Elevado, mais teste combinado com vídeo que segue o Software para investigar o efeito ansiolítico dos suplementos cetogênica exógenos de labirinto
7 de janeiro de 2019
Aqui, apresentamos um protocolo para investigar as alterações do nível de ansiedade de modelos animais roedores. O elevado e mais labirinto teste (EPM), usado em conjunto com um vídeo, software de monitoramento, fornece um método confiável para documentar o efeito de diversos tratamentos potenciais do ansiolítico em cenários laboratoriais pré-clínicos.
O labirinto mais elevado é um método para documentar o efeito de vários tratamentos potencialmente ansiolíticos em modelos de roedores de laboratório de forma mais humana em comparação com outros métodos. A principal vantagem desse método é que se baseia na propensão instintiva do roedor tanto para espaços escuros quanto fechados, além do medo incondicionado de alturas e evitar espaços abertos. Collin Park, um colaborador do meu laboratório, ajudará a demonstrar o procedimento.
Vários dias antes do teste, manuseie os animais escolhendo-os pelo torso e segurando-os por um minuto para aclimatá-los ao experimentador. Em seguida, meça o peso corporal dos animais antes de iniciar qualquer tratamento para determinar o cálculo da dosagem para o tratamento. Em seguida, familiarize os animais ao método de gavage intragastric usando água por gavage por cinco dias antes da suplementação de cetona.
Para o ensaio de ansiedade, use o labirinto mais elevado ou aparelho EPM, um aparelho em forma de plus com quatro braços abertos e dois fechados. Ilumine o aparelho EPM usando iluminação indireta do teto em vez de iluminá-lo diretamente. Certifique-se de que todos os quatro braços estão igualmente iluminados.
Conecte a chave de instalação do software de rastreamento de movimento em uma porta USB 2.0 e instale o software. Em seguida, conserte a câmera acima da área experimental, e certifique-se de que ela permanecerá imóvel durante a duração do experimento. Finalmente, configure um novo experimento no sistema de software de rastreamento de movimento usando o manual de instruções.
Coloque o animal na área experimental. Em seguida, inicie o processo de aquisição de dados pressionando o botão iniciar no painel de controle de tempo. Na sala de testes colete os dados do EPM de duas maneiras, manualmente e usando o software.
Os observadores cegos são separados por uma cortina. Aguarde até que o ene da gravação do processo de rastreamento ou pressione o botão stop no painel de controle de tempo. Em seguida, remova o animal da área experimental.
Por fim, para acessar a ferramenta de análise pressione o botão de análise na barra do assistente de experimentação. Selecione ensaios e intervalos de tempo para analisar e gerar um relatório. Comece transferindo os ratos em sua gaiola para a sala experimental 30 minutos antes de começar o experimento.
Coloque um rato no cruzamento dos quatro braços do EPM de frente para o braço aberto em frente ao experimentador. Execute o software de rastreamento de vídeo, bem como regise manualmente o comportamento do animal por cinco minutos. Então, se o animal cair do EPM, pegue-o e coloque-o de volta no mesmo ponto do EPM onde ele caiu.
Exclua os dados comportamentais deste animal da análise. No final do teste de cinco minutos, pare o software de rastreamento de vídeo. Retire o animal do EPM, e coloque-o de volta em sua gaiola.
Por fim, limpe o EPM com um detergente desinfetante seguido de água da torneira. Seque o aparelho com toalhas de papel. Após a alimentação crônica, os ratos do grupo KSMCT passaram significativamente mais tempo em braços abertos em comparação com o grupo controle.
O grupo KS passou significativamente mais tempo no centro em comparação com o grupo controle. E menos tempo é gasto em braços fechados nos grupos LKE, KS, KSMCT em comparação com o controle. Ratos nos grupos KS e KSMCT percorreram distâncias significativamente mais longas em braços abertos.
Enquanto os ratos dos grupos LKE, KS e KSMCT mostraram significativamente menos distância percorrida nos braços fechados em comparação com o grupo controle. Além disso, após sete dias de gavage oral, o tempo gasto em braços abertos foi maior no grupo KE, mas diminuiu no centro para os grupos KE, KS e KSMCT. O número de entradas para os braços fechados também foi significativamente menor após sete dias de administração nos grupos KE e KS.
É muito importante colocar todos os ratos no equipamento em uma mansão consistente no cruzamento voltado para longe do experimentador. O ensaio do EPM sobre roedores é um método adequado e sensível para investigar o efeito de diferentes tratamentos que influenciam as áreas cerebrais envolvidas no efeito ansiolítico e mecanismos de ação.
Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para avaliar os níveis de ansiedade em modelos roedores utilizando o teste do labirinto em cruz elevado (EPM). O método, combinado com software de rastreamento de vídeo, permite a documentação confiável dos efeitos de potenciais tratamentos ansiolíticos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Ciência Comportamental
- Farmacologia
Contexto
- O labirinto em cruz elevado é projetado para avaliar comportamentos relacionados à ansiedade em roedores.
- Ele aproveita os instintos naturais dos roedores em relação a espaços abertos e fechados.
- Este método é considerado mais humano do que outras técnicas de avaliação da ansiedade.
- O rastreamento por vídeo aumenta a precisão da coleta de dados comportamentais.
Objetivo do Estudo
- Avaliar o impacto de diversos tratamentos ansiolíticos sobre os níveis de ansiedade em roedores.
- Estabelecer um protocolo confiável para a realização de testes no labirinto em cruz elevado (EPM).
- Analisar as alterações comportamentais em resposta ao tratamento ao longo do tempo.
Métodos Utilizados
- Manuseio e aclimatização de roedores antes dos testes.
- Uso do labirinto em cruz elevado para avaliação da ansiedade.
- Utilização de software de rastreamento de vídeo para coleta de dados.
- Análise de dados comportamentais de forma manual e por meio de software.
Resultados Principais
- Ratos tratados com KSMCT passaram mais tempo nos braços abertos em comparação com os controles.
- Foram observadas diferenças significativas na distância percorrida nos braços abertos em relação aos fechados.
- Alterações comportamentais foram observadas após tratamento crônico com diversas substâncias.
- O ensaio EPM demonstrou-se sensível para detectar os efeitos do tratamento na ansiedade.
Conclusões
- O labirinto em cruz elevado é um método eficaz para estudar a ansiedade em modelos roedores.
- A colocação consistente dos animais é crucial para resultados confiáveis.
- Pesquisas futuras podem explorar os mecanismos de ação de tratamentos ansiolíticos.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O teste do labirinto em cruz elevado (EPM) combinado com rastreamento por vídeo fornece um método sensível e humanitário para avaliar os efeitos ansiolíticos de suplementos exógenos de corpos cetônicos em modelos de roedores. Essa abordagem apoia a validação precoce de alvos ao quantificar alterações comportamentais associadas a vias de ansiedade, permitindo a redução de riscos mecanicistas em terapias metabólicas ou baseadas em fármacos. O método gera pontos finais quantitativos e reprodutíveis que orientam decisões de avançar ou não avançar nos processos de descoberta pré-clínica.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Avalia hipóteses terapêuticas mediante a medição do tempo gasto nos braços abertos versus fechados como indicador indireto da redução da ansiedade.
- Valor Operacional: Permite a coleta cega e automatizada de dados comportamentais por meio de rastreamento de vídeo, reduzindo o viés do observador e aumentando a reprodutibilidade.
- Valor Preditivo: Detecta efeitos semelhantes aos ansiolíticos de suplementos cetônicos, reforçando a confiança no alvo de compostos que modulam o sistema nervoso central.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prontidão do Ensaio: Aparelho padronizado de labirinto em cruz elevado com iluminação e posicionamento animal consistentes garante desempenho confiável como linha de base entre grupos experimentais.
- Resultados Quantitativos: O rastreamento por vídeo fornece métricas precisas sobre o tempo nos braços abertos/fechados e a distância percorrida, permitindo a caracterização da resposta à dose.
- Escalabilidade: O protocolo permite regimes de administração crônicos (83 dias) e subcrônicos/agudos (7 dias) para avaliação comportamental longitudinal.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Relevância para Doenças: Mede o comportamento relacionado à ansiedade em ratos Sprague Dawley, um modelo clinicamente relevante para triagem de transtornos neuropsiquiátricos.
- Redução de Riscos Mecanísticos: Distingue os efeitos na exploração do braço aberto versus a evitação do braço fechado, esclarecendo confusões entre efeitos ansiolíticos e sedativos.
- Continuidade Translacional: Apoia decisões de avanço ao associar intervenções baseadas em metabólitos a fenótipos comportamentais mensuráveis.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O teste do labirinto em cruz elevado insere-se no continuum de descoberta, desde a fase inicial de testagem de hipóteses até a identificação de compostos promissores, fornecendo fenotipagem comportamental que complementa ensaios bioquímicos e eletrofisiológicos na descoberta de fármacos neuropsiquiátricos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a clarificação de vias ao isolar saídas comportamentais associadas a circuitos de ansiedade independentes de efeitos motores confundidores.
- Triagem: Fornece fenótipos de ansiedade padronizados e reprodutíveis, essenciais para a triagem de bibliotecas de compostos ou intervenções nutracêuticas.
- Análises: Gera leituras de tempo-no-braço e distância-percorrida que permitem comparação estatística entre grupos tratados e controles.
- Pesquisa Translacional: Conecta a suplementação de metabólitos ao comportamento semelhante à ansiedade, orientando a validação pré-clínica alinhada a biomarcadores.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma plataforma comportamental reutilizável para avaliar diversos candidatos ansiolíticos em modelos metabólicos, farmacológicos e genéticos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Fornece confiança preditiva no engajamento do alvo ao reduzir a ambiguidade mecanicista no comportamento relacionado à ansiedade.
- Valor Operacional: Garante padronização, reprodutibilidade e escalabilidade por meio de rastreamento de vídeo cego e configuração consistente do aparelho.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de avançar/não avançar ao identificar efeitos ansiolíticos reais, minimizando falsos positivos decorrentes de alterações locomotoras.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de compostos baseados em cetonas ou ativos no SNC com base em resultados comportamentais validados.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em manejo de roedores, testes comportamentais e operação de software de rastreamento de vídeo.
- Depende de aparelho do labirinto em cruz elevado, sistema de rastreamento compatível com USB e condições controladas de iluminação.
- Necessita padronização entre equipes dos procedimentos de aclimatação dos animais, administração de doses e coleta cega de dados.
- Deve levar em conta os níveis basais de ansiedade específicos da espécie e da linhagem ao adaptar-se a diferentes modelos de roedores.
- Limita-se à medição de comportamento semelhante à ansiedade; não avalia confundidores cognitivos, motores ou afetivos sem ensaios complementares.
