14 de dezembro de 2014
O objetivo do protocolo aqui apresentado é descrever procedimentos para expor ratos a níveis moderados de álcool durante o desenvolvimento cerebral pré-natal e quantificar as alterações resultantes no comportamento social durante a idade adulta.
Exposição pré-natal moderada ao álcool e quantificação do comportamento social em ratos adultos. Este vídeo descreve um paradigma de exposição pré-natal ao álcool seguido pela quantificação do comportamento social na idade adulta. Todos os procedimentos descritos neste vídeo foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Centro de Ciências da Saúde e o campus principal da Universidade do Novo México começa com a obtenção de ratos fêmeas adultos de seis a sete semanas de idade com peso médio de 125 a 150 gramas e reprodutores de ratos machos comprovados.
Normalmente, 12 semanas de idade permitem pelo menos uma semana para os animais se aclimatarem ao novo ambiente de alojamento. No geral, o cronograma de exposição pré-natal ao álcool inclui um período de pré-exposição de duas semanas, um período de reprodução em que os animais não têm acesso ao álcool e o período de exposição pré-natal, que ocorre durante toda a gestação. Os detalhes de cada estágio são os seguintes.
Para avaliar os níveis de consumo pré-gravidez, as ratas consomem voluntariamente água sacarina contendo concentrações cada vez mais altas de álcool durante um período de duas semanas. A função desta avaliação é identificar ratos que bebem nos níveis desejados para as fases subsequentes do protocolo de bebida. Este aspecto do paradigma de exposição ao álcool também garante que todas as ratas tenham bebido antes da gravidez.
Prepare tubos para beber reunindo os seguintes suprimentos. Sal de sódio de sacarina, hidrato, etanol de 190 provas, tubos de vidro frisado, borracha natural branca, um furo número quatro rolhas tubos dobrados de uma polegada com ponta esferográfica e réguas de papel preparam uma solução de talo de 0,066% de água sacarina dissolvida em água da torneira. Use uma porção da água sacarina 0,066% para fazer uma solução estoque de sacarina contendo 2,5% de etanol e uma porção para fazer uma solução estoque contendo 5% de etanol.
Prepare tubos de bebida colando uma régua de papel em um tubo. Encha o tubo até a marca de 20 milímetros com a solução correta para o dia. Certifique-se de obter os pesos corporais basais para cada rato fêmea, as sessões de consumo de álcool ocorrem por quatro horas por dia, começando uma hora após o início do ciclo escuro.
Nos dias um e dois, as fêmeas terão acesso a 0,066% de água sacarina. Nos dias três e quatro, as fêmeas terão acesso à solução SAC contendo 2,5% de etanol. A partir do quinto dia, as fêmeas terão acesso à solução SAC contendo sessões de consumo de etanol a 5% envolvendo a solução de etanol a 5%.
Continue até que a fase de consumo pré-gravidez esteja completa. Comida e água da torneira estão disponíveis durante todas as sessões de bebida. No final da sessão de beber de quatro horas, quantifique o peso da solução de etanol consumida por quilograma de peso corporal.
Após a conclusão da fase de consumo pré-gravidez, calcule o consumo médio de etanol e o desvio padrão para todo o grupo e remova os ratos para os quais o consumo médio é um. Desvio padrão ou mais. Acima ou abaixo da média do grupo.
Atribua os ratos restantes ao controle da sacarina ou às condições de exposição pré-natal ao etanol. Combine os níveis de consumo pré-gravidez o mais próximo possível. Para os dois grupos, emparelhe cada rato fêmea com um criador macho comprovado.
Ratos fêmeas não consomem álcool durante a fase de reprodução. Quando a gravidez for confirmada pela presença de um tampão vaginal, pese a rata e Hauser individualmente a partir do primeiro dia gestacional. Forneça soluções de álcool ou sacarina de acordo com a tarefa do grupo.
Durante quatro horas por dia, permita o acesso a alimentos e água da torneira durante as sessões de bebida. Continue as sessões diárias de bebida durante toda a gravidez. Quantifique o consumo de bebida diariamente e pese as barragens de ratos semanalmente.
Interrompa os procedimentos de exposição ao álcool quando a prole nascer. Designe o dia do nascimento como pós-natal. Dia zero.
Chame a ninhada para 10 filhotes por volta do segundo ou terceiro dia pós-natal e registre o peso dos filhotes. Desmame os animais aproximadamente no dia 21 a 24 pós-natal e alojar em pares do mesmo sexo com um animal para a mesma condição de tratamento pré-natal. Não use mais de um a dois ratos de cada ninhada por experimento para limitar os possíveis efeitos da ninhada.
Quantificação do comportamento social na idade adulta. Obtenha todos os materiais e equipamentos necessários. Utilizamos uma câmara personalizada, com 95 centímetros de comprimento, 47 centímetros de largura e 43 centímetros de altura.
A câmara é construída com material plástico composto que é facilmente limpo e desinfetado e tem uma frente de plástico transparente e parte superior aberta. O piso e as paredes laterais são forrados com plástico para facilitar a limpeza. A parede interna posterior é coberta com ladrilhos espelhados para auxiliar na análise.
Os materiais adicionais necessários incluem as seguintes câmeras de vídeo que são capazes de gravar em condições de pouca ou nenhuma luz. Idealmente, a câmera deve ter uma alta resolução no espectro infravermelho, iluminadores infravermelhos, que são posicionados ao redor do aparelho para melhorar a iluminação do aparelho. Na gravação de vídeo, lascas de areia de grau laboratorial, uma escova e pá de pó para limpar o aparelho entre as sessões e álcool isopropílico 70% para eliminar odores de ratos entre as sessões.
Para medição na idade adulta, os ratos têm pelo menos 90 dias de idade quando esta fase do experimento começa por três dias consecutivos, um animal e seu companheiro de gaiola são colocados no aparelho por 30 minutos para se aclimatar ao aparelho. Antes de cada sessão, todas as lascas de madeira são removidas. O aparelho é limpo com álcool isopropílico e lascas de madeira frescas são limpas e desinfetadas com um agente de limpeza apropriado.
Conforme necessário, as lascas de madeira devem cobrir inteiramente a parte inferior do aparelho. Durante a sessão de aclimatação, todas as luzes da sala são apagadas no final da terceira sessão de aclimatação. Alojar os animais individualmente em gaiolas novas com lascas de madeira fresca, comida e água.
A interação social é registrada no dia seguinte, 24 horas após a separação dos animais, para avaliar o comportamento social, iniciando-se pela limpeza do aparelho e substituição das aparas de madeira. Posicione uma ou mais câmeras para gravar a interação. Em nosso laboratório, utilizamos as características únicas dos padrões de pele como forma de identificar as alternativas individuais dos animais para marcar os animais são descritas no texto após a conclusão da filmagem da interação social, identificar os comportamentos de interesse em nosso laboratório.
Quantificamos comportamentos direcionados a parceiros e outros comportamentos direcionados ao meio ambiente. Em nossos estudos anteriores, a luta livre e outras medidas de investigação social, como anal, cheirar genital ou alleg grooming, distinguiram de forma confiável os animais expostos ao etanol dos animais expostos ao saco. Nos videoclipes a seguir, são mostrados exemplos de cada comportamento de interesse.
A luta ocorre quando um ou ambos os animais estão envolvidos em uma tentativa de atacar o parceiro e geralmente resulta em um membro do par prendendo o outro animal de lado ou de costas. A luta livre é frequentemente precedida por perseguição e também pode ser precedida por outros comportamentos, como boxe, cruzamento por baixo, bem como uma fungada genital. O revestimento dos comportamentos é encerrado quando os animais se separam.
Ocasionalmente, os animais rapidamente se envolvem em outra luta se os animais se separarem claramente um do outro. A segunda luta seria revestida como uma instância separada. Como a luta livre requer a participação de ambos os animais da pêra, as medidas devem ser equivalentes para a pêra durante o revestimento.
Você também pode querer observar quais animais acabaram prendendo em vez de serem presos, bem como qual animal se envolveu em perseguir e atacar. Também pode ser útil codificar os comportamentos que compõem as lutas de luta livre separadamente. Se uma análise mais refinada for necessária no boxe, ambos os animais empinam os membros posteriores e se empurram com as quatro patas.
Em episódios de travessia por cima ou por baixo, um animal sobe deliberadamente em cima ou mergulha sob o parceiro. Nesse comportamento, um animal cheira a região genital anal do parceiro. Uma função do cheiro genital anal é a identificação.
Cheirar o corpo refere-se a outro cheirar do corpo do parceiro e geralmente é direcionado para o lado ou flanco do parceiro. Animal alle grooming é grooming do parceiro alle. A limpeza é normalmente direcionada para a nuca e a área da cabeça.
Na criação do animal sobe sobre os membros posteriores semelhante à criação, cavar e cheirar na cama é um comportamento comum direcionado ao ambiente que fornece uma medida de comportamento direcionada ao substrato usado no aparelho para codificação e quantificação de comportamentos, usamos um programa MATLAB personalizado desenvolvido em nosso laboratório. As principais características deste programa são a reprodução de vídeo em botões de alternância de velocidade variável associados a cada comportamento de interesse para o qual o estado ligado ou desligado indica a presença ou ausência do comportamento, codificação automática de tempo do início e deslocamento de cada comportamento e saída de dados, incluindo duração total, frequência e latência para a primeira instância de cada comportamento Após a conclusão da codificação para todos os animais, Os dados resultantes de duração, frequência e latência são analisados com um pacote estatístico. No exemplo mostrado aqui, você pode ver que a frequência, duração e latência para a primeira instância da luta livre, bem como a duração do cheiro genital anal, diferiram significativamente entre os animais expostos à sacarina e ao etanol.
Outras medidas comportamentais não distinguiram entre os grupos. Os métodos apresentados neste vídeo simplificaram o processo de análise do comportamento social, após a exposição pré-natal ao etanol, em um protocolo simples e eficiente. Além da utilidade dessa abordagem para distinguir ratos que foram expostos a níveis moderados de etanol durante o desenvolvimento pré-natal de animais não expostos, esses métodos podem ser facilmente adaptados para avaliação de outros protocolos de exposição ao etanol, incluindo variações no tempo, dose, duração e idade no momento da análise comportamental.
Além disso, os comportamentos específicos quantificados durante a análise podem ser adaptados para capturar os principais efeitos da exposição ao etanol em vários estágios de desenvolvimento.
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Este artigo apresenta um protocolo para expor ratos a níveis moderados de álcool durante o desenvolvimento pré-natal do cérebro. Também detalha a quantificação das alterações resultantes no comportamento social na vida adulta.
A avaliação quantitativa do comportamento social em ratos adultos após exposição pré-natal moderada ao álcool fornece um modelo pré-clínico robusto para investigar os mecanismos neurodesenvolvimentais subjacentes aos Transtornos do Espectro Alcoólico Fetal (FASDs). Esta abordagem permite o alinhamento translacional entre fenótipos comportamentais em roedores e desfechos neurodesenvolvimentais humanos, reforçando a confiança preditiva na validação de alvos e na redução de riscos mecanicistas para portfólios voltados ao sistema nervoso central (CNS). A adaptabilidade do protocolo a diferentes paradigmas de exposição aumenta seu valor para descobertas iniciais e fluxos de pesquisa pré-clínica.
Este protocolo se integra ao continuum de descoberta a pré-clínico ao fornecer um modelo comportamental relevante para a doença, utilizado em testes de hipóteses e validação de alvos na pesquisa de neurodesenvolvimento.