18 de octubre de 2011
Deterioro cognitivo como resultado de la gestión de radioterapia de los tumores cerebrales representa una condición clínicamente intratable que afecta negativamente a la calidad de vida. La capacidad de evaluar críticamente las posibles intervenciones para aminorar inducidos por la radiación disminuye cognitivo depende en última instancia la capacidad para llevar a cabo rigurosas evaluaciones cuantitativas de la cognición.
El objetivo general de este procedimiento es cuantificar los cambios conductuales y cognitivos inducidos por la irradiación craneal. El primer paso consiste en evaluar la memoria de reconocimiento espacial dependiente del hipocampo mediante la tarea de reconocimiento de lugar novedoso. A continuación, se evalúan los niveles de ansiedad utilizando la tarea del laberinto en cruz elevado, la formación de memoria basada en el miedo mediante la tarea de condicionamiento contextual al miedo dependiente del hipocampo y la amígdala, y finalmente se mide la tarea de condicionamiento al miedo dependiente de la amígdala.
El paso final consiste en aplicar la prueba del laberinto acuático de Morris para evaluar la capacidad de aprendizaje espacial, la memoria espacial y el aprendizaje inverso. En definitiva, este protocolo detecta cambios en el estado de ánimo, el aprendizaje y la memoria espaciales y no espaciales, así como cualquier alteración sensoriomotora inducida por la irradiación craneal. Aunque este método puede proporcionar información sobre los efectos de la irradiación craneal en el comportamiento y la cognición.
También puede utilizarse en otras situaciones en las que la cognición esté deteriorada como un efecto secundario no deseado de otra terapia, como en el caso del cerebro por quimioterapia o los trastornos del aprendizaje y la memoria inducidos por la quimioterapia. Las personas nuevas en este método tendrán dificultades debido a la naturaleza laboriosa de la configuración y la optimización del equipo. La interpretación de los resultados puede ser difícil si los procedimientos experimentales no están estrictamente controlados, y la variabilidad en los datos dificulta detectar diferencias entre los grupos control y experimentales.
La demostración visual de estas metodologías es fundamental, para que el lector pueda apreciar las sutilezas relacionadas con la organización o los espacios experimentales en los que se realizan las pruebas cognitivas, así como los procedimientos específicos empleados. Con el fin de garantizar un manejo consistente de los animales, inicie la fase de familiarización preparando minuciosamente el entorno de prueba: limpie con etanol al 70% dos bloques plásticos idénticos y colóquelos en posiciones específicas dentro de la arena. Coloque el animal en el centro de la arena y permita que explore libremente.
Durante cinco minutos, se puntúan los comportamientos exploratorios. Mediante un sistema automatizado de seguimiento, la exploración se define como la presencia de la nariz del animal dentro de un radio de cuatro centímetros y orientada hacia los bloques. Cuando finalice el tiempo, retire al animal a una jaula de espera durante otros cinco minutos.
Durante este tiempo, limpie la arena de prueba con etanol al 70%. Coloque una copia idéntica de los bloques en la misma posición espacial que durante la fase de familiarización y otra en una posición espacial novedosa. Después del intervalo de retraso de cinco minutos, reintroduzca al animal en las arenas de prueba para una fase de prueba de cinco minutos y permítale explorar libremente durante tres minutos.
Si se recuerda la disposición espacial de los bloques de la fase de familiarización, la rata pasará más tiempo explorando el bloque en la ubicación espacial novedosa. Al día siguiente, los animales regresan una vez más a la arena. Durante una fase de prueba de 24 horas, nuevamente un bloque permanece en una posición familiar mientras que otro se encuentra en una posición novedosa.
Uno, coloque el animal en el centro de la arena y registre la exploración durante tres minutos. El laberinto en cruz elevado mide los niveles de ansiedad en roedores. Antes de la prueba, asegúrese de que el laberinto esté limpio a fondo.
Para comenzar, coloque al animal en la parte central del laberinto, orientado hacia el brazo abierto y alejado del experimentador, y permita que el animal explore durante cinco minutos. El número de entradas y la cantidad de tiempo gastado en los brazos abiertos y cerrados se registra mediante un software automatizado de seguimiento. Si una rata cae del laberinto, colóquela rápidamente de nuevo en un brazo abierto y registre el evento.
También observe cualquier comportamiento de inmovilización junto con sus posibles causas. La condicionamiento al miedo es un paradigma conductual en el cual los animales aprenden a temer un estímulo previamente neutral. Al asociarlo con un estímulo nocivo el primer día, coloque al animal en una cámara limpiada exhaustivamente.
Inicie el ensayo de entrenamiento, que consta de tres fases. La primera es una fase de línea base de cinco minutos en la que no se administra ninguna descarga ni tono. Durante la fase de entrenamiento, se presentan múltiples asociaciones de tono y descarga durante un período de cinco minutos. Finalmente, durante la fase postentrenamiento, al animal se le otorgan otros cinco minutos.
En ausencia de una descarga o tono, se mide el porcentaje de tiempo que cada animal pasa inmóvil durante los últimos 60 segundos de la fase basal y durante los últimos 60 segundos de la fase posterior al entrenamiento. Veinticuatro horas después, devuelva el animal a la cámara para una prueba contextual de cinco minutos y registre el porcentaje de tiempo pasado inmóvil una hora después de la prueba. En el contexto familiar, retire el piso de rejilla, agregue paneles al exterior de la cámara y limpie con un limpiador doméstico con aroma.
Para evaluar el condicionamiento auditivo del miedo, coloque al animal en un contexto novedoso y registre el comportamiento de inmovilidad en presencia y ausencia del tono que previamente se asoció con el estímulo nocivo. El laberinto acuático de Morris es una prueba de aprendizaje espacial que requiere el uso de referencias distales para localizar una plataforma sumergida de escape en una piscina grande con agua opaca; la tarea se administra durante ocho días y consta de cuatro fases: prueba de reconocimiento y adquisición, fase A, prueba de sonda a las 24 horas y prueba de aprendizaje de inversión.
Para comenzar la prueba en cola, coloque una bandera negra y blanca distintiva en el centro de la plataforma para que la ubicación de escape sea evidente para el animal. Para cada ensayo de la prueba CUD, coloque al animal en una ubicación de inicio predeterminada diferente en el perímetro de la piscina y mueva la plataforma a un cuadrante distinto. Para cada uno de los cuatro ensayos, permita que el animal 30 segundos para encontrar la plataforma de escape.
Si se alcanza el tiempo máximo, guíe manualmente a los animales hasta allí. Permita que el animal permanezca sobre la plataforma durante 20 segundos antes de colocarlo en una jaula calentada. Al día siguiente, comience la fase de adquisición, que consiste en cuatro ensayos por día durante cinco días consecutivos.
En esta fase, la plataforma oculta permanece en la misma ubicación y los animales aprenden a navegar hacia ella. Utilizando señales visuales distales de la habitación, coloque al animal en la piscina desde un punto de partida predeterminado diferente. Para cada ensayo, registre la latencia media para encontrar la plataforma y la longitud del recorrido como medidas del aprendizaje espacial.
Si el animal no ha escapado dentro del tiempo máximo de nado de 60 segundos, guíelo manualmente hacia la plataforma y permítale permanecer allí durante 20 segundos. 24 horas después del último ensayo de entrenamiento, realice un 62.º ensayo de sonda en el que se retira la plataforma para determinar la preferencia del animal por el cuadrante que anteriormente contenía la plataforma. Tras este ensayo de sonda, regrese la plataforma al mismo cuadrante y administre tres ensayos adicionales de adquisición para la prueba de Aprendizaje por Inversión.
En el día ocho, mueva la plataforma a una nueva ubicación. Introduzca al animal en la piscina y mida la cantidad de tiempo que pasa buscando la plataforma en su ubicación anterior frente a la nueva aquí. Los resultados de los animales control y los animales irradiados en la tarea de reconocimiento de lugar novedoso mostraron que las dos posiciones fueron exploradas por igual durante la fase de familiarización.
Sin embargo, los animales de control mostraron una clara preferencia por la nueva posición espacial tras los intervalos de retraso de cinco minutos y 24 horas, mientras que los animales irradiados no lo hicieron. En el laberinto en cruz elevado, tanto los animales de control como los irradiados pasaron menos tiempo explorando los brazos abiertos de lo que se esperaría por azar. El porcentaje de inmovilización durante la exposición inicial a la cámara fue muy bajo en comparación con el período posterior al entrenamiento del día siguiente.
El comportamiento de inmovilidad seguía aumentado dentro del contexto familiar, aunque mucho menos en los animales irradiados; cuando se colocaron en un contexto novedoso, el comportamiento de inmovilidad regresó a niveles basales, pero aumentó nuevamente ante la presentación del tono en el Laberinto Acuático de Morris. Los animales de control de la tarea localizaron la plataforma de escape más rápidamente en ensayos sucesivos en comparación con los animales irradiados. Los animales irradiados también tardaron más tiempo y siguieron un recorrido más largo hacia la plataforma en un ensayo de prueba, 24 horas después, durante la Prueba de Aprendizaje por Inversión, cuando se cambió la ubicación de la plataforma; los animales normales dejaron gradualmente de buscar en el cuadrante anterior y aprendieron la nueva ubicación de la plataforma, mientras que los animales irradiados no lo hicieron.
Mientras se realizan estas tareas, es importante tomar notas detalladas sobre cualquier evento o comportamiento anormal, así como sobre cualquier problema de seguimiento que surja y que deba abordarse antes de analizar los datos. No olvide que trabajar con animales experimentales puede ser peligroso y que siempre deben tomarse precauciones, como el uso de equipo de protección personal, al llevar a cabo estos procedimientos. También es fundamental obtener la aprobación institucional y seguir las directrices institucionales y federales para el uso seguro y ético de los animales.
Este estudio tiene como objetivo cuantificar los cambios conductuales y cognitivos inducidos por la irradiación craneal, centrándose en la evaluación de la memoria de reconocimiento espacial y los niveles de ansiedad. Los hallazgos proporcionarán información sobre las alteraciones cognitivas resultantes de la radioterapia para tumores cerebrales.
La cuantificación de los deterioros cognitivos provocados por la radioterapia craneal es fundamental para reducir el riesgo de neurotoxicidad en el desarrollo de fármacos oncológicos. Este protocolo permite la evaluación mecanicista de los riesgos de seguridad en el sistema nervioso central, lo que refuerza la confianza predictiva en la validación de dianas y la optimización de compuestos líderes. La integración temprana del fenotipado conductual mejora las decisiones de avance o interrupción al identificar riesgos de seguridad cognitiva antes del avance clínico.
El método se integra en el continuo de descubrimiento desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos activos y la evaluación preclínica de seguridad, permitiendo la evaluación del riesgo cognitivo en múltiples etapas.