Uno schermo comportamentale per le convulsioni indotte dal calore in modelli murini di epilessia

L'obiettivo del metodo è quello di schermare l'ipertermia o le convulsioni indotte dal calore nei modelli murini. Il protocollo descrive l'uso di una camera costruita su misura con monitoraggio continuo della temperatura corporea per determinare se la temperatura corporea elevata porta a convulsioni.

Le mutazioni di GEFS+ causano convulsioni febbrili nei pazienti. La capacità di studiare le convulsioni indotte da ipotermia nei topi GEFS+ ci consente di esaminare la relazione tra mutazioni specifiche e profilo convulsivo. Il regolatore di temperatura digitale aiuta a impostare il gradiente di temperatura nella scatola di riscaldamento in modo riproducibile.

Pertanto, la temperatura corporea del mouse può essere aumentata a una velocità lenta e costante. Questo protocollo può essere utilizzato per identificare potenziali terapie, come farmaci o restrizioni dietetiche, che possono essere utilizzate per ridurre o eliminare le convulsioni febbrili. Per inserire la sonda di temperatura rettale nel mouse senza lesioni, si consiglia di anestetizzare brevemente il mouse e lubrificare la punta della sonda rettale.

Iniziare accendendo la camera di calore del mouse con il pulsante di accensione e quindi premere il pulsante di accensione del calore. Utilizzando la tastiera sul regolatore di temperatura digitale, impostare la temperatura della camera di calore a 50 gradi Celsius. Rivestire il pavimento della camera di calore con lettino di pannocchia.

Montare una videocamera di registrazione video davanti alla camera di calore. Foderare una capsula di Petri da 140 millimetri di diametro con spessi strati di carta velina e posizionarla sul ghiaccio per fungere da cuscinetto di raffreddamento. Per il test di screening, assicurarsi che il peso corporeo del mouse sia di 15 grammi o più.

Prima di iniziare la procedura, verificare che il mouse sia completamente anestetizzato con un pizzico di punta. Rivestire la punta metallica della sonda di temperatura rettale con un lubrificante e inserirla delicatamente nel mouse. Fissare la sonda rettale alla coda del mouse con del nastro adesivo.

Posizionare il mouse in una nuova gabbia di recupero rivestita con lettiera di pannocchia. Avviare un timer e osservare il mouse per cinque minuti mentre si monitora la temperatura corporea interna, fino a quando il mouse non si riprende completamente dall'anestesia e la temperatura si stabilizza a 35-36 gradi Celsius. Alla fine di cinque minuti, annotare la temperatura corporea del mouse come temperatura corporea iniziale a zero minuto.

Trasferire rapidamente il mouse sul pavimento della camera termica del mouse preriscaldata per iniziare la prova dell'esperimento. Dopo che il mouse è stato inserito nella camera del mouse preriscaldata, avviare la fotocamera e il cronometro, aumentare la temperatura della camera di calore a intervalli regolari, in modo tale che la temperatura corporea del mouse aumenti ad una velocità di 25, 2,5 gradi Celsius al minuto. Inizia a registrare la temperatura corporea del mouse a intervalli di un minuto per tutta la durata dell'esperimento.

A 9,5 minuti, impostare la temperatura della camera di calore a 55 gradi Celsius per stabilizzare la temperatura della camera di calore a 55 gradi Celsius entro il 10 ° minuto. Allo stesso modo raggiungere una temperatura stabile della camera di calore a 60 gradi Celsius entro il 20 ° minuto. Ogni prova di screening delle convulsioni dura 30 minuti.

Se il topo sperimenta un attacco, registrare la temperatura corporea del topo durante il sequestro, come temperatura di soglia convulsiva. Prendere nota delle caratteristiche di comportamento convulsivo visualizzate dal mouse, quindi prelevare rapidamente il mouse dalla camera e posizionarlo sul pad di raffreddamento. Se un topo non avverte convulsioni indotte dal calore entro il periodo di osservazione di 30 minuti o la temperatura corporea del mouse raggiunge i 44 gradi Celsius, posizionare il mouse sul pad di raffreddamento.

Quando la temperatura corporea del mouse scende da 36 a 37 gradi Celsius, trasferire il mouse in una gabbia di recupero. Per rimuovere la sonda rettale dal mouse, tagliare con cura il nastro tra la coda del mouse e il filo della sonda rettale. Pulire e pulire la punta metallica della sonda rettale con il 70% di etanolo.

Osservare il topo fino a quando non si riprende prima di riportarlo nella gabbia di casa. Continuare a monitorare lo stato del mouse. Segna la fine della prova dell'esperimento.

Ripristinare la temperatura della camera termica del mouse a 50 gradi Celsius e consentirle di equilibrarsi prima del test successivo. Nel test di crisi di calore, la temperatura corporea media dei topi è stata registrata ogni minuto utilizzando il protocollo di riscaldamento ed è stata valutata la velocità della variazione della temperatura corporea nel tempo. Non c'è stata alcuna differenza nel tasso di variazione della temperatura corporea tra topi mutanti eterozigoti e topi selvatici, nei rispettivi background genetici.

Gruppi sperimentali e di controllo di topi hanno mostrato un comportamento diverso quando esposti a un aumento periodico della temperatura corporea. Tutti i topi mutanti eterozigoti provenienti da background genetici 129X1 o B6NJ hanno mostrato convulsioni indotte dal calore. Nessuno dei topi selvatici nello sfondo arricchito 129X1 ha avuto convulsioni, mentre solo un terzo dei topi dello sfondo B6NJ sensibile alle convulsioni ha mostrato convulsioni.

Una temperatura media di soglia convulsiva di topi mutanti 129X1 non era significativamente diversa dalla temperatura media della soglia convulsiva osservata nei topi B6NJ. Un terzo dei topi wild type B6NJ che hanno mostrato convulsioni indotte dal calore, aveva una temperatura di soglia convulsiva significativamente più alta dei topi mutanti eterozigoti B6NJ. La gravità delle convulsioni è stata misurata utilizzando la scala Racine modificata.

Il punteggio massimo di Racine dei topi mutanti eterozigoti in uno sfondo arricchito 129X1 non era significativamente diverso dai topi mutanti eterozigoti nel background genetico B6NJ. Durante l'impostazione del protocollo di riscaldamento, assicurarsi che la temperatura corporea del mouse non aumenti a una velocità superiore a 25 gradi Celsius al minuto, o può essere dannosa per la salute dell'animale. Sarebbe molto bello combinare il protocollo di riscaldamento con registrazioni EEG simultanee, che ci consentirebbero di correlare diversi modelli di attività cerebrale con diversi tipi di comportamento convulsivo.