Elevado más laberinto prueba combinada con Video Tracking Software para investigar el efecto ansiolítico de suplementos exógenos de cetogénicas
7 de enero de 2019
Aquí, presentamos un protocolo para investigar cambios en el nivel de ansiedad de modelos de animales roedores. La elevada más laberinto prueba (EPM), utilizado junto con un vídeo de seguimiento de software, proporciona un método fiable para documentar el efecto de distintos potenciales tratamientos de ansiolíticos en escenarios de laboratorio preclínicos.
El laberinto superior elevado es un método para documentar el efecto de varios tratamientos potencialmente ansiolíticos en modelos de roedores de laboratorio de una manera más humana en comparación con otros métodos. La principal ventaja de este método es que se basa en la proclividad instintiva del roedor a los espacios oscuros y cerrados, además del miedo incondicional a las alturas y la evitación de espacios abiertos. Collin Park, un colaborador de mi laboratorio, ayudará a demostrar el procedimiento.
Varios días antes de la prueba, manejar a los animales escogiéndolos por su torso y sosteniéndolos durante un minuto para aclimatarlos al experimentador. A continuación, medir el peso corporal de los animales antes de iniciar cualquier tratamiento para determinar el cálculo de la dosis para el tratamiento. A continuación, familiarizar a los animales al método de gavage intragástrico utilizando agua por gavage durante cinco días antes de la suplementación con cetona.
Para el ensayo de ansiedad, utilice el laberinto elevado más o el aparato EPM, un aparato en forma de signo de más con cuatro brazos con dos abiertos y dos cerrados. Encienda el aparato EPM utilizando iluminación indirecta desde el techo en lugar de iluminarlo directamente. Asegúrese de que los cuatro brazos estén iluminados de forma similar.
Conecte la clave de instalación del software de seguimiento de movimiento en un puerto USB 2.0 e instale el software. A continuación, fije la cámara por encima del área experimental y asegúrese de que permanecerá inmóvil durante el experimento. Por último, configure un nuevo experimento en el sistema de software de seguimiento de movimiento mediante el manual de instrucciones.
Coloque el animal en el área experimental. A continuación, inicie el proceso de adquisición de datos pulsando el botón de inicio en el panel de control de tiempo. En la sala de pruebas, recopile los datos de EPM de dos maneras, manualmente y utilizando el software.
Los observadores ciegos están separados por una cortina. Espere hasta que el ene de la grabación del proceso de seguimiento o pulse el botón de parada en el panel de control de tiempo. A continuación, retire el animal del área experimental.
Por último, para acceder a la herramienta de análisis pulse el botón de análisis en la barra del asistente de experimentación. Seleccione ensayos e intervalos de tiempo para analizar y generar un informe. Comience por transferir las ratas en su jaula de origen a la sala experimental 30 minutos antes de comenzar el experimento.
Coloque una rata en la intersección de los cuatro brazos del EPM mirando hacia el brazo abierto opuesto al experimentador. Ejecute el software de seguimiento de vídeo, así como registrar manualmente el comportamiento del animal durante cinco minutos. Luego, si el animal se cae del EPM, recógelo y colóquelo de nuevo en el mismo punto del EPM donde se cayó.
Excluir los datos de comportamiento de este animal del análisis. Al final de la prueba de cinco minutos, detenga el software de seguimiento de vídeo. Retire el animal del EPM y colóquelo de nuevo en su jaula de casa.
Por último, limpie el EPM con un detergente desinfectante seguido de agua del grifo. Seque el aparato con toallas de papel. Después de la alimentación crónica, las ratas del grupo KSMCT pasaron mucho más tiempo en los brazos abiertos en comparación con el grupo de control.
El grupo KS pasó mucho más tiempo en el centro en comparación con el grupo de control. Y se pasa menos tiempo en armas cerradas en los grupos LKE, KS, KSMCT en comparación con el control. Las ratas de los grupos KS y KSMCT recorrieron distancias significativamente más largas en los brazos abiertos.
Mientras que las ratas en los grupos LKE, KS y KSMCT mostraron significativamente menos distancia recorrida en los brazos cerrados en comparación con el grupo de control. Además, después de siete días de gavage oral, el tiempo pasado en los brazos abiertos fue mayor en el grupo KE, pero disminuyó en el centro para los grupos KE, KS y KSMCT. El número de entradas a las armas cerradas también fue significativamente menor después de siete días de administración en los grupos KE y KS.
Es muy importante colocar todas las ratas en el equipo en una mansión consistente en la intersección frente al experimentador. El ensayo de EPM en roedores es un método adecuado y sensible para investigar el efecto de diferentes tratamientos que influyen en las áreas cerebrales involucradas en el efecto ansiolítico y los mecanismos de acción.
Descripción general
Este artículo presenta un protocolo para evaluar los niveles de ansiedad en modelos de roedores utilizando la prueba del laberinto en cruz elevado (EPM). El método, combinado con software de seguimiento por video, permite documentar de forma confiable los efectos de tratamientos ansiolíticos potenciales.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Ciencias del comportamiento
- Farmacología
Antecedentes
- El laberinto en cruz elevado está diseñado para evaluar comportamientos relacionados con la ansiedad en roedores.
- Este método aprovecha los instintos naturales de los roedores respecto a espacios abiertos y cerrados.
- Esta técnica se considera más humana que otros métodos de evaluación de la ansiedad.
- El seguimiento por video mejora la precisión en la recolección de datos conductuales.
Objetivo del estudio
- Evaluar el impacto de diversos tratamientos ansiolíticos sobre los niveles de ansiedad en roedores.
- Establecer un protocolo confiable para realizar pruebas del laberinto en cruz elevado (EPM).
- Analizar los cambios conductuales en respuesta al tratamiento a lo largo del tiempo.
Métodos Utilizados
- Manipulación y aclimatación de roedores antes de la prueba.
- Uso del aparato de laberinto en cruz elevado para la evaluación de la ansiedad.
- Empleo de software de seguimiento por video para la recopilación de datos.
- Análisis de datos conductuales de forma manual y mediante software.
Resultados principales
- Las ratas tratadas con KSMCT pasaron más tiempo en los brazos abiertos en comparación con los controles.
- Se observaron diferencias significativas en la distancia recorrida en los brazos abiertos frente a los cerrados.
- Se registraron cambios conductuales tras el tratamiento crónico con diversas sustancias.
- El ensayo del laberinto en cruz elevado demostró ser sensible para detectar los efectos del tratamiento sobre la ansiedad.
Conclusiones
- El laberinto en cruz elevado es un método eficaz para estudiar la ansiedad en modelos roedores.
- La colocación consistente de los animales es crucial para obtener resultados confiables.
- Investigaciones futuras pueden explorar los mecanismos de acción de los tratamientos ansiolíticos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La prueba del laberinto en cruz elevado (EPM) combinada con rastreo por video proporciona un método sensible y humano para evaluar los efectos ansiolíticos de suplementos exógenos de cetonas en modelos de roedores. Este enfoque apoya la validación temprana de dianas al cuantificar cambios conductuales relacionados con las vías de ansiedad, permitiendo la reducción de riesgos mecanicistas en terapias metabólicas o basadas en fármacos. El método genera puntos finales cuantitativos y reproducibles que orientan las decisiones de avance o interrupción en las etapas preclínicas de descubrimiento.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Interroga hipótesis terapéuticas mediante la medición del tiempo empleado en los brazos abiertos frente a los cerrados como indicador indirecto de la reducción de la ansiedad.
- Valor operativo: Permite la recopilación de datos conductuales ciegos y automatizados mediante seguimiento por video, reduciendo el sesgo del observador y aumentando la reproducibilidad.
- Valor predictivo: Detecta efectos ansiolíticos de los suplementos de cetonas, lo que refuerza la confianza en compuestos que modulan el sistema nervioso central.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Listo para el ensayo: Un aparato EPM estandarizado con iluminación y colocación de animales consistentes garantiza un rendimiento confiable en condiciones basales entre los grupos de tratamiento.
- Resultados cuantitativos: El seguimiento por video proporciona métricas precisas sobre el tiempo en brazos abiertos/cerrados y la distancia recorrida, permitiendo la caracterización de la relación dosis-respuesta.
- Escalabilidad: El protocolo permite regímenes de administración crónicos (83 días) y subcrónicos/agudos (7 días) para la evaluación conductual longitudinal.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Relevancia para la enfermedad: Mide el comportamiento relacionado con la ansiedad en ratas Sprague Dawley, un modelo con relevancia traslacional para la selección de trastornos neuropsiquiátricos.
- Reducción de riesgos mecanicistas: Diferencia los efectos sobre la exploración del brazo abierto frente al rechazo del brazo cerrado, a fin de aclarar posibles confusiones entre efectos ansiolíticos y sedativos.
- Continuidad traslacional: Apoya las decisiones de avance al vincular intervenciones basadas en metabolitos con fenotipos conductuales medibles.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
La prueba del laberinto en cruz elevado se integra en el continuum del descubrimiento, desde la verificación inicial de hipótesis hasta la identificación de compuestos prometedores, proporcionando fenotipificación conductual que complementa los ensayos bioquímicos y electrofisiológicos en el descubrimiento de fármacos neuropsiquiátricos.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la aclaración de vías al aislar salidas conductuales vinculadas a circuitos de ansiedad independientes de efectos motores confusos.
- Selección: Proporciona fenotipos de ansiedad estandarizados y reproducibles, esenciales para la selección de bibliotecas de compuestos o intervenciones nutracéuticas.
- Análisis: Genera mediciones de tiempo en el brazo y distancia recorrida que permiten comparaciones estadísticas entre grupos tratados y controles.
- Investigación Traducional: Relaciona la suplementación de metabolitos con comportamientos similares a la ansiedad, aportando información para la validación preclínica alineada con biomarcadores.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma conductual reutilizable para evaluar diversos candidatos ansiolíticos en modelos metabólicos, farmacológicos y genéticos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Proporciona confianza predictiva en la interacción con el blanco al reducir la ambigüedad mecanicista en el comportamiento relacionado con la ansiedad.
- Valor operativo: Asegura la estandarización, reproducibilidad y escalabilidad mediante el seguimiento en video ciego y una configuración consistente del aparato.
- Valor estratégico: Mejora las decisiones de avance o interrupción al identificar efectos ansiolíticos verdaderos, minimizando así los falsos positivos derivados de cambios locomotores.
- Impacto en el portafolio: Permite la priorización ajustada al riesgo de compuestos basados en cetonas o activos en el SNC, basándose en resultados conductuales validados.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en el manejo de roedores, pruebas conductuales y operación de software de seguimiento por video.
- Depende del aparato del laberinto en cruz elevado, un sistema de seguimiento compatible con USB y condiciones de iluminación controladas.
- Necesita la estandarización entre equipos de los procedimientos de aclimatación de los animales, administración de dosis y recopilación de datos en forma ciega.
- Debe tener en cuenta los niveles basales de ansiedad específicos de la especie y cepa al adaptarse a diferentes modelos de roedores.
- Se limita a medir comportamientos similares a la ansiedad; no evalúa factores de confusión cognitivos, motores o afectivos sin ensayos complementarios.
