Beoordeling van Activity based Anorexia in muizen
14 mei 2018
Muizen individueel ondergebracht bij een lopend wiel terwijl gezien de beperkte toegang tot voedsel ontwikkelen verlagingen van de voedselconsumptie en verhogen van de activiteit op het draaiende wiel. Deze experimentele verschijnsel heet activity based anorexia. Dit paradigma is een experimentele instrument voor het bestuderen van de neurobiologie en gedrag onderliggende aspecten van anorexia nervosa.
Het algemene doel van dit experiment is om de neurobiologie en het gedrag die ten grondslag liggen aan anorexia nervosa te onderzoeken. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van psychiatrie met betrekking tot eetstoornissen, zoals wat de neurale grondslagen van anorexia nervosa zijn, en welke hersencircuits betrokken zijn. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het kan worden gebruikt om enkele onderliggende mechanismen van anorexia te bestuderen, die niet bij mensen kunnen worden beoordeeld.
Stel een experimentele ruimte in door een kooirek dicht bij de laptop en wielhubs te kiezen. Dit zal problemen met datatransmissie beperken. Activeer nu de verbinding tussen de wielhubs en de software.
Open eerst de wielbeheersoftware om ervoor te zorgen dat beide draadloze hubs actief zijn. Reset vanuit de software de standaard wielverbindingen. Open tools en selecteer wielen verwijderen.
Herhaal deze stap vijf keer, sluit vervolgens de software en open deze opnieuw. Zorg vervolgens voor stroomvoorziening voor de wielen. Sluit de draadloze verbindingskabels aan op de wielhardware en plaats de batterijen in de wielbasis.
Bekijk vervolgens de software. De wielbasis moet worden vermeld met de ID van één onder de juiste draadloze hub. Als dat niet het geval is, ontkoppel de accu, verwijder het wiel in de software en probeer het opnieuw.
Als het wiel wordt herkend, vervang de ID met de juiste ID van het dier. Bevestig vervolgens de basis van het loopwiel met duct tape aan de onderkant van de kooi om stabiliteit te garanderen. Laat geen tape uitsteken, omdat muizen op blootliggende tape zullen kauwen. Plaats vervolgens een loopwielplaat zonder gecorrodeerde magneet op de basis en draai het wiel om de afstand tot de kooiwand en het rooster te controleren.
Laat de schijf draaien en controleer of elke omwenteling correct wordt geregistreerd in de software. Bevestig vervolgens het voedselvat met duct tape aan de kooi. Plaats het weg van het loopwiel en de waterfles.
Plaats vervolgens twee stukken voer in het vat, bevestig de volle waterfles aan de kooi en voeg strooisel toe aan de bodem van de kooi. Nadat alle kooien op deze manier zijn voorbereid, plaatst u de muizen afzonderlijk in hun juiste kooien. Zodra alle muizen in hun kooien zitten, gaat u naar de software en klikt u op bestand en start vervolgens de acquisitie.
Tijdens het experiment start u nieuwe acquisities om de proeffasen te onderbreken. Laat de muizen nu twee volle dagen acclimatiseren aan de huisvestingsomstandigheden. Tijdens deze fase bepaalt u of elke muis gezond genoeg is om de ABA-proef te ondergaan.
Op de derde dag van het experiment meet u ongeveer negen gram voer en noteert u het gewicht tot 1/1000 van een gram. Verwijder vervolgens voorzichtig de muis uit de kooi en weeg deze in een grote plastic beker tot de dichtstbijzijnde tiende van een gram. Doe dit met minimale stress voor de muis.
Met de muis uit de kooi, zoek en verwijder alle voedsel in de kooi. Naast het verwijderen van het voedsel in de pot, kijkt u door het strooisel naar verspreid voedsel. Maak indien nodig het loopwiel schoon met 70% isopropanol en papieren handdoeken.
Voordat u de muis terugbrengt naar zijn kooi, zorg ervoor dat de isopropanol is opgedroogd. Laad vervolgens de muis en de negen gram voer in de kooi. De volgende dag keert u binnen 10 minuten na de laatste bezoek binnen in het dierencentrum terug.
Laad opnieuw negen gram voer in een kleine plastic beker en noteer het exacte gewicht. Verwijder voorzichtig de muis en weeg deze met minimale stress voor de muis. Verwijder nu het voedselvat uit de kooi en onderzoek het.
Verwijder eventueel aanwezige ontlasting met een pincet en gebruik een zeef over de beker om het strooisel te verwijderen. Kruip de grotere stukken voer zodat ze door de filter gaan en alleen strooisel in de zeef achterblijft. Zoek vervolgens in het kooibed voor voedselresten en voeg deze toe aan de beker.
Noteer vervolgens de massa van het voedsel dat in de kooi achterbleef. Veeg vervolgens het vat schoon en plaats het leeg terug in de kooi. Pas indien nodig nieuw plakband toe.
Laad vervolgens het vat met het voorbereide negen gram voer. Maak zoals eerder eventueel vervuilde loopwielen schoon en plaats ze terug in de kooien. Reset elke dag alle kooien op deze manier.
Op dag vijf, zeven en negen start u de computerdata-acquisitie in het wielloopprogramma opnieuw. Nadat de basisgegevens zijn verzameld, start u op dag 11 de data-acquisitie opnieuw en begint u met de beperkingsfase. Volg in wezen het basisprotocol met enkele wijzigingen.
Ten eerste, veeg de loopwielen niet schoon bij het veranderen van het voedsel. Ten tweede, beperk de toegang van de dieren tot hun negen gram voedselrantsoen tot slechts zes uur. De voederperiode kan overdag of 's nachts zijn.
Beide keuzes hebben voordelen. Na zes uur weegt u het resterende voedsel in de pot en kooi. Reinig indien nodig het wiel, maar doe dit snel zodat de volgende kooi snel kan worden behandeld.
Elke dag tijdens de beperkingsfase herhaalt u deze procedure. Het wordt nu erg belangrijk om de gewichtsverliezen van de dieren te controleren. Als een muis daalt tot 75% van zijn basisgewicht, verwijdert u hem uit het experiment.
Bied deze muizen onbeperkt voedsel vanaf de bodem van de kooi en geen toegang tot een loopwiel. Nadat alle kooien zijn beoordeeld, wordt de verwijderde muis gedood, tenzij hun herstel moet worden bestudeerd. Met behulp van het beschreven experiment werd een groep op activiteit gebaseerde anorexia muizen beoordeeld, samen met drie controlegroepen.
Volgens het beschreven proces werd het voedsel beperkt tot zes dagelijkse uren. Wanneer een muis uit de studie werd gehaald vanwege overmatig gewichtsverlies, werd ook een willeke
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie onderzoekt de neurobiologie en het gedrag ten grondslag liggende anorexia nervosa met behulp van een muismodel van activiteitsgebaseerde anorexia. Muizen met beperkte toegang tot voedsel en een draaimolen vertoonden verminderde voedselconsumptie en verhoogde activiteit, wat inzichten biedt in de mechanismen van anorexia.
Belangrijkste onderzoekscomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Gedragswetenschap
- Psychiatrie
Achtergrond
- Activiteitsgebaseerde anorexia is een fenomeen dat wordt waargenomen bij muizen.
- Dit model helpt bij het bestuderen van de neurobiologische aspecten van anorexia nervosa.
- Het begrijpen van deze mechanismen kan behandelingsstrategieën informeren.
- De studie behandelt sleutelvragen over neurale circuits betrokken bij eetstoornissen.
Doel van het onderzoek
- Om de neurobiologie van anorexia nervosa te onderzoeken.
- Om hersencircuits te identificeren die betrokken zijn bij de aandoening.
- Om gedragsveranderingen te verkennen die geassocieerd zijn met beperkte voedseltoegang.
Gebruikte methoden
- Individuele huisvesting van muizen met toegang tot een draaimolen.
- Beperkte voedselbeschikbaarheid om activiteitsgebaseerde anorexia te induceren.
- Bewaking van voedselconsumptie en draaimolenactiviteit.
- Gegevensverzameling via software verbonden met wielhubs.
Belangrijkste resultaten
- Muizen vertoonden verminderde voedselinname wanneer ze toegang hadden tot een draaimolen.
- Er werd verhoogde activiteit op de draaimolen waargenomen.
- Het model biedt inzichten in de neurobiologische grondslagen van anorexia.
- Bevindingen kunnen helpen bij het begrijpen van menselijke eetstoornissen.
Conclusies
- Het activiteitsgebaseerde anorexiamodel is effectief voor het bestuderen van anorexia nervosa.
- Het maakt onderzoek mogelijk naar neurale mechanismen die niet bij mensen kunnen worden beoordeeld.
- Resultaten dragen bij aan het begrip van eetstoornissen en mogelijke behandelingen.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
The activity-based anorexia (ABA) model in mice provides a translational system to investigate neurobehavioral mechanisms underlying anorexia nervosa, a disorder with high unmet medical need. By enabling controlled study of feeding behavior and hyperactivity phenotypes, the model supports target validation and mechanistic de-risking in early discovery. This facilitates hypothesis-driven screening for novel therapeutic candidates affecting appetite regulation and reward pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to feeding behavior and activity regulation in a disease-relevant system.
- Operational Value: Supports biological de-risking by isolating neural and behavioral contributors to anorexia-like phenotypes.
- Predictive Value: Enhances confidence in target engagement through quantifiable outputs such as food intake and wheel running activity.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a standardized, quantifiable phenotypic readout for compound screening affecting energy balance and motivation.
- Operational Value: Enables assay reproducibility through precise monitoring of food consumption and wheel rotations via connected software.
- Scalability: Facilitates longitudinal tracking across restriction and baseline phases for dose-response evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease relevance by modeling key behavioral features of anorexia nervosa, including reduced caloric intake and increased activity.
- Operational Value: Supports translational continuity from discovery through preclinical validation using measurable behavioral endpoints.
- Risk Mitigation: Informs risk-adjusted advancement decisions by identifying compounds that normalize aberrant behavior without inducing excessive weight loss.
Pipeline & Workflow Integration
The ABA model fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead identification, particularly for CNS-active compounds affecting homeostatic and reward circuits.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of neural circuits involved in appetite and motivation, such as those involving BDNF and NCAM1 pathways.
- Screening: Delivers quantitative, time-series data on food intake and locomotor activity, enabling reliable compound evaluation.
- Analytics: Generates measurable dependent variables (e.g., grams of food consumed, wheel revolutions) that allow statistical comparison across experimental groups.
- Translational Research: Connects behavioral outputs to neurochemical changes, supporting biomarker alignment in preclinical studies.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable behavioral platform adaptable across strains and genetic models for target validation and mechanism of action studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by modeling a face-valid anorexia-like state driven by ethologically relevant conditions.
- Operational Value: Ensures standardization through protocolized feeding schedules, wheel access, and automated data acquisition.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by reducing ambiguity in behavioral phenotypes linked to eating disorder pathophysiology.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on normalization of ABA phenotypes, reducing late-stage biological attrition.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience, rodent handling, and automated monitoring systems.
- Dependent on instrumentation including running wheels with magnetic sensors, wireless hubs, and data acquisition software.
- Necessitates cross-team standardization of feeding protocols, weighing procedures, and wheel maintenance to ensure data integrity.
- Involves adaptation considerations across mouse strains, as baseline activity and feeding behaviors may vary.
- Includes practical limitations such as stress from handling, technical issues in wheel tracking, and the need for consistent timing of measurements.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:41
Set Up and Pre-experimental Acclimation Phase - Days 1 and 2
3:13
Experimental Baseline Phase - Days 3 to 9
5:23
Experimental Restriction Phase - Days 11 to 23
6:39
Results: Assessing Biochemical Consequences of Activity-based Anorexia
7:44
Conclusion
