12 juni 2018
Dit protocol beschrijft een methode van chemische aanmaakhout met pentylenetetrazole en biedt een muismodel van epilepsie. Dit protocol kan ook gebruikt worden om te onderzoeken kwetsbaarheid voor inbeslagneming inductie en pathogenese na epileptische aanvallen bij muizen.
Deze methode kan helpen bij de diepgaande analyse van epilepsie. Epileptische aanvallen veroorzaken histologische veranderingen in de hersenen die mogelijk betrokken zijn bij neuropsychiatrische ontwikkelingsstoornissen. Het grote voordeel van deze techniek is dat een zelf-conversieve dosis PTZ beter controleerbare aanvallen kan induceren dan de andere huidige methoden.
Begin met het voorbereiden van de injectie door 2 milligram per milliliter PTZ op te lossen in steriele 0,9 procent natriumchloride. Weeg het dier en plaats het vervolgens in een observatiekamer voor een habituatieperiode van 3 minuten. Injecteer vervolgens PTZ intraperitoneal met een spuit van 1 milliliter die is bevestigd aan een naald van 27 gauge in het linker of rechter kwadrant van de buik van het dier.
Observeer ten slotte het dier na de PTZ-injectie op abnormaal gedrag. Verkrijg ten minste twee 129 SV muizen van twee tot zes maanden oud die van hetzelfde geslacht zijn als de proefmuizen om de vreemde muis te zijn. Elke vreemde muis moet apart worden gehouden.
Laat voor elke trainingssessie de muis 15 minuten in de kooi voor habituatie. Reinig de hele inrichting in beide kooien door het oppervlak af te vegen met 70% ethanol. Plaats vervolgens de lege kooien in de twee zijkamers van de drie-kamer inrichting en open de deuren tussen de kamers.
Om de proefmuis te habitueren, plaats de proefmuis in de centrale kamer en laat de muis vrij bewegen door de inrichting tot de muis beide kooien heeft onderzocht, plus nog eens vijf minuten. Nadat het dier in de centrale kamer is bewogen, sluit de deuren en laat de muis vrij bewegen in de centrale kamer gedurende vijf minuten. Gedurende deze periode, plaats een van de 129 SV muizen in een kooi om te wennen aan de kooi.
Direct na de habituatieperiode van de proefmuis, plaats de kooi met de 129 SV muis, de Stranger One-kooi, in een van de zijkamers en plaats de lege kooi, de Object-kooi, in de andere zijkamer. Open de deur en bewaak het gedrag van de proefmuis. Laat de proefmuis vrij bewegen gedurende 10 minuten en registreer vier gedragsparameters.
Nummer een, de tijd doorgebracht in elke kamer, de Stranger One-kamer, de Object-kamer en de centrale kamer. Nummer twee, tijd besteed aan het onderzoeken van elke kooi, de Stranger One-kooi en de Object-kooi. Nummer drie, het aantal ingangen in elke kamer en nummer vier, de totale afgelegde afstand.
Nadat de muis in de centrale kamer is bewogen, sluit de deuren. Na het afvegen van de kooien, begint u met de sociale nieuwheidsanalyse door een andere 129 SV muis in een van de kooien te plaatsen, de Stranger Two-kooi, en plaats de Stranger Two-kooi in een van de kamers. Plaats de Stranger One-muis in de andere kooi, de Stranger One-kooi en plaats de Stranger One-kooi in de andere kamer.
Open tenslotte de deur en bewaak het gedrag van de proefmuis. Laat de proefmuis vrij bewegen gedurende 10 minuten en meet dezelfde gedragsparameters die zijn beschreven voor de gezelligheidsanalyse. Begin met het plaatsen van een muis in een conditioneringsapparaat met specifieke omstandigheden.
Bijvoorbeeld, een vierkant apparaat met heldere plexiglaswanden, een metalen roostervloer, een ethanolgeur, 100 lux helderheid en 65 decibel achtergrond witte ruis. Conditioner de muis door voetschokken met pseudo-willekeurige timing van elektrische schokken van 0,1 milliamp gedurende twee seconden drie keer gedurende vijf minuten. Breng de muis vervolgens terug naar de thuiskooi na conditionering.
De dag na de conditionering, voer een geheugenbeoordeling uit door de muis in hetzelfde apparaat als de schokconditie te plaatsen en het bevriezingstijd meten gedurende vijf minuten. Plaats later dezelfde dag de muis in een nieuw apparaat en meet de bevriezingstijd tijdens een beoordeling van vijf minuten. Vergelijk tenslotte de bevriezingstijd tussen dezelfde conditie en de nieuwe conditie.
De resultaten gaven aan dat de aanvallenscore geleidelijk toenam met PTZ-injecties, terwijl geen aanvallen of abnormaal gedrag werden opgeroepen door zoutoplossingsinjecties. Verder bevorderde herhaalde aanvallen abnormale axonale vertakkingsvorming of mossy fiber sprouting en abnormale migratie van granulair cellen in de hippocampus. PTZ-behandelde muizen vertoonden normale gezelligheid. Muizen brachten meer tijd door in de Stranger One-kamer dan in de Object-kamer en onderzochten de Stranger One-kooi meer dan dat ze de Object-kooi onderzochten. PTZ-behandelde muizen vertoonden abnormale sociale nieuwheid, wat duidt op een verminderde sociale geheugen. PTZ-behandelde muizen vertoonden ook een verminderd geheugen in de contextuele angsttest.
Na dit proces kunnen andere methoden zoals de Morris water maze of andere geheugentests worden uitgevoerd om de aanvullende vragen over het verminderde geheugenvermogen beïnvloed door epileptische aanvallen te beantwoorden. Na de ontwikkeling ervan, baant deze techniek de weg voor onderzoekers op het gebied van epilepsie om als een mechanisme van door aanvallen geïnduceerde neuropsychiatrische ontwikkelingsstoornissen te onderzoeken door gebruik te maken van modeldieren.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een methode van chemische kindling met pentylenetetrazol (PTZ) om een muismodel voor epilepsie te genereren. Er wordt onderzoek gedaan naar de effecten van herhaalde aanvallen op gedragsmatige uitkomsten en de onderliggende neuronale veranderingen. De methode stelt onderzoekers in staat om door aanvallen geïnduceerde neuropsychiatrische ontwikkelingsstoornissen te onderzoeken met behulp van 129 SV-muizen.
Het pentylenetetrazol (PTZ)-geïnduceerde kindling-muismodel biedt een robuust, schaalbaar platform voor het onderzoeken van de mechanismen die ten grondslag liggen aan epilepsie en door convulsies geïnduceerde neuropsychiatrische dysfunctie. Dit model maakt een kwantitatieve beoordeling mogelijk van de vatbaarheid voor epileptische aanvallen, gedragsmatige beperkingen en neuronale pathologie, wat bijdraagt aan de voorspellende betrouwbaarheid bij vroege targetvalidatie en compound-screening. De reproduceerbaarheid en translationele relevantie maken het een waardevol instrument voor portfoliotriage en mechanistische risicoreductie bij de ontwikkeling van geneesmiddelen voor het centraal zenuwstelsel.
Dit model integreert in het ontdekkingscontinuüm, van vroege mechanistische studies tot lead-identificatie en preklinische validatie, ter ondersteuning van zowel target de-risking als compound-triage.