta es una prueba pura de la fuerza, a pesar de que para cualquier prueba de factores motivacionales potencialmente podrían desempeñar un papel. El uso de colectores de escala, sin embargo, parece minimizar problemas de motivación como la motivación parece ser muy alta para la mayoría de los ratones adultos jóvenes normales.
Introducción
Para una persona común, la idea de medir la fuerza en ratones podría parecer absurdo, incluso algo así como un oxímoron. Sin embargo, no es sin razón que ratones de casa / laboratorio se nombran Mus musculus. De hecho, tienen una muy alta resistencia / peso, mayor que el de las ratas. Por ejemplo, los ratones adultos pueden apoyar fácilmente su propio peso corporal, incluso utilizando sólo un primer plano o las patas traseras, muy pocas ratas de laboratorio adultos pueden hacer esto.
Los ratones están desempeñando un papel cada vez más importante en la investigación biomédica. Pueden ser utilizados para modelar muchos trastornos motores humanos, tanto somáticos y del sistema nervioso central en origen. Los primeros incluyen los más de treinta formas de distrofia muscular heredada 1 y la miastenia grave, mientras que los ejemplos de estos últimos son la esclerosis múltiple, atrofia muscular espinal, la enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington y la esclerosis lateral amiotrófica. Para todos estos modelos, una evaluación completa de sus déficits motores debe incluir pruebas específicasde fuerza.
Protocolo
1. Aparato
Prueba de pantalla invertida de 1,1 Kondziela
La pantalla invertida es de 43 cm cuadrados de malla de alambre que consiste en 12 cuadrados de 1 mm de alambre de diámetro mm (Figura 1). Está rodeado por un cm abalorios de madera profundo 4 (que evita el ratón ocasional que intenta de escalada en el otro lado) (Figura 2).
1.2 Pesas
Siete pesos constituyen el aparato. Cada uno consiste en una bola de hilo enredado calibre fino de acero inoxidable, un "cobrador de escala", como se usa para prevenir la formación de piedra caliza escala en calderas domésticas. El peso de este es pequeño (7 g), pero cada colector escala está unido a una serie de eslabones de cadena de acero, cada uno de un peso aproximado de 13 g. El número de enlaces va de uno a siete. Sus pesos son por lo tanto: 20, 33, 46, 59, 72, 85 y 98 g (Figuras 3 y 4).
2. Proprocedimiento
Para todas las pruebas, poner a los ratones a la sala experimental 5-20 min antes de la prueba para asegurarse de que estén bien despiertos. Como regla general, para permitir la recuperación de la fuerza muscular y el retorno a los niveles normales de la excitación, el resto de los ratones por un retorno a la jaula después de cada prueba del motor.
- Prueba de pantalla invertida de Kondziela
- Procedimiento: Coloque el ratón en el centro de la pantalla de malla de alambre, iniciar un cronómetro, gire la pantalla a una posición invertida durante 2 segundos, con la cabeza del ratón de la disminución de primera. Mantenga la pantalla de manera constante 40-50 cm sobre una superficie acolchada. Tenga en cuenta el momento en que el ratón se cae, o retirarlo cuando se alcanza el criterio de tiempo de 60 seg. Criterio veces más largos pueden ser útiles para algunos experimentos.
- Clasificación de la pantalla invertida:
La caída de entre 1 a 10 seg = 1
La caída de entre 11 a 25 segundos = 2
La caída de entre 26 a 60 segundos = 3
La caída después de 60 segundos = 4
O, por ejemplo, durante 2 minutos:
La caída de entre 1 a 10 seg = 1
La caída de entre 11 a 25 segundos = 2
La caída de entre 26 a 60 segundos = 3
La caída de entre 61 a 90 segundos = 4
La caída después de 90 segundos = 5
3. Los pesos de prueba
Mantenga el ratón por la base central / de la cola y lo baja para que pueda captar el primer peso (20 g), que está tumbado en la mesa de laboratorio. Como se agarra el colector escala de alambre con sus patas delanteras, iniciar un cronómetro y elevar el ratón hasta que el enlace quede fuera del banco. A espera de los tres segundos es el criterio. Si el ratón deja caer el peso en menos de 3 segundos, tenga en cuenta el tiempo que se mantuvo el peso. Apoye el mouse por alrededor de 10 segundos y probarlo en el peso de nuevo. Si falla tres veces, que termina el juicio, y el ratón se asigna el tiempo máximo / peso conseguida. Si se mantiene durante 3 segundos y luego probarlo en el siguiente peso más pesado. Si se levanta este durante 3 segundos, prueba en la siguiente peso pesado, después de haberprobado todos sus compañeros de jaula en el primer peso. Una vez más, se le da tres oportunidades para mantener el peso durante 3 segundos. Una puntuación total final se calcula como el producto del número de eslabones de la cadena pesada se celebró por completo 3 segundos, multiplicado por el tiempo (segundos) que se lleva a cabo. Si el peso más pesado se cae antes de 3 segundos se calcula un valor intermedio adecuado. Así, un ratón que sostiene un peso de 5 enlaces por 3 segundos, pero incapaz de levantar un peso 6-link, se le asigna una puntuación de (5 x 3) = 15. Si se mantiene el peso 6-link por 1 segundo, se apunta (5 x 3) + (1) = 16.
A veces, los ratones no pueden ser debidamente motivados para agarrar el aparato. Esto ocurre generalmente en los animales más viejos. Este problema puede ser minimizado mediante la celebración de los ratones por la cola durante un tiempo más largo antes de llevarlo dentro de la distancia de agarre de la bola de alambre.
Resultados
Resultados Esperados
Contet et al. 2 demostraron que los ratones 129S2/sv realizaron de manera similar en la prueba de pesos a ratones C57BL / 6. Mujeres C57BL / 6 ratones obtuvo aproximadamente 15, 129 17 ratones, lo que significa que podrían levantar aproximadamente 5 eslabones de la cadena, en torno a 70 g. Esto es un gran valor, normalmente 2-3 eslabones de la cadena (puntuación 6-9, 33-46 g) se levantan por ratones C57BL / 6 5. Estas diferencias están probablemente relacionados con factores tales como la cantidad de manejo han recibido los ratones y los detalles de la técnica del experimentador.
Las lesiones del hipocampo no afectaron a la fuerza tal como se mide ya sea por la prueba de pesos o la pantalla invertida 4. Priones (scrapie) ratones enfermos fueron perjudicados en la pantalla invertida por 18 semanas después de la infección 6. Aunque un poco deteriorado en la barra horizontal y rotarod relación con los ratones C57BL / 6, C57BL/10 ratones no fueron dañados en el levantamiento de pesas 5. Ratones knockout para tque KATP canal subunidad Kir6.2 no se deterioraron en la pantalla invertida o pruebas de levantamiento de pesas, aunque las mujeres puntuaron más alto que los hombres en estos últimos 3. Esto era inusual, normalmente los machos más pesados muestran una mayor resistencia que las hembras.
Figura 1. La pantalla invertida.
Figura 2. Vista cercana de un ratón en la pantalla invertida.
Figura 3. Pesos, que van desde 20 g hasta 98 g.
Discusión
Se están desarrollando modelos de ratón de las muchas enfermedades que afectan a los sistemas de motor humanos, por lo tanto, buenos ensayos de resistencia en los ratones son esenciales. Algunos ejemplos son las muchas formas de distrofia muscular, enfermedad de Parkinson y la corea de Huntington. Ensayos de fuerza también encuentran su uso en modelos de regeneración de los nervios después de una lesión del nervio espinal o periférico. Industrial y accidentes automovilísticos siguen causando considerable discapacidad a los humanos, pero mucho trabajo preclínico está investigando actualmente las posibles vías de trato basadas en factores de crecimiento nervioso.
Los músculos no trabajan individualmente. Son activados por el cerebro, local o mayores reflejos espinales, a través de las uniones neuromusculares y trabajar dentro de las limitaciones de otros músculos y el sistema esquelético. Por lo tanto, la complejidad del sistema significa en ensayos in vivo de la fuerza muscular en el animal despierto son esenciales en la evaluación de su estado actual y el efects de cualquier tratamiento putativo. Ratones instintivamente se aferran a materiales con un agarre fuerte, por lo tanto Mus musculus es un animal modelo ideal en el que para evaluar los trastornos de la fuerza muscular y posibles tratamientos.
Divulgaciones
No hay conflictos de interés declarado.
Agradecimientos
El Wellcome Trust para proporcionar financiación de Acceso Abierto a la Universidad de Oxford. Robert Diácono es un miembro del grupo OXION Oxford, financiado por el Wellcome Trust subvención WT084655MA.
Referencias
- Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K.J.X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).
- Contet, C., Rawlins, J. N. P., Deacon, R. M. J. A comparison of 129S2/SvHsd and C57BL/6JOlaHsd mice on a test battery assessing sensorimotor, affective and cognitive behaviours: implications for the study of genetically modified mice. Behavioural Brain Research. 124, 33-46 (2001).
- Deacon, R. M. J., Brook, R. C., Meyer, D., Haeckel, O., Ashcroft, F. M., Miki, T., Seino, S., Liss, B. Behavioral phenotyping of mice lacking the KATP channel subunit Kir6.2. Physiol. Behav. 87, 723-733 (2006).
- Deacon, R. M. J., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviors in mice. Behav. Brain Res. 132, 203-213 (2002).
- Rawlins, J. N. P., Morley, B. J. A comparison of the behavior of C57BL/6 and C57BL/10 mice. Behav. Brain Res. 179, 239-247 (2007).
- Guenther, K., Deacon, R. M. J., Perry, V. H., Rawlins, J. N. P. Early behavioural changes in scrapie-affected mice and the influence of dapsone. Eur. J. Neurosci. 14, 401-409 (2001).
- Kondziela, W. Eine neue method zur messung der muskularen relaxation bei weissen mausen. Arch. Int. Pharmacodyn. 152, 277-284 (1964).
Reimpresiones y permisos
