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La fragilità comprende una maggiore suscettibilità a esiti avversi per la salute tipicamente associati all'età avanzata 1,2,3. Si presenta come una diminuzione della resilienza ai fattori di stress e la perdita della normale funzione fisiologica, limitando potenzialmente l'indipendenza e predisponendo gli individui anziani a comorbilità e mortalità 3,4,5. La fragilità può aiutare a spiegare le differenze negli esiti di salute comunemente osservate tra quelli della stessa età cronologicadi 6 anni. Nell'uomo, le valutazioni della fragilità includono il fenotipodi fragilità 7,8 e l'indice di fragilità 9,10,11, che valutano rispettivamente le prestazioni fisiche (ad esempio, debolezza, resistenza o perdita di peso) e il numero di deficit tra i sistemi di organi. Gli studi sugli animali hanno incorporato un punteggio di fragilità a cinque criteri fisici e un indice di fragilità di 31 elementi 12,13,14. Entrambi gli approcci hanno i loro punti di forza e di debolezza. La fenotipizzazione della fragilità consente un'eccellente caratterizzazione della diminuzione delle prestazioni fisiche, di valore per progetti interessati alla sarcopenia, alla disfunzione neuromotoria o a qualsiasi altro cambiamento della funzione fisica correlato all'invecchiamento. La fenotipizzazione non è invasiva e non terminale. Tuttavia, questo metodo per quantificare la fragilità richiede attrezzature specializzate (ad esempio, tapis roulant per roditori, rotarod, ruote da corsa e misuratori di presa) e richiede molto tempo. Un fenotipo di fragilità che si concentra sulla funzione fisica manca della robustezza degli indici che considerano la fragilità nei vari sistemi corporei. Di conseguenza, gli indici di fragilità sviluppati per valutare i deficit in più sistemi creano una valutazione più completa della fragilità. Inoltre, sono generalmente non invasivi, facili da somministrare e non richiedono attrezzature specializzate o molto tempo. Gli indici di fragilità basati sull'accumulo di deficit non valutano prontamente la funzione cognitiva e introducono soggettività nei deficit di punteggio, in particolare se vengono utilizzati più valutatori, sebbene gli effetti di questa soggettività possano essere minimizzati attraverso la discussione e il perfezionamento delle tecniche di valutazione15.
L'obiettivo del presente metodo è quello di quantificare la fragilità utilizzando uno strumento semplice e pratico, che consenta di aggiungere la fragilità come risultato longitudinale ai progetti esistenti e futuri. Durante lo sviluppo di una misura di fragilità adatta a questo obiettivo sono state fatte diverse considerazioni, una delle quali è la dipendenza da attrezzature specializzate. Sono stati proposti diversi metodi di fenotipizzazione della fragilità, ma richiedono attrezzature che possono essere inaccessibili ad alcuni o poco pratiche per un uso frequente. Ad esempio, il monitoraggio in campo aperto viene utilizzato in alcuni studi di fenotipizzazione della fragilità per misurare i comportamenti esplorativi e l'attività fisica volontaria16,17. La fenotipizzazione mediante monitoraggio in campo aperto richiede sia telecamere specializzate che apparecchiature informatiche e un notevole impegno in termini di tempo poiché i topi si sottopongono individualmente ai periodi di acclimatazione e osservazione. Altri fenotipi richiedono l'uso di attrezzature specializzate come tapis roulant per roditori e Rotarod 13,18,19. Le richieste che una serie di test, comprese queste e altre misure, pone su soggetti animali sono troppo grandi per i test frequenti e ripetuti necessari in un disegno di studio longitudinale, per non parlare dell'acclimatazione degli animali e della formazione degli sperimentatori richiesta per ciascuno. Quindi, sebbene non allineati con il nostro obiettivo, la fenotipizzazione della fragilità e i test comuni utilizzati possono essere applicabili a esperimenti che richiedono un'osservazione longitudinale trasversale e poco frequente.
Gli indici di fragilità sono generalmente non invasivi, sono pratici da integrare nei progetti e possono essere efficienti in termini di tempo12,20. L'utilizzo di un indice consente inoltre di ricavare dettagli dalle metodologie esistenti che si sono dimostrate riproducibili e affidabili 15,21. In collaborazione con più personale veterinario con esperienza nella valutazione della fragilità del topo, è stato selezionato un elenco abbreviato di criteri/deficit da un elenco più ampio di12, inclusi i criteri del tegumento (alopecia, perdita di colore del pelo, dermatite, condizione del mantello), muscoloscheletrico (cifosi, irrigidimento della coda, tumori, addome disteso, punteggio della condizione corporea), neuromuscolare (disturbi dell'andatura, tremore), sensoriale (cataratta, secrezione/gonfiore oculare), sistemi urogenitale (prolasso rettale e vaginale/penieno) e respiratorio (frequenza/profondità respiratoria). Questi deficit sono stati scelti specificamente in quanto coprono una gamma completa di sistemi e possono essere valutati senza attrezzature o esami specializzati oltre all'esame in campo aperto e manuale. L'elenco specifico da cui sono tratti è stato clinicamente convalidato12 e confermato di avere un'elevata affidabilità inter-valutatore, come riscontrato da più gruppi di laboratorio15,21. Questa è stata una considerazione importante data la natura soggettiva di molti dei deficit scelti. Le ragioni per cui i deficit sono stati esclusi dall'indice abbreviato includevano la necessità di una qualche forma di attrezzatura (forza di presa, temperatura), specializzazione oltre l'ambito desiderato di questo indice semplice (perdita di baffi, disturbi vestibolari, opacità corneale, perdita della vista e dell'udito, microftalmia, secrezione nasale, piloerezione) e l'evitamento di endpoint istituzionali umanitari (diarrea, malocclusioni, scala della smorfia del topo). Il presente strumento, quindi, rappresenta un sottoinsieme pragmatico dell'indice convalidato di 31 item, su misura per ridurre al minimo le esigenze di apparecchiature e il carico di tempo, mantenendo al contempo la copertura multi-sistema. È importante notare che il presente protocollo descrive uno di questi modi in cui un indice di fragilità più ampio può essere adattato per adattarsi agli obiettivi di un determinato esperimento, fungendo da guida per i ricercatori interessati a strumenti semplificati o personalizzati per valutare la fragilità del topo. Anche il peso corporeo è stato incluso nella valutazione, ma non nella stima dell'indice di fragilità, poiché rapporti contrastanti suggeriscono un impatto variabile sia dell'aumento che della perdita di peso sulla fragilità 12,14,22,23. Lo scopo di abbreviare l'elenco dei deficit utilizzati per determinare l'indice di fragilità è stato quello di evidenziare la flessibilità e l'adattabilità di tale indice, semplificando lo strumento di misurazione in base ai criteri selezionati e mantenendo la valutazione completa della fragilità nei topi C57Bl/6x129J. Questa modifica consente una valutazione completa della fragilità senza l'uso di metodi ad alta intensità di apparecchiature o esami complicati. Con un po' di formazione, gli investigatori possono aspettarsi che questa valutazione completa della fragilità fisica richieda meno di 2 minuti per un singolo topo rispetto a quasi 4 minuti per un indice di 31 item12 più lungo.