Analyse de la démarche à faible coût pour le phénotypage comportemental des modèles de souris de la maladie neuromusculaire

L'analyse de l'empreinte est une alternative peu coûteuse aux programmes numérisés d'analyse de la démarche pour les chercheurs quantifiant les anomalies du mouvement chez la souris. En raison de sa vitesse, de sa simplicité et de son potentiel longitudinal, il est idéal pour le phénotypage comportemental des modèles murins.

L’analyse de l’empreinte est une alternative peu coûteuse pour numériser les programmes d’analyse de la démarche pour les chercheurs quantifiant les anomalies de mouvement chez la souris. En raison de sa vitesse, de sa simplicité et de son potentiel longitudinal, cette méthode est idéale pour le phénotypage comportemental des modèles muraux, y compris les modèles de maladies neurodégénératives, de maladies neuromusculaires ou d’accidents vasculaires cérébraux. Virginia Wertman, technicienne de recherche de mon laboratoire, démontrera la procédure.

Avant de commencer l’expérience, acclimater les souris qui ont été complètement éveillées et alertes pendant au moins cinq minutes à la salle d’essai pendant 30 minutes. Placez le tunnel sur une bande de papier légèrement plus large et plus longue que la longueur et la largeur du tunnel. Marquez le papier avec l’iD de la souris et la date de test.

Ajouter des graines de tournesol à la chambre de but pour la motivation si nécessaire et fermement débrailler la première souris à être testé. À l’aide de pointes de brosse coniques d’environ 0,5 centimètre de diamètre, peignez tout le dessous de tous les pieds et le centre de chaque balançoire avec une couleur de peinture non toxique à base d’eau lavable. Enduire les pattes postérieures d’une couleur de peinture non toxique à base d’eau non toxique de la même manière.

Utilisez un chiffon humide propre pour enlever toute peinture que la souris obtient sur d’autres parties de son corps pour prévenir les taches qui peuvent interférer avec la collecte de données. Placez ensuite la souris au début du tunnel. Laissez la souris marcher jusqu’à la chambre des buts avant de récupérer l’animal pour nettoyer doucement ses pieds avec un chiffon humide à l’eau.

Retournez ensuite la souris dans sa cage d’origine et essuyez la zone d’essai et le tunnel à l’aide d’un désinfectant avant de tester l’animal suivant. Pour une notation précise, laissez sécher complètement les empreintes avant de sélectionner des étapes qui sont systématiquement espacées d’empreintes claires non bavures. Pour générer suffisamment de données de notation, il doit y avoir au moins deux étapes consécutives de chaque pied.

N’incluez pas les premières et dernières empreintes de pas sur le papier car il est peu probable qu’elles représentent une démarche normale parce que la souris changeait sa vitesse de marche. Pour définir la longueur de foulée comme la distance entre deux empreintes séquentielles créées par le même pied, utilisez un crayon pour dessiner un cercle de deux à quatre millimètres autour de la région de l’avant-pied des deux empreintes de membre antérieur en une seule foulée et utilisez une règle pour tracer une ligne entre les cercles. Enregistrez la distance entre deux impressions du milieu de chaque cercle comme avant droit ou avant gauche le cas échéant et répétez la mesure pour chacune des étapes qui peuvent être notées.

Ensuite, la moyenne de toutes les distances de foulée enregistrées individuelles pour chaque membre faisant la moyenne des scores individuels au sein d’une cohorte ensemble comme expérimentalement approprié. Pour définir la largeur de foulée comme la distance entre les membres antérieurs gauche et droit ou les limites postérieures, tracez et mesurez une ligne de la région encerclée de l’avant-pied d’un membre postérieur qui se croise perpendiculairement avec la ligne pour la longueur de foulée sur l’arrière-plan contralatéral. Répétez cette mesure pour toutes les impressions postérieures qui peuvent être notées et faire la moyenne des mesures.

Pour définir la propagation de l’orteil comme la distance entre le premier et le dernier orteil sur une seule empreinte avant ou postérieur, utilisez des étriers pour mesurer la distance entre la pointe de la première empreinte de l’orteil et la pointe de la dernière empreinte de l’orteil. Répétez ensuite la mesure pour toutes les impressions postérieures qui peuvent être notées et faire la moyenne des mesures. Avec un nombre suffisant d’animaux, cette procédure est capable de détecter les différences de démarche entre les génotypes de souris dans la même souche au fil du temps.

Par exemple, ici, des traces représentatives d’images d’empreinte recueillies à l’aide d’un modèle mur mouse de l’atrophie musculaire spinale et bulbaire x-liée, une maladie neurodégénérative affectant les neurones moteurs inférieurs et le muscle squelettique sont montrés. L’analyse de démarche des souris mâles transgéniques et de portée transgéniques pré symptomatiques et post-symptomatiques révèle qu’avant l’apparition de la maladie, les souris transgéniques affichent une longueur de foulée, une largeur de foulée et une propagation des pieds similaires par rapport à leurs témoins non transgéniques. Après l’apparition de la maladie cependant, les animaux transgéniques présentent des longueurs de foulée significativement plus courtes.

L’analyse longitudinale semblable n’a indiqué aucune différence dans la largeur de foulée à l’un ou l’autre âge examiné. Les souris transgéniques post-symptomatiques ont également une propagation significativement plus étroite de l’orteil postérieur que les commandes de compagnons de litière assorties à l’âge. Une application correcte de la peinture sur les pattes donnera les meilleurs résultats.

N’oubliez pas que seules les étapes qui sont systématiquement espacées avec des empreintes claires non bavures doivent être notées. Cette technique est suffisamment sensible pour détecter des changements mineurs dans la foulée. Et en raison de son approche non invasive, il permet de tester des groupes tout au long de leur durée de vie de présentation phénotypique et des interventions thérapeutiques.