28 mei 2017
Hier beschreven is een gestage, gedrags screening aanpak die kan worden gebruikt om te screenen voor verbindingen die in vivo werkzaamheid vertonen op cognitief en functioneel motorisch gedrag bij transgene muismodellen van β-amyloïdose en tauopathie. Deze methoden zijn geoptimaliseerd om verbindingen te screenen voor activiteit in kort- en werkgeheugen taken.
Het algemene doel van deze procedure is om abnormale gedragingen die gebruikelijk zijn bij muizenmodellen van de ziekte van Alzheimer op een gestandaardiseerde manier te meten om stoffen te screenen die mogelijk gunstige effecten hebben. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van preklinische geneesmiddelontdekking voor de ziekte van Alzheimer, zoals of een stof effectief is of hoe een stof zou kunnen werken. Het grote voordeel van deze techniek is dat het een aantal verschillende gedragingen monitort met behulp van een gefaseerd benadering die zowel gevoelig als specifiek is.
Hoewel deze methode inzicht kan geven in effectieve behandelingen voor de ziekte van Alzheimer, kan deze ook worden toegepast op andere muizenmodellen van dementie of cognitieve disfunctie zoals frontotemporale dementie, traumatisch hersenletsel of autisme. Reinig de Y-doolhof grondig met een geurvrije ontsmettingsdoek voordat u het gebruikt. Veeg het vervolgens af met 70% ethanol en spoel het af met water.
Bereid het data-acquisitiesysteem of de videocamera's voor om de muizen goed te volgen terwijl ze door de doolhof lopen. Tijdens dit proces maakt u een opname van een meetlat in de doolhof om afstanden te kalibreren. Breng de muizenkooi voorzichtig over naar een tafel in de buurt van de doolhof.
Verwijder de muis uit de kooi en plaats hem voorzichtig in een arm van de Y-doolhof, met de kop naar het centrum. Ga ver genoeg weg van de doolhof zodat de muis u niet kan zien en begin onmiddellijk met de video-opname. Neem de muis 10 minuten op.
Na 10 minuten verwijdert u de muis voorzichtig en plaatst u hem terug in zijn eigen kooi. Voordat u doorgaat met de volgende muis, wast u de Y-doolhof opnieuw grondig met behulp van de wasprocedure in drie stappen. Was voorafgaand aan deze test het open veld op dezelfde manier als de Y-doolhof.
Eén dag voorafgaand aan de objectblootstelling, gewennen de muizen aan de arena. Zorg ervoor dat het volgsysteem werkt. En kalibreer de afstanden met behulp van een meetlat zoals eerder.
Markeer ook in de taggingsoftware de hoeken van de arena. Plaats nu voorzichtig de kooi van de muis op een tafel dicht bij de arena. Verwijder de muis en plaats hem voorzichtig in het midden van de arena.
Start snel met de opname en laat de muis een half uur de arena verkennen. Zorg ervoor dat u uit het zicht van het dier bent en verstoor het niet tijdens de test. Na de gewenning sessie brengt u de muis terug naar zijn eigen kooi.
En maak de arena grondig schoon zoals eerder, voordat u de volgende muis gewent. Twee tot drie uur later, voer de steekproeffasen van de geheugentest uit. Wijzig de arena door er twee identieke objecten in te plaatsen, beide gelijkmatig uitgelijnd aan één muur.
Bevestig de objecten met montagekit. Noteer in de software de posities van de twee objecten en de hoeken van de arena. Was de objecten en arena zoals gebruikelijk voordat een muis wordt gepresenteerd.
Voer de test uit zoals de gewenning sessie, plaats de muis in de arena met zijn kop naar de objecten. Laat nu de muis slechts 15 minuten de arena verkennen. Twee tot drie uur later, voer de laatste fase van de geheugentest uit.
Behoud voor deze sessie één vertrouwd object op dezelfde locatie en verwijder het andere bekende object en vervang het door een nieuw geïntroduceerd nieuw object. Laat voldoende afstand tussen de muren en objecten voor de muizen om de objecten van alle kanten vrij te verkennen. En zoals eerder, bevestig de objecten met kit.
Zorg over alle testgroepen in het onderzoek voor een balans van posities voor nieuwe en bekende objecten. Voer de laatste sessie uit zoals de andere twee sessies, maar neem alleen het gedrag van de muis gedurende 10 minuten op. Lidklemmen is een functionele motortest die tekortkomingen in de corticospinale functie kwantificeert.
Voor deze test gebruikt u een handapparaat om de hele sessie op video op te nemen. Begin met het plaatsen van de kooi op een schone tafel en documenteer de ID van het dier. Verwijder voorzichtig de muis uit zijn kooi en houd hem vijf tot tien seconden opgehangen aan de staart terwijl u de video focust op de bewegingen van de achter- en voorpoten. Het hanteren van de muis zodat hij niet probeert te ontsnappen vergt oefening.
Na het opnemen van minimaal vijf seconden video, plaatst u de muis terug in zijn eigen kooi. Plaats vervolgens de kooi terug op de rek. Reinig vervolgens de tafel voordat u de procedure op de volgende muis herhaalt.
Later beoordeelt u het gedrag in de video's op een schaal van nul tot vier. Met behulp van de Y-doolhoftest, onthulde een oude transgene muizenlijn die pathologie vertoont die lijkt op de ziekte van Alzheimer, een verwachte spontane afwisselingsfout. Daarentegen vertoonde een andere muizenlijn van het model van de ziekte van Alzheimer een verhoogde spontane afwisseling die te wijten was aan extreme hyperactiviteit en stereotypering in de lijn.
Deze gedragingen interfereren significant met de meting van spontane afwisseling. In de nieuwe objecttest kunnen tijdens de gewenning hyperactiviteit en andere stereotiepe gedragingen worden beoordeeld. Tijdens de steekproeffasen werd de verkenning van elk object afzonderlijk gemeten om dieren zonder objectbias te identificeren.
Open cirkels tonen dieren die bias vertoonden en werden uitgesloten van de testfase. De testfase werd op drie verschillende manieren geanalyseerd. Wanneer de totale verkenningstijd vergelijkbaar was tussen de groepen, werd de rauwe verkenningstijd van elk object geanalyseerd.
Wanneer de vergeleken groepen voor verschillende bedragen van tijd verkenden, werd ofwel de voorkeur voor nieuwheid of een discriminatie-index gebruikt om de test te scoren. Lidklemmen, dat geen cognitieve maatstaf is, werd waargenomen in verschillende transgene staartmuismodellen. Dit gedrag herhaalt enkele van de functionele motorische tekortkomingen die worden waargenomen in het late stadium van de ziekte van Alzheimer.
Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat u de muizen voorzichtig moet hanteren en eventuele verstoringen in de testomge
Dit artikel presenteert een gedragsmatige screeningaanpak om verbindingen te evalueren op hun werkzaamheid voor cognitieve en motorische functies in transgene muismodellen voor de ziekte van Alzheimer. De methoden richten zich op het beoordelen van taken voor het kortetermijn- en werkgeheugen, waardoor een gestandaardiseerde manier wordt geboden om abnormaal gedrag te meten.
Dit gedragsscreening-paradigma maakt preklinische evaluatie mogelijk van de effectiviteit van verbindingen op cognitieve en motorische eindpunten in modellen voor de ziekte van Alzheimer, wat bijdraagt aan targetvalidatie en mechanische risicoreductie. Door de integratie van assays voor spontane alternatie, herkenning van nieuwe objecten en limb clasping, biedt deze aanpak kwantitatieve, reproduceerbare resultaten voor het kortetermijngeheugen, het werkgeheugen en de corticospinale functie. Deze gefaseerde workflow helpt bij het prioriteren van verbindingen met ziekterelateerde biologische activiteit voordat men overgaat naar meer hulpbronintensieve studies.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie tot leadidentificatie en biedt gedragsmatige fenotypering om de brug te slaan tussen in vitro bevindingen en preklinische werkzaamheid.