Het meten van progressieve neurologische Disability in een muismodel van Multiple Sclerose

Het algemene doel van deze procedure is het beoordelen van de progressieve neurologische uitval bij muizen met chronische demyelinerende ziekten. We bereiken dit door aanbevelingen te geven voor testparameters die geschikt zijn voor het bestuderen van langdurige neurologische beperkingen in het Theilers virusmodel van progressieve multiple sclerose, gebruikmakend van de Rotarod-test. Deze procedure biedt een referentiekader om de relevantie van het muismodel voor progressieve demyelinisatie te beoordelen en het nut ervan voor het testen van therapieën gericht op de behandeling van progressieve neurologische aandoeningen, zoals multiple sclerose.

Het voordeel van deze geoptimaliseerde test ten opzichte van het traditionele visuele scoresysteem is dat het een objectieve variabele genereert om het langetermijneffect van therapieën en experimentele procedures op de motorische functies te kwantificeren. Darlene Royce, een technicus van het laboratorium voor neuro-immunologie aan Dartmouth, zal deze procedure demonstreren. Om de basislijn van de balanscoördinatie en motorische controle te beoordelen, start u het adaptatieprotocol vijf dagen vóór de TMEV-infectie door de muizen eerst ten minste 30 minuten te laten wennen aan de testruimte.

Terwijl de muizen acclimatiseren, stelt u de Rotarod in met de trainingsparameters voor vijf DPI vooraf. Pak vervolgens een muis bij de staart en plaats deze op de staaf, met de kop van de operator af gekeerd. Als de muis valt of springt, plaatst u deze terug in zijn baan op de Rotarod totdat alle muizen in positie zijn.

Nadat alle vier de muizen zijn geplaatst, drukt u op de enter-toets om het experiment te starten. Controleer of de timers automatisch starten en observeer het aantal omwentelingen per minuut op het display voor elke baan. Noteer vervolgens, wanneer elk dier van de staaf valt, de snelheid van de staaf op het moment van de val, alsook de tijd dat het dier op de staaf is gebleven.

Zodra alle muizen zijn gevallen, gebruik dan een tissue om eventuele fecesbolussen en urine van de stang te verwijderen, aangezien de aanwezigheid van urine en fecaal materiaal de grip van de muizen op de stang kan beïnvloeden. Geef de muizen na een rustperiode van drie minuten een tweede en vervolgens een derde poging, waarbij de maximale tijd per enkele poging 240 seconden bedraagt. Voer in totaal drie pogingen uit tijdens elke testdag.

Plaats de muizen tot slot terug in hun thuiskooi. Stel op dag min vier, min drie, min twee en min één PI de Rotarod in met de juiste parameters voor het trainingsprotocol en herhaal het Rotarod-experiment. Begin met het verplaatsen van kooien met vrouwelijke SJL-muizen van vier tot zes weken oud van het rek naar een comfortabele werkruimte.

Gebruik oorstansen om de muizen te markeren, zodat een individuele evaluatie van de klinische en histologische ziekte mogelijk is. Trek vervolgens 30 µL TMEV-infectievoorraad in PBS op in een insulinespuit met een naald van 29 gauge. Bereid het anesthesiegasapparaat voor door te controleren of er voldoende hoeveelheden zuurstof en isofluraan aanwezig zijn voor de duur van de procedure.

Plaats het dier in de inductiekamer en sluit de bovenkant af. Verwijder het dier na enkele minuten uit de kamer en test de muis door in het voetzooltje te knijpen om een adequate anesthesie te waarborgen. Reinig vervolgens de injectieplaats met 70% isopropylalcohol en injecteer 30 µL van de TMEV-infectiestam in het rechter hersenhemisfeer via een handmatige injectie.

Plaats de muis ten slotte terug in de houdkooi zodra deze volledig alert en mobiel is. Stel op dag zeven na infectie de Rotarod in met de juiste experimentele parameters en herhaal de volledige Rotarod-trainingssessie volgens de toepasselijke parameters van het experimentele protocol. Weeg elke muis na de derde poging van elke dag en noteer het lichaamsgewicht op het gegevensblad.

Test de muizen gedurende de volgende zes weken tweemaal per week op dezelfde wijze. Test de muizen na zes weken wekelijks met hetzelfde experimentele protocol gedurende gemiddeld 150 experimentele dagen. Analyseer vervolgens de ruwe gegevens en druk deze uit als een neurologische functionele index, of NFI.

Om de individuele NFI-waarde te bepalen, wordt de baseline-prestatiedrempel van elke muis berekend als het gemiddelde van alle looptijden van 15 tot 45 dagen na infectie. Dit is noodzakelijk om de motorische prestaties als gevolg van progressieve demyelinisatie te kunnen evalueren en eventuele bijdragende tekortkomingen door vroege encefalitis uit te sluiten. Bereken vervolgens de NFI-waarde als het gemiddelde van de drie meest recente gemiddelde looptijden gedeeld door de baseline-prestatiedrempel van de muis.

Bereken ten slotte een aangepaste NFI door de NFI-waarde te delen door de gemiddelde NFI-waarde die door de sham-behandelde groep op die specifieke dag is verkregen. Deze figuur laat zien dat TMEV-geïnfecteerde muizen in de loop van de tijd significant toegenomen neurologische tekorten vertonen in vergelijking met controlemuizen. Chronische infectie met twee verschillende stammen van TMEV had een negatieve invloed op de looptijden van de muizen.

Beide groepen TMEV-geïnfecteerde muizen hadden significant lagere NFI-waarden dan de sham-muizen. Bovendien was er op geen enkel tijdstip een verschil in de progressie van de invaliditeit tussen muizen geïnfecteerd met de BeAn-stam en muizen geïnfecteerd met de DA-stam. Na deze procedure kunnen traditionele visuele scoringsmethoden, zoals de righting reflex-test, worden uitgevoerd om de algemene gezondheid van de muizen snel te beoordelen.

Na de ontwikkeling heeft deze techniek onderzoekers op het gebied van multiple sclerose en neurodegeneratieve ziekten de weg vrijgemaakt om de effectiviteit van therapieën en andere interventies bij het vertragen van progressieve invaliditeit te testen. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in hoe de langetermijn progressieve invaliditeit bij muizen kan worden geëvalueerd. Deze procedure is niet alleen nuttig bij het detecteren van de progressieve neurologische invaliditeit in het Theiler-virusmodel, maar is ook nuttig bij het blootleggen van defecten in andere muismodellen voor neurodegeneratieve ziekten.