Evaluación de la Alternancia Espontánea, el Reconocimiento de Objetos Novelos y la Clasificación de Miembros en Modelos de Ratón Transgénico de la Neuropatología Amiloide-β y Tau

El objetivo general de este procedimiento es medir los comportamientos anormales que son comunes en los modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer de una manera estandarizada para detectar compuestos que puedan tener efectos beneficiosos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del descubrimiento preclínico de fármacos para la enfermedad de Alzheimer, como si un compuesto es eficaz o cómo podría funcionar un compuesto. La principal ventaja de esta técnica es que monitorea una serie de comportamientos diferentes utilizando un enfoque por etapas que es a la vez sensible y específico.

Aunque este método puede proporcionar información sobre tratamientos efectivos para la enfermedad de Alzheimer, también se puede aplicar a otros modelos de ratón de demencia o disfunción cognitiva, como la demencia frontotemporal, la lesión cerebral traumática o el autismo. Antes de usar el Y-maze, límpialo a fondo con una toallita germicida con lejía sin perfume. A continuación, límpialo con etanol al 70% y enjuágalo con agua.

Prepare el sistema de adquisición de datos o las cámaras de video para rastrear adecuadamente a los ratones mientras corren por el laberinto. Durante este proceso, graba una imagen de una vara de medir en el laberinto para calibrar las distancias en las que se encuentran. Ahora, transfiera muy suavemente la jaula del ratón a una mesa muy cerca del laberinto.

Saca al ratón de la jaula y colócalo suavemente en un brazo del laberinto en Y mirando hacia el centro. A continuación, aléjate lo suficiente del laberinto para que el ratón no pueda verte e inicia inmediatamente la grabación de vídeo. Graba el ratón durante 10 minutos.

Después de 10 minutos, retire suavemente el ratón y devuélvalo a su jaula de origen. Antes de continuar con el siguiente ratón, vuelva a lavar a fondo el laberinto en Y utilizando el procedimiento de lavado de tres pasos. Antes de esta prueba, lave la arena de campo abierto tal como se hace con el laberinto en Y.

Un día antes de la exposición al objeto, habitúe a los ratones a la arena. Asegúrese de que el sistema de seguimiento esté funcionando. Y calibrar las distancias con una vara de medir como antes.

También en el software de etiquetado, marque las esquinas de la arena. Ahora, coloque suavemente la jaula del ratón en una mesa cerca de la arena. Retire el mouse y colóquelo suavemente en el centro de la arena.

Luego, inicie rápidamente la grabación y permita que el mouse explore la arena durante media hora. Asegúrese de estar fuera de la vista del animal y no lo moleste durante la prueba. Después de la sesión de habituación, regrese a los ratones a su jaula de origen.

Y limpie la arena a fondo como antes antes de habituar al próximo ratón. Dos o tres horas después, ejecute la fase de muestreo de la prueba de memoria. Modifica la arena colocando dos objetos idénticos dentro de ella, ambos alineados uniformemente con una pared.

Fije los objetos en su lugar con masilla de montaje. En el software, anote las posiciones de los dos objetos, así como las esquinas de la arena. Lave los objetos y la arena como de costumbre antes de que se presente un ratón.

Realice la prueba como la sesión de habituación colocando el mouse en la arena frente a los objetos. Ahora, solo deja que el mouse explore la arena durante 15 minutos. Dos o tres horas más tarde, realice la fase final de la prueba de memoria.

Para esta sesión, mantenga un objeto familiar en la misma ubicación y elimine el otro objeto familiar, reemplazándolo con un objeto nuevo recién introducido. Deje suficiente distancia entre las paredes y los objetos para que los ratones exploren libremente los objetos desde todos los ángulos. Y como antes, asegure los objetos con masilla.

En todos los grupos de prueba del estudio, asegúrese de tener un equilibrio de posiciones para objetos nuevos y familiares. Realice la sesión final como las otras dos sesiones, pero solo registre el comportamiento del mouse durante 10 minutos. El agarre de las extremidades es una prueba motora funcional que cuantifica los déficits en la función corticoespinal.

Para esta prueba, utilice un dispositivo portátil para grabar en vídeo toda la sesión. Comience colocando la jaula de la casa sobre una mesa limpia y documente la identificación del animal. Luego, retire suavemente al ratón de su jaula y manténgalo suspendido por la cola durante cinco a 10 segundos mientras enfoca el video en los movimientos de la pata trasera y delantera del animal. Manejar el mouse para que no intente escapar requiere práctica.

Después de capturar al menos cinco segundos de video, devuelva el ratón a su jaula de inicio. Y regrese la jaula al estante. A continuación, limpie la mesa antes de repetir el procedimiento en el siguiente ratón.

Más tarde, puntúa el comportamiento de los vídeos en una escala de cero a cuatro. Utilizando la prueba del laberinto en Y, una línea de ratones transgénicos envejecidos que exhibe una patología similar a la enfermedad de Alzheimer reveló un defecto de alternancia espontánea esperado. Por el contrario, otra línea de ratones modelo de Alzheimer mostró un aumento de la alternancia espontánea que se debió a la hiperactividad extrema y los estereotipos en la línea.

Estos comportamientos interfieren significativamente con la medición de la alternancia espontánea. En la prueba del objeto novedoso, durante la habituación se puede evaluar la hiperactividad y otros comportamientos estereotipados. Durante la fase de muestreo, la exploración de cada objeto se midió por separado para identificar animales sin sesgo de objeto.

Los círculos abiertos muestran animales que mostraron sesgos y fueron excluidos de la fase de prueba. La fase de prueba se analizó de tres maneras diferentes. Cuando el tiempo total de exploración fue comparable entre los grupos, se analizó el tiempo bruto de exploración de cada objeto.

Cuando los grupos comparados exploraron durante diferentes períodos de tiempo, se utilizó la preferencia por la novedad o un índice de discriminación para calificar la prueba. El agarre de las extremidades, que no es una medida cognitiva, se observó en varios modelos de ratones de cola transgénicos. Este comportamiento recapitula algunos de los déficits motores funcionales observados en la enfermedad de Alzheimer en etapa tardía.

Al intentar este procedimiento, es importante recordar manipular los ratones con cuidado y minimizar cualquier perturbación en el entorno de prueba, como ruidos fuertes u olores novedosos. Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como el laberinto de agua espacial o el condicionamiento contextual del miedo, con el fin de responder a preguntas adicionales como si un compuesto afecta específicamente a la función del hipocampo. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo evaluar la eficacia de los compuestos en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer utilizando la prueba del laberinto en Y, la prueba de reconocimiento de objetos novedosos y la prueba de agarre de extremidades.