Avaliação de Alternância Espontânea, Reconhecimento de Objetos Novos e Clasping de Membros em Modelos de Rato Transgênico de Neuropatologia Amilóide-β e Tau

Descreve-se aqui uma abordagem de rastreio comportamental escalonada que pode ser utilizada para pesquisar compostos que exibem eficácia in vivo sobre comportamentos motores cognitivos e funcionais em modelos de ratinho transgénicos de β-amiloidose e tauopatia. Esses métodos são otimizados para pesquisar compostos para atividades em tarefas de memória de curto prazo e de trabalho.

O objetivo geral deste procedimento é medir comportamentos anormais que são comuns em modelos de camundongos da doença de Alzheimer de maneira padronizada, a fim de rastrear compostos que podem ter efeitos benéficos. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da descoberta de medicamentos pré-clínicos para a doença de Alzheimer, como se um composto é eficaz ou como um composto pode funcionar. A principal vantagem dessa técnica é que ela monitora vários comportamentos diferentes usando uma abordagem em etapas que é sensível e específica.

Embora esse método possa fornecer informações sobre tratamentos eficazes para a doença de Alzheimer, ele também pode ser aplicado a outros modelos de camundongos de demência ou disfunção cognitiva, como demência frontotemporal, lesão cerebral traumática ou autismo. Antes de usar o labirinto em Y, limpe-o completamente com um lenço germicida com alvejante sem perfume. Em seguida, limpe-o com etanol 70% e enxágue com água.

Prepare o sistema de aquisição de dados ou câmeras de vídeo para rastrear adequadamente os ratos enquanto eles correm pelo labirinto. Durante esse processo, registre uma imagem de uma vara de medição no labirinto para calibrar as distâncias em que estão. Agora, transfira com muito cuidado a gaiola do rato para uma mesa próxima ao labirinto.

Remova o mouse da gaiola e coloque-o suavemente em um braço do labirinto em Y voltado para o centro. Em seguida, afaste-se o suficiente do labirinto para que o mouse não possa vê-lo e inicie imediatamente a gravação do vídeo. Grave o mouse por 10 minutos.

Após 10 minutos, remova suavemente o mouse e coloque-o de volta em sua gaiola inicial. Antes de prosseguir com o próximo mouse, lave bem o labirinto em Y novamente usando o procedimento de lavagem em três etapas. Antes deste teste, lave a arena de campo aberto da mesma forma que fez com o labirinto em Y.

Um dia antes da exposição ao objeto, habitue os ratos à arena. Certifique-se de que o sistema de rastreamento esteja funcionando. E calibre as distâncias usando uma vara de medição como antes.

Também no software de marcação, marque os cantos da arena. Agora, coloque delicadamente a gaiola do rato em uma mesa perto da arena. Remova o mouse e coloque-o suavemente no centro da arena.

Em seguida, inicie rapidamente a gravação e permita que o mouse explore a arena por meia hora. Certifique-se de estar fora da vista do animal e não o perturbe durante o teste. Após a sessão de habituação, retorne os ratos à sua gaiola de origem.

E limpe bem a arena como antes antes de habituar o próximo mouse. Duas a três horas depois, execute a fase de amostra do teste de memória. Modifique a arena colocando dois objetos idênticos dentro dela, ambos alinhados uniformemente a uma parede.

Fixe os objetos no lugar com massa de montagem. No software, anote as posições dos dois objetos, bem como os cantos da arena. Lave os objetos e a arena como de costume antes que um rato seja apresentado.

Conduza o teste como a sessão de habituação, colocando o mouse na arena de frente para os objetos. Agora, deixe o mouse explorar a arena por apenas 15 minutos. Duas a três horas depois, realize a fase final do teste de memória.

Para esta sessão, mantenha um objeto familiar no mesmo local e remova o outro objeto familiar, substituindo-o por um novo objeto recém-introduzido. Deixe distância suficiente entre as paredes e os objetos para que os ratos explorem livremente os objetos de todos os ângulos. E como antes, prenda os objetos com massa.

Em todos os grupos de teste do estudo, certifique-se de ter um equilíbrio de posições para objetos novos e familiares. Conduza a sessão final como as outras duas sessões, mas registre apenas o comportamento do mouse por 10 minutos. O aperto de membros é um teste motor funcional que quantifica déficits na função corticoespinhal.

Para este teste, use um dispositivo portátil para gravar o vídeo de toda a sessão. Comece colocando a gaiola doméstica em uma mesa limpa e documentando a identificação do animal. Em seguida, remova suavemente o mouse de sua gaiola e segure-o suspenso pela cauda por cinco a 10 segundos enquanto foca o vídeo nos movimentos da pata traseira e dianteira do animal. Lidar com o mouse para que ele não tente escapar requer prática.

Depois de capturar pelo menos cinco segundos de vídeo, retorne o mouse à sua gaiola inicial. E retorne a gaiola para o rack. Em seguida, limpe a tabela antes de repetir o procedimento no próximo mouse.

Posteriormente, pontue o comportamento nos vídeos em uma escala de zero a quatro. Usando o teste do labirinto em Y, uma linhagem de camundongos transgênicos envelhecidos que exibe patologia semelhante à doença de Alzheimer revelou um defeito de alternância espontâneo esperado. Em contraste, outra linha de camundongos modelo de Alzheimer mostrou aumento da alternância espontânea devido à extrema hiperatividade e estereótipos na linha.

Esses comportamentos interferem significativamente na medição da alternância espontânea. No teste do novo objeto, durante a habituação, a hiperatividade e outros comportamentos estereotipados podem ser avaliados. Durante a fase de amostragem, a exploração de cada objeto foi medida separadamente para identificar animais sem viés de objeto.

Os círculos abertos mostram animais que mostraram viés e foram excluídos da fase de teste. A fase de teste foi analisada de três maneiras diferentes. Quando o tempo exploratório total foi comparável entre os grupos, o tempo bruto de exploração de cada objeto foi analisado.

Quando os grupos comparados exploraram por diferentes períodos de tempo, a preferência de novidade ou um índice de discriminação foi usado para pontuar o teste. O aperto de membros, que não é uma medida cognitiva, foi observado em vários modelos de camundongos de cauda transgênica. Esse comportamento recapitula alguns dos déficits motores funcionais observados na doença de Alzheimer em estágio avançado.

Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de manusear os ratos com cuidado e minimizar quaisquer distúrbios no ambiente de teste, como ruídos altos ou cheiros novos. Seguindo este procedimento, outros métodos, como labirinto aquático espacial ou condicionamento contextual do medo, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como se um composto afeta especificamente a função do hipocampo. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como rastrear a eficácia de compostos em modelos de camundongos da doença de Alzheimer usando o teste do labirinto em Y, o novo teste de reconhecimento de objetos e o teste de aperto de membros.