Articolo metodologico
Qui descriviamo il sistema RatWalker, costruito riprogettando l'apparato MouseWalker per adattarsi alle maggiori dimensioni e peso dei ratti. Questo sistema utilizza la riflessione interna totale frustrata (FTIR), l'acquisizione video ad alta velocità e il software di analisi ad accesso aperto per tracciare e quantificare i parametri dell'andatura.
La malattia di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa progressiva causata dalla perdita di neuroni dopaminergici (DA) nella pars compacta substantia nigra. Le anomalie dell'andatura, tra cui la diminuzione dell'oscillazione del braccio, la velocità di camminata più lenta e i passi più brevi sono comuni nei pazienti con PD e compaiono precocemente nel corso della malattia. Pertanto, la quantificazione dei pattern motori in modelli animali di PD sarà importante per la caratterizzazione fenotipica durante il decorso della malattia e dopo il trattamento terapeutico. La maggior parte dei casi di PD sono idiopatici; tuttavia, l'identificazione di forme ereditarie di PD ha scoperto mutazioni e varianti genetiche, come mutazioni con perdita di funzione in Pink1 e Parkin, due proteine coinvolte nel controllo della qualità mitocondriale che potrebbero essere sfruttate per creare modelli animali. Mentre i topi sono resistenti alla neurodegenerazione dopo la perdita di Pink1 e Parkin (delezione singola e combinata), nei ratti, Pink1 ma non la carenza di Parkin porta alla perdita del neurone DA nigrale e alla compromissione motoria. Qui, riportiamo l'utilità dell'imaging FTIR per scoprire i cambiamenti dell'andatura in ratti maschi giovani (2 mesi di età) che camminano liberamente con perdita combinata di Pink1 e Parkin prima dello sviluppo di una grossolana anomalia motoria visivamente apparente quando questi ratti invecchiano (osservati a 4-6 mesi), caratterizzati da trascinamento degli arti posteriori come precedentemente riportato nei ratti knockout (KO) Pink1.
La PD, la più comune malattia neurodegenerativa del movimento legata all'età, è causata dalla perdita di neuroni DA nella substantia nigra pars compacta. Questa perdita di neuroni DA nigrali e gli input di DA nello striato portano alle compromissioni osservate della funzione motoria osservate nei pazienti con PD 1,2. Le caratteristiche motorie che definiscono i pazienti con PD, note collettivamente come parkinsonismo, includono rigidità, tremore a riposo, bradicinesia, instabilità posturale e micrografia3. Inoltre, i disturbi dell'andatura, che sono comuni nei pazienti con PD, compaiono....
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Tutti gli studi sugli animali sono stati approvati dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali (IACUC) dell'Università del Nebraska Medical Center.
1. Apparato di deambulazione
NOTA: Modellato dal MouseWalker14, il RatWalker è stato progettato con dimensioni proporzionali alla differenza di lunghezza del passo tra ratti e topi. È costituito da una retroilluminazione laterale, un involucro per passerella, una passerella ottica a guida d'onda, uno specchio e una telecamera (Figura S1). Strisce LED, orientate in posizione sfalsata, sono state utilizzate su cias....
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Manutenzione delle colonie di ratti
La generazione e la caratterizzazione dei ratti Pink1 e Parkin single KO sono state descritte in precedenza22. I ratti KO singoli Pink1 e Parkin sono stati ottenuti da SAGE Labs (e ora disponibili da Envigo). I ratti DKO sono stati generati incrociando ratti Pink1-/- con ratti Parkin-/- per ottenere ratti Pink1+/-/Parkin+/-, che sono stati incrociati per ottenere ratti Pink1-/-/Parkin-
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I disturbi dell'andatura, tra cui una diminuzione dell'oscillazione del braccio, una velocità di camminata più lenta e passi più brevi, sono una caratteristica distintiva della malattia di Parkinson e si verificano all'inizio del decorso della malattia 1,5. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi metodi per osservare e registrare i passi per l'analisi dell'andatura nei modelli di PD dei roditori, con tecniche manuali per quantificare la posizione del c.......
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Gli autori non dichiarano interessi finanziari concorrenti.
KS e HF ringraziano la Michael J Fox Foundation for Parkinson's Research per il sostegno al loro lavoro sulla malattia di Parkinson.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Alluminio | |||
| 1,5" Angolo in alluminio (1/8" - 6063) | Dimensioni: 8' Qtà: 8 | ||
| 1" Tubo quadrato in alluminio (1/16" - 6063) | Dimensioni: 8' Quantità: 4 | ||
| alluminio calibro 32 | : 10' Quantità: 1 | ||
| 1" Tubo in alluminio (1/8" - 6063) | Dimensioni: 8' Qtà: 1 | ||
| Acrilico | |||
| 7/32" Dimensioni del foglio | : 4'x8' Qtà: 2 | ||
| 1/8" Lastra acrilica bianca 55% (2447) | Dimensioni: 4'x8' Qtà: 1 | ||
| Mirror | |||
| 7/32" Specchio | Dimensioni: 60 "x12" < > Quantità: 1 | ||
| LED< / forte> | |||
| 5050 Luce a nastro LED (verde) | Dimensioni: 16,4' Quantità: 1 | ||
| 5050 LED Tape Light (rosso) | Dimensioni: 16,4' Quantità: 1 | ||
| Camera | |||
| GoPro Hero 6 Black | Qtà: 1 | ||
| Dimensioni del treppiede | : 57" Qtà: 1 |
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