Usando a Anorexia Rodent modelo baseado em atividades para estudar a base neurobiológica da Anorexia Nervosa
22 de outubro de 2015
Aqui apresentamos um protocolo para induzir anorexia baseada em atividade (ABA) em camundongos adolescentes fêmeas. ABA é uma condição de hiperatividade evocada pela imposição de restrição alimentar a roedores com acesso a uma roda de corrida. Esse fenômeno está sendo usado como modelo para estudar a neurobiologia subjacente da anorexia nervosa.
O objetivo geral deste procedimento é induzir anorexia baseada em atividade em camundongos fêmeas adolescentes. Isso é feito introduzindo primeiro os ratos a uma roda de corrida e por pelo menos três dias monitorando continuamente a atividade da roda de corrida. Em seguida, os M são colocados em um cronograma restrito de acesso a alimentos e as mudanças em sua corrida voluntária são registradas.
Em última análise, esse modelo de anorexia baseado em atividades pode mostrar que as mudanças neurobiológicas estão associadas a mudanças no comportamento de um animal quando têm acesso restrito aos alimentos. Espero que este modelo de anorexia baseada em atividades ajude a melhorar a terapia da anorexia nervosa, pois identificará diferenças individuais discretas na neuroquímica e na neuroanatomia subjacentes à resiliência e vulnerabilidade à anorexia nervosa. Embora esse método possa fornecer informações sobre a anorexia nervosa, ele também pode ser aplicado a outras doenças que têm comorbidade com a ansiedade.
Geralmente, nuidade individual, este método terá dificuldades porque a vulnerabilidade de cada animal à atividade baseada em AIA é altamente variável. Assim, é necessário monitorar de perto a perda de peso, a alimentação e a atividade do animal, ou os animais podem começar a se preparar. Coloque o computador e o hub USB na sala dos animais, longe da água corrente e do tráfego de pedestres, mas dentro do alcance do transmissor das rodas de corrida.
Use também uma fonte de alimentação de backup para o computador e o hub USB usando interruptores no hub. Defina os números dos canais para corresponder aos números dos canais de todas as rodas de corrida que ele monitorará. Agora inicie o software gerenciador de rodas em execução e confirme se o software reconhece cada transmissor.
Cada roda será listada na janela do programa. Sob o título sensores de roda. O software fornecerá automaticamente um número de identificação para cada roda.
Pode ser útil anotar esse número na roda. Se uma roda não for reconhecida, substitua as baterias da roda. Em seguida, prepare uma gaiola para cada rato com ninhos de cama, livre acesso à água e uma roda de corrida.
A roda de corrida deve se mover livremente sem tocar nas paredes da gaiola, na cesta de alimentos ou na parte superior da gaiola. Além disso, confirme se o software está atualizando as contagens de rodas. Para aclimatar os animais, aloje cada rato individualmente em uma gaiola com uma roda de corrida e acesso a cerca de 100 gramas de ração seca e 50 gramas de ração úmida na gaiola.
No software. Inicie a aquisição e o armazenamento de dados selecionando iniciar aquisição. No menu de arquivo, escolha o diretório no qual os dados serão salvos até serem interrompidos.
O software gravará continuamente todos os dias pouco antes do início da fase escura do ciclo de luz. Pese o animal, pese a comida úmida e pese a comida seca. Reabasteça o recipiente de alimentos secos se contiver menos de 50 gramas e substitua o recipiente de alimentos úmidos.
Se a comida secar ou ficar suja com a roupa de cama, registre manualmente a contagem de rodas ao mesmo tempo. Para fazer backup dos dados digitais no primeiro dia de restrição alimentar, remova todos os alimentos úmidos e secos da gaiola no meio da parte do ciclo de luz do dia. Mais tarde, no início do tempo escuro, registre o peso do animal e a contagem de rodas.
Em seguida, coloque cerca de 50 gramas de ração seca na tremonha e forneça cinco gramas de ração úmida em um barco. Em seguida, prepare uma nova gaiola com cama e ninhos para cada animal. Depois de duas horas com a transferência de alimentos, a roda de corrida e alguns punhados de roupa de cama suja para a gaiola preparada.
Transfira os ratos para as novas gaiolas sem comida. No final do período de acesso aos alimentos, registre o peso dos alimentos UNE e a contagem de rodas. Repita esse processo diariamente durante o experimento.
Se em algum momento um animal cair abaixo de 75% de seu peso inicial, remova-o do experimento. Outras indicações de fome excessiva que indicariam que o animal deve ser removido do experimento incluem uma postura curvada e incapacidade de se mover pela gaiola. O animal pode estar frio ao toque e deixar de comer durante as duas horas de acesso ao alimento.
Após três dias de restrição alimentar, termine o experimento. Eutanasiar o animal para colher tecidos ou permitir que os animais se recuperem. Para mais testes comportamentais no software, clique na opção de aquisição final no menu de arquivo.
Os dados agora são salvos em um arquivo WLS no diretório escolhido No início do experimento, remova as rodas de corrida das gaiolas e, em seguida, remova suas baterias. A recuperação de animais deve ser permitida ad libido, acesso a alimentos. Agora, exporte os dados para uma planilha.
Escolha a opção de exportação no menu de arquivo e selecione os arquivos WLS desejados na opção de arquivo de dados de origem. Em seguida, selecione a data e hora de início e término e, finalmente, selecione cada sensor de roda para exportação. Na lista de sensores de roda, os dados podem ser analisados conforme necessário para estudar o efeito de um b.
Em uma população semelhante à anorexia nervosa humana, camundongos adolescentes fêmeas foram aclimatados à roda em P 36. Logo após o início da puberdade, a privação de alimentos foi iniciada no P 40 e seu peso corporal diminuiu drasticamente os animais de controle que não tinham rodas de corrida ou restrições alimentares. Os animais famintos correram excessivamente após o início da restrição alimentar.
A análise detalhada da atividade da roda mostrou um padrão circadiano. Curiosamente, mesmo durante o acesso aos alimentos, os animais famintos optaram por usar a roda de corrida. Após o início da restrição alimentar, alguns animais mostraram um aumento na atividade pouco antes do momento da alimentação, o que pode ser chamado de alimento Atividade antecipatória Um mestre para criar uma coorte para se submeter a um cenário baseado em atividades pode ser alcançado em algumas horas se for realizado corretamente.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de registrar as contagens de rodas manualmente pelo menos uma vez por dia. A interrupção inesperada da linha de energia ou o esgotamento das baterias podem interromper a contagem de rodas gerada por computador Seguindo este procedimento. Outros métodos, como imunocitoquímica, eletrofisiologia e testes comportamentais, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como como a indução da anorexia baseada em atividades afeta a anatomia do cérebro, as propriedades biofísicas e o comportamento.
Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para induzir anorexia baseada em atividade (ABA) em camundongos fêmeas adolescentes, um modelo para o estudo da neurobiologia da anorexia nervosa. O protocolo envolve restrição alimentar e monitoramento da atividade em roda giratória para observar alterações comportamentais.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Biologia Comportamental
- Modelos Animais de Doença
Antecedentes
- A anorexia baseada em atividade é caracterizada por hiperatividade devido à restrição alimentar.
- Este modelo auxilia na compreensão dos mecanismos neurobiológicos subjacentes à anorexia nervosa.
- Diferenças individuais na neuroquímica podem influenciar a vulnerabilidade à anorexia.
- O monitoramento cuidadoso do comportamento animal é crucial durante o experimento.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um modelo confiável para estudar a anorexia baseada em atividade em camundongos.
- Investigar as alterações neurobiológicas associadas à restrição alimentar e à hiperatividade.
- Aprimorar abordagens terapêuticas para a anorexia nervosa mediante a identificação de diferenças individuais.
Métodos Utilizados
- Introdução de rodas de corrida para aclimatar os camundongos.
- Monitoramento da atividade na roda e da ingestão alimentar durante um período especificado.
- Implementação de um regime de restrição alimentar para induzir ABA.
- Coleta e análise de dados para avaliar alterações comportamentais e perda de peso.
Resultados Principais
- Os camundongos exibiram aumento da atividade de corrida após a restrição alimentar.
- Os padrões comportamentais indicaram um ritmo circadiano nos níveis de atividade.
- Alguns camundongos exibiram atividade antecipatória à alimentação antes dos horários de fornecimento de alimento.
- A perda de peso e as alterações comportamentais foram rigorosamente monitoradas para garantir o bem-estar dos animais.
Conclusões
- O modelo ABA é eficaz para estudar a neurobiologia da anorexia nervosa.
- Os achados podem orientar futuras estratégias terapêuticas para o tratamento da anorexia.
- A variabilidade individual na resposta à restrição alimentar destaca a necessidade de abordagens personalizadas na pesquisa.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O modelo de anorexia baseada em atividade (ABA) em roedores fornece um sistema translacionalmente relevante para dissecar os mecanismos neurobiológicos subjacentes à anorexia nervosa, um transtorno com alta mortalidade e opções terapêuticas limitadas. Ao permitir a manipulação controlada do acesso à alimentação e da atividade, este modelo apoia a redução de riscos mecanicistas e a validação de alvos na interseção entre neurociência comportamental e doenças psiquiátricas. Suas saídas quantitativas e a variabilidade individual informam a confiança preditiva e a triagem de portfólios na descoberta precoce de medicamentos neuropsiquiátricos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação de circuitos neurais e vias neuroquímicas implicadas na vulnerabilidade e resiliência à anorexia nervosa.
- Apoia a desmistificação biológica ao correlacionar fenótipos comportamentais com alterações neuroanatômicas e neuroquímicas.
- Facilita a validação funcional de alvos por meio de desfechos comportamentais e fisiológicos mensuráveis.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaio
- Oferece um sistema comportamental validado para avaliar intervenções candidatas direcionadas aos fenótipos de hiperatividade e restrição alimentar.
- Fornece leituras quantitativas reprodutíveis, como atividade de corrida em roda e perda de peso, para padronização de ensaios.
- Permite a preparação para triagem de compostos que modulam os fatores neurobiológicos responsáveis por comportamentos semelhantes à anorexia.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha-se com os desfechos comportamentais e neurobiológicos relevantes para a doença observados na anorexia nervosa humana.
- Permite a continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica, possibilitando a coleta de tecidos para análises moleculares e eletrofisiológicas posteriores.
- Informa decisões de avanço ajustadas ao risco, revelando diferenças individuais na vulnerabilidade e na resiliência.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O modelo ABA integra-se ao continuum de descoberta neuropsiquiátrica, desde estudos mecanicistas iniciais até a avaliação pré-clínica de candidatos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre a função de circuitos neurais e modulação neuroquímica em comportamentos relevantes para a anorexia.
- Triagem: Fornece saídas comportamentais quantitativas padronizadas para avaliação de compostos.
- Análises: Permite comparação estatística de atividade, perda de peso e perturbação circadiana entre grupos experimentais.
- Pesquisa Translacional: Facilita a correlação com fenótipos da doença humana e apoia a descoberta de biomarcadores.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma plataforma reutilizável para investigar comorbidades como ansiedade e para estudos neurobiológicos interprogramas.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva em alvos neurobiológicos e reduz a ambiguidade mecanicista na modelagem de doenças psiquiátricas.
- Valor Operacional: Padroniza a fenotipagem comportamental e favorece a reprodutibilidade entre coortes e estudos.
- Valor Estratégico: Melhora a tomada de decisões de avanço ou interrupção de projetos e a alocação de recursos ao fornecer evidências pré-clínicas robustas.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de programas em neuropsiquiatria com base em dados mecanicistas e comportamentais.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em neurociência comportamental e manejo de modelos animais.
- Necessita de equipamentos especializados para monitoramento contínuo da atividade e aquisição de dados.
- Exige padronização rigorosa entre equipes nos protocolos e no tratamento dos dados.
- Deve levar em conta a variabilidade individual nas respostas dos animais e adaptar os protocolos conforme necessário.
- É essencial um monitoramento rigoroso para garantir o bem-estar dos animais e a integridade dos dados.
