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Neuroscience

La medición de la discapacidad neurológica progresiva en un modelo de ratón de la esclerosis múltiple

Published: November 14, 2016 doi: 10.3791/54616

Introduction

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Virus Murino encefalomielitis de Theiler (TMEV) es un virus de ARN de cadena simple neurotrópico que persistentemente infecta el sistema nervioso central murino (CNS). En ratones susceptibles, la infección con TMEV causa una, enfermedad desmielinizante crónica progresiva inmunomediada, conocida como enfermedad desmielinizante inducida por TMEV (TMEV-IDD). La infección experimental de ratones toma un curso de la enfermedad se asemeja a la observada en las formas progresivas de la esclerosis múltiple (MS). TMEV-IDD se caracteriza por dos fases distintas: la fase aguda y la fase crónica. La fase aguda es una, 1,2 encefalitis generalmente subclínica leve. La segunda fase, crónica, que comienza alrededor de un mes después de la infección, se compone de una discapacidad aumento que se caracteriza por la desmielinización, la inflamación y el daño axonal 1,2. La debilidad observada en ratones se asocia con la espasticidad y, en ocasiones, graves espasmos tónicos.

Debido a que hay actualmente ningún medicamenns para mejorar la discapacidad progresiva en los pacientes, los investigadores se sienten especialmente atraídos por TMEV-DDI, lo que representa un modelo animal óptimo para el seguimiento del impacto de los fármacos modificadores de la enfermedad en la progresión de la enfermedad. Sin embargo, en ratones, así como en pacientes con EM, la monitorización de la progresión de la discapacidad requiere una observación clínica continua durante largos períodos de tiempo. En ratones, el seguimiento a largo plazo para la progresión de la discapacidad se puede lograr con la prueba de rendimiento de Rotarod.

La prueba de rendimiento de Rotarod es una prueba de comportamiento estándar que evalúa las funciones motoras asociadas a tales como la coordinación, el equilibrio y la fatiga en los roedores. Los ratones tienen que mantener el equilibrio sobre una varilla giratoria, que está girando en aceleración continua; la latencia de tiempo para caer de esta barra se registra. Los animales con disfunción neurológica no pueden permanecer en la barra giratoria, siempre que los controles, y que normalmente entrega cuando la velocidad de rotación es superior a sula capacidad del motor. El deterioro neurológico más los animales tienen, más pronto se caiga la varilla, y el más corto es el tiempo de latencia es.

La ventaja de la prueba de rotarod en los sistemas tradicionales de puntuación visual es que genera un objetivo, medible variable el tiempo de latencia-que en última instancia puede ser utilizado para los análisis estadísticos para cuantificar los efectos de las terapias y procedimientos experimentales 3.

En el Laboratorio de Neuroinmunología (LONI) en Dartmouth, los ratones son sometidos a un protocolo de adaptación, en el que se prueban antes de la infección por TMEV con el fin de que se familiaricen con la máquina y para evaluar su normal "línea de base" equilibrio coordinación y el control motor 4, 5. Una vez que se estableció la línea de base y los ratones están infectados con TMEV, que se ponen a prueba una vez o dos veces a la semana durante un período de varios meses. El protocolo de prueba real tiene una duración media de 150 días, lo que permite una evaluación dela disminución de equilibrio, coordinación, y control del motor durante todo el curso de la enfermedad desmielinizante.

Varios cientos de TMEV-IDD y tratada simulacro que los ratones se han probado hasta el momento para la disfunción neurológica en Dartmouth. Estos ratones habían recibido varios tratamientos inmunomoduladores, pero ningún agente farmacológico ha demostrado ser eficaz en la mejora de progresión de la discapacidad 6,7. El presente artículo y el protocolo relacionado describen cómo caracterizar el deterioro neurológico progresivo mostrada por los ratones TMEV-IDD. En particular, el protocolo ofrece recomendaciones de parámetros de prueba específicos que se consideran generalmente adecuados para el estudio de la discapacidad neurológica en ratones TMEV-IDD utilizando la prueba de Rotarod. Este procedimiento proporciona una línea de base que sirve para evaluar (1) la relevancia de este modelo de ratón para la EM progresiva y (2) su utilidad para probar terapias destinadas al tratamiento de enfermedades neurológicas progresivas como la esclerosis múltiple. Claramente, laprueba de rendimiento de Rotarod y el protocolo de parámetros de prueba optimizados y actual no sólo son útiles en la detección de la discapacidad neurológica progresiva en el modelo de ratón TMEV-IDD, pero también son útiles en el descubrimiento de las deficiencias en otros modelos de virus inducida y / o de ratón genético de las enfermedades neurodegenerativas.

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Protocol

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Todo el trabajo con animales utiliza protocolos revisados ​​y aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales Institucional (IACUC) de la Escuela Geisel de Medicina de Dartmouth.

1. El modelo de ratón

  1. La inducción de la enfermedad desmielinizante inducida por TMEV
    1. Mover las jaulas que contienen de 4 a 6 semanas de edad, hembra SJL / JHAN ratones del bastidor a un espacio de trabajo confortable. Marcar los ratones (por ejemplo, con una marca auricular o un punzón oído) para permitir una evaluación individual de la enfermedad clínica e histológica.
    2. Dibujar 30 l de TMEV Stock infectar (unidades formadoras de 2 x 10 6 placa; UFP) en PBS en una jeringa de insulina de calibre 29 y una aguja.
    3. Preparar la máquina de anestesia de gas: compruebe el sistema para asegurar la presencia de cantidades adecuadas de oxígeno e isoflurano durante la duración del procedimiento.
    4. Encienda el medidor de flujo de 1 L / min. Colocar el animal en la cámara de inducción y sellar la parte superior. Encienda el VAporizer a 3,5% y controlar al animal hasta reclinada.
    5. Retire el animal de la cámara y poner a prueba el ratón pellizcando la almohadilla para asegurar una anestesia adecuada. La falta de respuesta a una pizca fuerte indica una anestesia adecuada.
    6. Limpiar el sitio de la inyección con alcohol isopropílico al 70%.
    7. Inyectar los 30 l de TMEV Stock infectando en el hemisferio cerebral derecho por inyección a mano alzada (Figura 1). El sitio de la inyección es aproximadamente a medio camino entre la línea de vista y el oído, y justo al lado de la línea media.
    8. Vuelva a colocar el puntero del ratón a su jaula de retención una vez completamente alerta y móvil (generalmente de 3 - 5 min).
    9. La eutanasia a los ratones por exanguinación o perfusión cardíaca 3 a 6 meses después de la infección TMEV, en función de la rapidez del desarrollo de la enfermedad.

2. Análisis de Rotarod

  1. El Aparato de Rotarod
    1. ratones de prueba antes de la infección por TMEV que se familiaricen con elmáquina y para evaluar su coordinación balance de línea de base y el motor de control normal.
    2. Iniciar el protocolo de adaptación en los días -5 después de la infección (dpi; es decir, 5 días antes de la infección por TMEV).
    3. Permitir que los ratones se aclimaten a la cámara de ensayo durante al menos 30 minutos antes de la prueba de Rotarod, con el fin de permitir que se ajustan al medio ambiente.
    4. Asegúrese de que tanto la unidad de Rotarod y el ordenador están conectados y conectados entre sí (Figura 2).
    5. Programado en el rotarod con los parámetros del protocolo de entrenamiento dpi -5, tal como se describe en la Tabla 1.
    6. Guarde el archivo de trabajo con la información de la fecha y la identificación.
    7. Mover la jaula que contiene el equipo a ensayar desde el bastidor a una mesa junto a la rotarod. Los ratones se prueban normalmente en escuadrones de 4.
    8. Recoger a un ratón por la cola y lo coloca en la barra, de espaldas a la operadora. Repita para el segundo hasta el cuarto ratón. Si un ratón falls o saltos, colocarlo de nuevo en su carril de la rotarod hasta que todos los ratones están en posición. No haga caso de cualquier ratones dan la vuelta para hacer frente al operador.
    9. Después de cargar todos los ratones, presione el botón "Enter" para iniciar el experimento. Observar los temporizadores se inician automáticamente y las revoluciones por minuto (rpm) en la pantalla para cada carril.
      1. Como cada animal se cae de la barra, registrar la velocidad de la varilla en el momento de la caída, así como la duración de tiempo que el animal permanecía en la varilla. La varilla seguirá girando hasta que el último animal ha caído del conjunto de la varilla.
    10. Después de que todos los ratones han caído, utilice un pañuelo de papel para eliminar cualquier bolos fecales y la orina de la varilla. La presencia de orina y la materia fecal puede afectar a la capacidad de los ratones para agarrar la barra.
      1. Después de un descanso de 3 minutos, dar a los ratones una segunda y una tercera prueba. El tiempo máximo por solo ensayo es de 240 seg. Administrar un total de 3 pruebas durante cada día de la prueba.
    11. Devolver los ratones a sus jaulas y devolverlos de nuevo al bastidor. Al final de la sesión experimental, limpiar el rotarod con agua y jabón para eliminar toda la materia fecal de la máquina.
    12. Limpiar la placa base con etanol al 70%. Rocíe toda la máquina con dióxido de cloro para desinfectar.
    13. En días - 4, - 3, - 2, y - 1 pi, pre-establecer el rotarod con los parámetros del protocolo de entrenamiento apropiadas, tal como se describe en la Tabla 1, y repita los pasos 2.1.2 a 2.1.12.
    14. Después de obtener las medidas de referencia, infectar a los ratones con TMEV. Permitir un período de recuperación pi a 6 días.
Protocolo Día de la prueba Frecuencia Velocidad de arranque (rpm) MaxVelocidad (rpm) Aceleración ensayos ITI
(rpm / sec) (N x seg) (min)
Formación - 5 dpi 1 día 1 12 01/03 3x240 seg 3
- 4 ppp 1 día 1 13 01/03 3x240 seg 3
- 3 dpi 1 día 1 14 01/03 3x240 seg 3
- 2; - 1 ppp 1 día 5 40 01/03 3x240 seg 3
Experimental Entre +7 +50 dpi 2 semanas 5 40 05/30 3x240 seg 3
De 51 a 150 dpi 1 semana 5 40 05/30 3x240 seg 3

Tabla 1: Parámetros rodillo giratorio en la formación y protocolos experimentales.

  1. El protocolo experimental de Rotarod
    1. En 7 dpi, pre-establecer el rotarod con los parámetros de protocolo experimentales apropiados, como se describe en la Tabla 1. Repetir los pasos 2.1.2 a 2.1.10.
    2. Al final de la prueba # 3, se pesa cada ratón y hacer una nota del peso corporal en la hoja de datos. Limpiar y desinfectar el rotarod según los pasos 2.1.11 y 2.1.12.
    3. Prueba de los ratones dos veces a la semana para las 6 semanas siguientes, tal como se describe anteriormente. Después de 6 semanas (en el que los ratones propensos han llegado a una fase de meseta) 8,9, prueba los ratones una vez a la semana con el mismo Experimental protocolo. El protocolo de prueba real tiene una duración media de 150 días, dependiendo de la evolución de la enfermedad específica.
  2. Índice funcional neurológica
    1. Exportar los datos en bruto en un archivo de hoja de cálculo y analizar los resultados.
    2. Data Express como correr del tiempo (Figura 3A): este es el tiempo de funcionamiento normal más el tiempo de rotación pasiva menos el tiempo de retardo de rotación (tabla 2) 10. Calcular el tiempo de funcionamiento media de los tres ensayos por día.
    3. Expresar los datos como un índice funcional neurológica (NFI; Figura 3B).
      1. Calcular el umbral de rendimiento de línea de base de cada ratón individual. El umbral de rendimiento de referencia se determina como la media de todos los tiempos de funcionamiento de día + 15 a + 45 pi 6,7.
      2. Calcular la NFI como la media de los tres tiempos de funcionamiento promedio más recientes dividida por el umbral de rendimiento de línea de base de que 6,7 de ratón específico </ Sup>.
        NOTA: Si los tiempos de funcionamiento probado para un ratón en el día +72, +76 y + 79 pi son 55 seg, 45 seg, y 50 segundos, y el tiempo de la línea de base para el mismo ratón fue de 135 segundos, el NFI para ese ratón en 79 dpi será [(45 + 50 + 55) / 3] / 135 o 0,37.
    4. Expresar los datos como un NFI ajustado (adjNFI; Figura 3C): ajustar los datos de artículos no alimentarios por un valor de la población para el único experimento.
      1. Calcular la adjNFI dividiendo el valor NFI por el promedio NFI obtenido por el grupo tratado de referencia en ese día específico.
Término Definición
tiempo de funcionamiento normal El tiempo total que el ratón gasta en ejecución activa en la barra giratoria, es decir, la latencia se caiga.
tiempo de rotación pasiva La Amontaje de tiempo que el ratón se ha mantenido en la varilla en el modo de rotación pasiva.
tiempo de retardo de rotación La cantidad de tiempo que el ratón permanece en la varilla durante el modo de rotación pasiva
modo de rotación pasiva Cuando el ratón agarra la varilla y gira sin tener que deambular.
El tiempo total de la sesión La cantidad total de tiempo que el ratón permanece en la barra giratoria durante la sesión.
el rendimiento de referencia Pre-daños rendimiento del motor evaluado para determinar el umbral mínimo de rendimiento.
índice de la función neurológica (NFI) Índice clínico, que compara cada ratón el rendimiento del motor, es decir, el tiempo de funcionamiento, en cualquier momento para su máximo rendimiento.
índice de la función neurológica ajustado (adjNFI) Cuando se aplica un proceso de normalización para ajustar los datos NFI por un valor de la población parael experimento sencillo.
valor de la población NFI valor medio obtenido por el grupo de tratamiento simulado-tratado en un día específico.

Tabla 2: Definición de los parámetros adoptados para cuantificar el cilindro giratorio Neurológica deterioro.

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Representative Results

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El objetivo de este experimento representativo fue comparar la discapacidad neurológica inducida por la cepa Daniels (DA) y la tensión de la haba de TMEV. Para los propósitos del presente estudio, un grupo de 32 ratones SJL hembra fueron infectados por vía intracraneal con TMEV, ya sea la cepa DA (n = 16) o de la cepa de frijol (n = 16), y sus signos clínicos se monitorizaron con el tiempo. Un grupo adicional de 20 ratones se aplicó el tratamiento simulado (es decir, solución salina se inyectó por vía intracraneal) y sirvieron como grupo de control sano.

Se utilizó la prueba de rendimiento de Rotarod para evaluar la progresión de la enfermedad crónica en ratones infectados con TMEV y controles simulados. Los ratones fueron oído individualmente marcado y se sometió al protocolo de adaptación a diario en la semana antes de la inyección de TMEV y luego con el protocolo de prueba real que duró 125 días. Para cada día de prueba, el tiempo de ejecución, que se define como la longitud de time quedé con el ratón sobre la barra, se almacenó de forma individual para cada ratón como la media de los 3 ensayos para ese día. datos cilindro giratorio también se expresa como NFI y como adjNFI simulada normalizado.

Como se muestra en la Figura 3A, la infección con TMEV afectada negativamente los tiempos de funcionamiento de los ratones. A las medidas repetidas de dos vías ANOVA reveló un efecto significativo de la infección por TMEV (F = 56,76, p <0,0001), así como un efecto significativo de tiempo (F = 3.26, p <0,0001) y una interacción tiempo-tratamiento (F = 8.065, p <0,0001). La prueba de comparación múltiple de Dunnett El siguiente puesto de manifiesto que ambos grupos de ratones infectados por TMEV tenían valores de NFI significativamente más bajos que los de los ratones sham (p ≤ 0,01; Figura 3B). La diferencia fue estadísticamente significativa a partir de los días + 61 pi hasta el final del seguimiento (Figura 3B). No hubo diferencias comparing progresión de la discapacidad en los ratones infectados con la cepa de soja y los infectados con la cepa DA en todos los puntos de tiempo (p> 0,5; Figura 3C).

Figura 1
Figura 1:. Inyección intracraneal Para realizar inyecciones intracraneales, el ratón es gas anestesiados y contenida en una superficie sólida. Hasta 30 l se inyectan de forma segura en el cerebro del ratón. El sitio de la inyección es aproximadamente a mitad de camino entre la línea de vista y el oído, y justo al lado de la línea media. Una aguja de 30 G penetra directamente en el cráneo, y una jeringa de insulina está convenientemente utilizado para evitar que la aguja se extiende demasiado profundamente en el cerebro. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.


Figura 2:. El aparato de Rotarod La prueba de Rotarod es un ensayo de comportamiento neurológico estándar en el que los ratones son entrenados para funcionar en una barra giratoria y se miden el tiempo de cuánto tiempo pueden permanecer en la barra, ya que poco a poco se acelera. La varilla está suspendido por encima de un piso de la jaula, y los ratones naturalmente, tratar de mantenerse en la varilla para no caer al suelo. La caída de la barra a la base del instrumento no causa daño a los ratones. A) Un aparato de Rotarod estándar consiste en una varilla accionada por motor con velocidades constantes o acelerando. B) Paneles dividen la varilla en carriles separados, cada uno adecuado para un animal individual. Un total de 4 ratones puede ser probado durante cada ensayo. C) La varilla es de 1,18 pulg. (Unos 3 cm) de diámetro, y su superficie está moleteada, lo que permite a los ratones para obtener un mejor agarre. La caída del ratón se hace un seguimiento con precisión por un haz de fotos queregistra automáticamente la cantidad de tiempo dedicado a la varilla. Los datos experimentales se registra en una computadora después de que los ratones han caído de la varilla. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figura 3
Figura 3:. Prueba de rendimiento de Rotarod en ratones infectados con TMEV y el simulacro que los controles se realizó la prueba de Rotarod para medir la función motora de farsa, infectado-DA, y los ratones infectados por el Bean. Además del tiempo (seg) (A) que se ejecuta, el cilindro giratorio de datos también se expresaron como un índice de la función neurológica (NFI) (B), y una farsa-normalizada ajustada NFI (adjNFI) (C). La latencia a caer desde una aceleración de Rotarod se midió en tres ensayos por día. Los datos se presentan como media ± error estándar de la media (SEM). Licenciado en Derechoue círculo, n = 16 ratones infectados por el Bean; cuadrados rojos, n = 16 ratones infectados-DA; triángulos negros, n = 20 controles tratados con placebo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

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A pesar de algunas limitaciones, la prueba de rendimiento de Rotarod representa una herramienta importante para la evaluación de la función motora y disfunción en TMEV-IDD, así como el efecto de las intervenciones farmacológicas en la progresión de la discapacidad en los ratones.

La prueba de Rotarod fue descrita por primera vez en 1957 como una herramienta para medir los déficits neurológicos en los roedores 11. Los roedores tienen que caminar sobre una barra giratoria, al aumentar la velocidad de rotación, y tratar de no caer al suelo. La latencia a caer se registra y se utiliza como criterio de valoración cuantitativa de la función motora: el deterioro neurológico más los animales tienen, más pronto se caiga la varilla. La clara ventaja de esta prueba en los sistemas tradicionales de puntuación visual es que genera una variable de objetivo que puede utilizarse con fines estadísticos para cuantificar los efectos de las terapias y procedimientos experimentales de progresión de la discapacidad 3. Los sistemas de puntuación visuales tales como la refle enderezamientox prueba podría ser preferido como una prueba más simple y más rápida para evaluar las capacidades del aparato locomotor en ratones. Sin embargo, estos sistemas carecen de la precisión de un ensayo más cuantitativo, como la prueba de rendimiento de Rotarod, y deben, por tanto, no se pueden utilizar para supervisar la evolución natural o cambios fenotípicos de ratones con deterioro neurológico leve y progresiva. Por otro lado, las pruebas visuales como la prueba de reflejo de enderezamiento están particularmente adaptados a ratones que son demasiado jóvenes o demasiado afectada para analizarla en el rotarod.

Con el fin de evitar evaluaciones distorsionadas de la prueba de Rotarod, los parámetros de prueba (es decir, el tamaño, la velocidad y la aceleración de la rotación de la varilla; cantidad de formación impartida a los animales, y el procesamiento de datos final) deben ser replicados con cuidado 3. Hoy en día, la prueba de rendimiento de Rotarod sigue siendo la prueba de comportamiento del motor más utilizado, sin embargo, hay poco consenso sobre los parámetros de prueba ideal para producir resultados óptimos. Hemos encontradoestudios con ratones TMEV-IDD que han utilizado diámetros de varilla 1,18-1,6 pulg. (3-4 cm) 12,13, tasas de velocidad fija de 5 a 10 rpm 12,13, y las tasas de aceleración de 5 a 10 rpm / min 12-14. Sin embargo, se desconoce si las conclusiones sobre las diferencias neurológicas podrían generalizarse a otras condiciones de ensayo. El presente protocolo ofrece recomendaciones de parámetros de prueba específicos que fueron optimizados y por lo tanto son adecuados para el estudio de la discapacidad neurológica progresiva en el modelo de ratón TMEV-DDI de la esclerosis múltiple mediante la prueba de Rotarod. En particular, antes de embarcarse en un estudio de la función motora en ratones de Rotarod, se recomienda que una serie de factores potencialmente importantes, entre otros, el rendimiento básico y rotación pasiva ser considerado.

En primer lugar, en relación con el rendimiento de referencia: ejercidos y los ratones no infectados a mejorar su rendimiento del motor con el tiempo, hasta alcanzar una meseta estable durante varios días o semanas 8,9. Esto es THresultado de correo del proceso normal de aprendizaje motor. Sin embargo, esta mejora no es permanente, y, si los ratones se dejaron sin entrenamiento durante varios días, su rendimiento motor en la barra giratoria caerá rápidamente 9. Por lo tanto, una determinación de rendimiento de referencia es crucial para diferenciar entre el aprendizaje motor y la recuperación real después de una intervención terapéutica, así como entre una caída de rendimiento motor fisiológico y empeoramiento debido a un procedimiento experimental.

Nuestro protocolo de Rotarod optimizado espera capacitar ratones TMEV-IDD de + 15 a + 45 dpi (es decir, entre la encefalitis aguda, que se produce dentro de + 3 a + 12 dpi, y la enfermedad desmielinizante crónica tardía, que se desarrolla a partir de + 30 a + 40 dpi) 15. Esto permite la evaluación del rendimiento del motor como resultado de la desmielinización progresiva y por lo tanto excluye cualquier déficit que contribuyen debido a la encefalitis temprano. Idealmente, la formación de Rotarod se debe realizar antes de lainducción de la enfermedad. Sin embargo, con el fin de desarrollar una infección crónica del sistema nervioso central, los ratones SJL tienen que ser inyectados con el virus antes de su semana de 16 años de edad. Dado que en general se acepta que las edades de los animales que la prueba de Rotarod se puede realizar en es de 8 a 26 semanas 17, una sesión de entrenamiento eficaz no se puede completar en ratones antes de la infección por TMEV.

La formación y la evaluación del rendimiento de línea de base son también importantes para excluir el efecto de la baja motivación, baja el rendimiento basal, y las habilidades de aprendizaje bajas. Cada animal es diferente, y estas diferencias deben tenerse en cuenta en una evaluación del rendimiento del motor. Esto es mejor remediarse mediante el uso de un índice de rendimiento de referencia normalizada, también conocido como un NFI. Este índice también da cuenta de las fluctuaciones de rendimiento que pueden ser observados en ratones durante las diferentes sesiones de prueba. la variabilidad del rendimiento es un tema común en las pruebas de comportamiento, debido principalmente a factores externos a la experimentaciónprotocolo, como la escasa motivación y experiencias pasadas del animal. La media de tiempos de funcionamiento de los tres últimos puntos de tiempo de cada ratón proporciona una estimación de la tendencia central de la distribución que se espera que si el rendimiento se mantiene estable. Esto da cuenta de la variabilidad del rendimiento individual del día a día. discapacidad neurológica grave se define entonces por los valores de NFI de menos de o igual a 0,3, mientras que los ratones relativamente no afectados se califican con NFI valores mayores que o igual a 0,7. Desafortunadamente, esta estrategia no elimina completamente el problema de que los cambios de motivación pueden afectar el rendimiento del motor. Para seguir haciendo frente a este problema, los ratones pueden ser entrenados con la adición de características que motivan específicos, tales como la privación de alimento suave antes de someterse a la formación o aumento del temor a la caída causada por la caída de alturas ajustables de 17,5 a 23.5. (44.5 a 60 cm).

En segundo lugar, en cuanto a las rotaciones pasivos o bucles: quizás la más importante amenaza para la validity de los datos de Rotarod es la aparición de rotaciones pasivos que surgen cuando el ratón se puede aferrarse y rotar de forma pasiva como la varilla cumpla 18 años. Aunque se observa rotación pasiva en el rotarod, especialmente en los ratones que experimentan problemas de coordinación motora, este comportamiento de afrontamiento puede dar lugar a finales de la caída de la varilla, que forma incorrecta que indicaría una ausencia de déficits motores. Por lo tanto, una medida secundaria de la coordinación motora perturbado, que se debe considerar en el análisis de datos, es el recuento del número de veces que el ratón se convierte alrededor de la varilla sin caerse. Además, la rotación pasiva está influenciada fuertemente por los parámetros de tareas tales como el grado de diámetro, la velocidad y la aceleración de la barra 18. No existen soluciones perfectas para reducir el riesgo de rotación pasiva, pero una posible resolución puede ser el uso de una barra con un diámetro mayor (es decir, 1/18 a 3/15 pulg. (3-8 cm)) o crestas menos pronunciadas de modo como para reducir ligeramente el agarre del ratón. </ P>

Una limitación de la prueba de rendimiento de Rotarod es que la evaluación del motor está limitado a un tiempo de observación corto. Por otra parte, las pruebas en diferentes puntos de tiempo en el ciclo de luz-oscuridad puede alterar el resultado de las pruebas de comportamiento 19. Por lo tanto, con el fin de superar estos problemas, varias compañías están desarrollando sistemas de análisis de jaula innovadoras que proporcionan 24/7 supervisión de los comportamientos de roedores. Estos sistemas de monitoreo sin duda representan la tecnología más reciente y más emocionante disponible en la investigación del comportamiento de roedores, pero todavía son muy caros y no siempre accesible a los laboratorios de investigación.

En resumen, la prueba de rendimiento de Rotarod es una prueba relativamente sencilla, barata y bien caracterizado para la evaluación a largo plazo de la discapacidad neurológica en TMEV-DDI, un modelo murino de esclerosis múltiple progresiva. La ventaja de esta prueba en los síntomas clínicos tradicionales anotar sistemas es que genera una variable de objetivo de quantify los efectos de diferentes drogas, condiciones y procedimientos sobre la función motora. Dada la solidez de la prueba de rendimiento de Rotarod, mediante la aplicación de unas simples precauciones, como se ha descrito anteriormente, este procedimiento proporciona una línea de base que sirve para evaluar (1) la relevancia del modelo de ratón TMEV-IDD para la EM progresiva y (2) su utilidad para probar terapias destinadas al tratamiento de enfermedades neurológicas progresivas como la esclerosis múltiple.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mice SJL/JCrHsd 4 to 6 weeks old Envigo #052
TMEV virus stock
Isoflurane vaporizer Harvard Apparatus #340471
Insulin Syringes U- 100 29 g x 0.5 cc BD #328203
Rotamex-5 4 Lane Rota-Rod for Mice with RS-232 and Software Columbus Instruments #0890M

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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La medición de la discapacidad neurológica progresiva en un modelo de ratón de la esclerosis múltiple
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Gilli, F., Royce, D. B., Pachner, A. R. Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (117), e54616, doi:10.3791/54616 (2016).More

Gilli, F., Royce, D. B., Pachner, A. R. Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis. J. Vis. Exp. (117), e54616, doi:10.3791/54616 (2016).

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