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Neuroscience

Induzione e valutazione delle discinesie indotte da levodopa in un modello di ratto della malattia di Parkinson

Published: October 14, 2021 doi: 10.3791/62970

Summary

Questo articolo descrive i metodi per indurre e valutare le discinesie indotte da levodopa in un modello di ratto di malattia di Parkinson. Il protocollo offre informazioni dettagliate sull'intensità e la frequenza di una serie di comportamenti discinetici, sia distonici che ipercinetici, fornendo uno strumento affidabile per testare trattamenti mirati a questo bisogno medico insoddisfatto.

Abstract

La levodopa (L-DOPA) rimane la terapia gold standard usata per trattare i sintomi motori del morbo di Parkinson (PD). Tuttavia, movimenti involontari indesiderati noti come discinesie indotte da L-DOPA (LID) si sviluppano con l'uso prolungato di questo precursore della dopamina. Si stima che l'incidenza di LID aumenti a circa il 90% degli individui con PD entro 10-15 anni dal trattamento. Comprendere i meccanismi di questa malattia e sviluppare trattamenti anti-discinesia sia nuovi che efficaci richiede una modellazione coerente e accurata per i test pre-clinici degli interventi terapeutici. Un metodo dettagliato per un'induzione affidabile e una valutazione completa dei LID a seguito di lesione nigrale indotta da 6-OHDA in un modello di RATto di PD è presentato qui. La valutazione LID affidabile nei ratti fornisce un potente strumento che può essere prontamente utilizzato in tutti i laboratori per testare terapie emergenti incentrate sulla riduzione o l'eliminazione di questo onere comune indotto dal trattamento per gli individui con PD.

Introduction

Sebbene siano passati più di 50 anni da quando la levodopa (L-DOPA) è stata introdotta per la prima volta come trattamento per gli individui con PD 1,2, rimane notevolmente la terapia più efficace per i sintomi motori parkinsoniani. I sintomi motori clinici associati al PD derivano dalla perdita di neuroni della dopamina (DA) nella substantia nigra (SN) pars compacta, con conseguente drastica diminuzione della dopamina disponibile nello striato. La L-DOPA ripristina efficacemente i livelli di DA striatale, con conseguente beneficio motorio all'inizio della malattia 3,4. Inopportunamente, con il trattamento a lungo termine, la maggior parte degli individui con PD svilupperà discinesie indotte da L-DOPA (LID), tra cui corea, distonia e atetosi, che spesso hanno un impatto significativo sulle attività della vita quotidiana 5,6,7.

Mentre esistono diversi modelli comportamentali di LID nei roditori, le differenze nella modellazione e nella valutazione comportamentale dei LID hanno messo in discussione la riproducibilità dei risultati tra i laboratori e l'affidabilità di questi strumenti sperimentali per la ricerca pre-clinica sul PD. Sviluppato in associazione con uno specialista clinico di disturbi del movimento8, l'attuale protocollo è un metodo semplice per l'induzione e la valutazione della LID ed è appropriato per l'uso in un modello di RATto di PD che utilizza la lesione nigrale unilaterale indotta da 6-idrossidopamina (6-OHDA) 9,10. La scala di valutazione LID fornita qui include il punteggio sia per l'intensità che per la frequenza del comportamento discinetico in varie singole parti del corpo. Vengono inoltre fornite informazioni pertinenti riguardanti l'ottimizzazione del flusso di lavoro degli esperimenti e la cura e la gestione appropriate degli animali parkinsoniani e discinetici.

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Protocol

Gli animali qui presentati sono stati mantenuti e trattati nel rispetto delle linee guida istituzionali. Tutte le procedure per gli animali sono state approvate dal Michigan State University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) in conformità con le normative federali e statali.

1. Conferma senza farmaci dello stato della lesione 6-OHDA

  1. Prova di sospensione della coda posturale 11,12,13
    NOTA: Valutare lo stato della lesione almeno 1 settimana dopo l'induzione della lesione 6-OHDA (vedere 9,10,35 per i dettagli sulla lesione) in soggetti sperimentali (ad esempio, maschio o femmina, ratti adulti Sprague Dawley o Fisher 344).
    1. Sospendere il ratto a circa 6 cm sopra la sua gabbia, tenendo saldamente alla base della coda, per ~ 5 s.
    2. Registrare la direzione della contorsione del corpo come + per un animale lesionato con successo che torce il controlaterale sul lato lesionato e - per mancanza di torsione o torsione in entrambe le direzioni.
    3. NOTA: questi test sono facoltativi ma consigliati. Vedere 14,15,16,17 per ulteriori opzioni/variazioni di test senza droga.
  2. Test di trascinamento della regolazione del passo (adattato da16)
    NOTA: Valutare lo stato della lesione almeno 1 settimana dopo l'induzione unilaterale della lesione 6-OHDA in soggetti sperimentali (ad es. ratti maschi o femmine, Sprague Dawley adulti o Fisher 344).
    1. Tenere il topo per la base della coda, sollevando i piedi posteriori dalla superficie di ~ 6 cm; trascinare all'indietro su una superficie piatta, liscia ma non scivolosa, ~ 75 cm, oltre 5-10 s.
    2. Osservare e registrare il numero di movimenti di regolazione del tocco/passo di ciascuna zampa anteriore su tre test ripetuti.
    3. Segna il soggetto come + per una lesione unilaterale di successo quando si osservano 0-2 rubinetti di zampa anteriore sul lato lesionato, insieme a un rapido tocco (~ 10 rubinetti) dall'ipsilaterale della zampa anteriore al lato lesionato (ad esempio, gli animali lesionati unilateralmente sul lato sinistro mostrano deficit di picchiettamento (0-2 rubinetti) con la zampa anteriore destra controlaterale).
    4. Al contrario, segnare un tocco da moderato a rapido (5-10 tocchi) da entrambe le zampe anteriori come - per indicare uno stato di lesione incompleto o sconosciuto.
      NOTA: un animale ansioso può mostrare una rapida regolazione del tapping / step anche se lesionato con successo. Se questo è sospettato, rimetti il topo nella loro gabbia di casa e ri-testa ≥30 minuti dopo.

2. Preparazione dei reagenti e delle forniture

  1. Determinare L-3,4-diidrossifenilalanina estere metilico cloridrato (levodopa o L-DOPA) e benserazide cloridrato, una dose periferica di inibitore della decarbossilasi (vedere Tabella dei materiali), frequenza di valutazione e tempistica sperimentale appropriata per la domanda sperimentale 12,18,19,20 (Figura 1).
    NOTA: Le domande sperimentali possono essere poste per cercare qualsiasi numero di domande che vanno dal chiedere se una terapia specifica potrebbe ridurre il LID esistente o prevenire l'induzione di LID. Possono anche esplorare se l'efficacia terapeutica dipende dalla dose di levodopa o se l'espressione della LID e / o l'efficacia terapeutica varia a seconda del sesso, della specie e dell'età del soggetto.

Figure 1
Figura 1: Esempio di tempistica del trattamento. Esempio di L-DOPA dose-escalation timeline di 12 settimane di lunghezza totale, con 8 settimane di iniezioni di L-DOPA a partire da 3 settimane dopo la lesione 6-OHDA e 4 settimane dopo il trattamento sperimentale. In questo esempio, la L-DOPA viene iniettata per via sottocutanea 5 volte a settimana (dal lunedì al venerdì) all'incirca alla stessa ora ogni giorno, per 2 settimane a ciascuna dose di L-DOPA prescritta (3, 6, 9 e 12 mg / kg). Le valutazioni LID comportamentali si svolgono nei giorni 1, 6 e 10 di ciascun livello di dosaggio di L-DOPA. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

  1. Pesare i ratti settimanalmente per calcolare la quantità di farmaco appropriata in base alle variazioni di peso in corso durante lo studio.
    NOTA: A causa dell'aumento dell'attività nei ratti LID +, esiste un potenziale di perdita di peso con trattamenti L-DOPA a lungo termine. Se si verifica una perdita di peso, fornire ai ratti prelibatezze nutrizionalmente complete e altamente appetibili (vedere tabella dei materiali) dopo le iniezioni di L-DOPA.
  2. Calcolare la quantità di L-DOPA e benserazide necessaria per ogni concentrazione settimanale, soppesando le aliquote liofilizzate per ogni giorno di iniezione e conservando in combinazione per 1-2 settimane a -20 °C in flaconcini di vetro ambrato fino al giorno del trattamento.
    NOTA: La dose target è di 12 mg/kg o 12 mg di L-DOPA/1000 g di peso corporeo. Esempi di calcoli per determinare la quantità di L-DOPA e soluzione salina necessaria per ogni giorno della settimana utilizzando 12 mg di L-DOPA/kg di peso corporeo ad un volume di iniezione di 1 cc/kg di peso del ratto sono riportati nel fascicolo supplementare 1.

3. Allestimento della stanza e della gabbia

  1. Il primo giorno di trattamento con L-DOPA 3-4 settimane dopo l'intervento chirurgico alla lesione 6-OHDA, trasferire i ratti in un singolo alloggiamento, incluso l'arricchimento approvato dalla IACUC.
  2. Mantenere in un unico alloggio durante lo studio per evitare interferenze tra pari con le valutazioni comportamentali.
  3. Nei giorni di valutazione LID, posizionare le gabbie domestiche su una griglia di acciaio, ruotata con un angolo di circa 45 ° per una visione ottimale del ratto (Figura 2A). Capovolgere i tag di identificazione (Figura 2B) verso l'alto e rimuovere bottiglie d'acqua, rack di cibo e tutti i tipi di arricchimento nella gabbia (Figura 2C) per evitare interferenze con le valutazioni comportamentali.

Figure 2
Figura 2: Esempio della gabbia predisposta per le classificazioni LID di esperimenti su ratti su larga scala. (A) È possibile impostare gabbie multiple per la classificazione LID utilizzando grandi scaffalature metalliche che consentono una visione ottimale di ciascun animale. Le gabbie dovrebbero essere distribuite con un angolo di 45 ° con carte d'identità capovolte verso l'alto (B), cibo, bottiglie d'acqua, materiali di nidificazione e altri arricchimenti rimossi per limitare l'oscurità visiva del ratto e le distrazioni al ratto durante l'esame dei comportamenti discinetici (C). Le scaffalature metalliche devono essere a pochi metri di distanza da qualsiasi parete per consentire al valutatore di esaminare il ratto nella parte anteriore o posteriore della gabbia, se necessario. È essenziale etichettare gli apparecchi di arricchimento (ad esempio, le case di ritiro dei ratti rossi C) con i singoli ID degli animali per sostituirli nella stessa gabbia da cui provengono. Ciò è particolarmente importante quando si utilizzano animali di sesso diverso per non aumentare lo stress ai soggetti sperimentali. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Iniezioni di levodopa e valutazione della discinesia

  1. Iniezioni sottocutanee di L-DOPA21,22
    1. Immediatamente prima dell'iniezione giornaliera di L-DOPA, aggiungere il volume appropriato di soluzione salina sterile alla miscela di L-DOPA liofilizzata e benserazide pre-pesata nel flaconcino ambrato e agitare bene per 10 s (fase 2.3).
      NOTA: il volume target di iniezione è di 1 mL/1000 g di peso corporeo (con 12 mg di L-DOPA per mL). Il volume della soluzione salina sterile dipenderà dal numero di animali per studio.
    2. Riempire le singole siringhe (ad esempio, 1,0 o 0,5 mL con ago da 26 G) con il volume richiesto per ciascun animale (1 ml/kg di peso del ratto) ed etichettare ciascuna siringa con l'identificazione individuale dell'animale.
      NOTA: Tenere le siringhe riempite al riparo dalla luce in sacchetti sterili fino al momento dell'iniezione. La L-DOPA si ossida rapidamente in presenza di ossigeno e luce in ambiente acquoso 23,24,25,26.
    3. Portare la prima gabbia al banco di iniezione.
    4. Rimuovere il ratto dalla sua gabbia e posizionarlo sulla superficie di iniezione.
    5. Trattenere delicatamente la testa e le spalle contro la superficie su cui il ratto è appoggiato con il palmo della mano non dominante.
    6. Tamponare delicatamente la pelle sulla schiena sovrastante le scapole con il pollice e l'indice della mano non dominante, iniettare il volume di L-DOPA con la mano dominante nello spazio sottocutaneo tra/sotto le dita, mantenendo l'ago il più parallelo possibile al corpo per evitare l'iniezione intramuscolare.
      NOTA: I ratti non vengono anestetizzati prima dell'iniezione.
    7. Smaltire ogni singola siringa usata in un contenitore tagliente.
    8. Sostituire il ratto nella sua gabbia individuale e aggiungere prelibatezze nutrizionalmente complete tranne nei giorni di valutazione LID per evitare interferenze con le valutazioni comportamentali fino a quando le valutazioni non sono complete.
    9. Impostare il timer per 1-2 minuti a seconda del tempo di valutazione desiderato e del numero di ratti nello studio nei giorni di valutazione. Recupera la gabbia successiva e inietta il ratto successivo quando il timer lo indica.
    10. Ripeti questo, iniettando un ratto ogni 1-2 minuti, fino a quando tutti i ratti non vengono iniettati.
  2. Valutazione della discinesia indotta da levodopa post-iniezione
    1. Valutare l'intensità (Tabella 1) e la frequenza (Tabella 2) dei movimenti di discinesia distonica e ipercinetica al numero desiderato di timepoint, che dovrebbe includere l'inizio iniziale del comportamento LID, il comportamento di picco e la fase di declino (vedere il file supplementare 2 per un esempio di foglio di registro di valutazione LID).
    2. Per i ratti adulti di sesso maschile e femmina Sprague Dawley o Fisher 344 e una dimensione del campione di N = 40 ratti, iniziare le valutazioni di discinesia 20 minuti dopo la prima iniezione di L-DOPA e quindi a intervalli di 50 minuti fino a 220 o 270 minuti dopo l'iniezione, a seconda di quando i comportamenti LID sono stati interrotti nel 90%-100% dei ratti.
    3. Se si utilizzano intervalli di valutazione di 1 minuto, impostare un timer per 1 minuto. Valuta il primo ratto per un minuto. Passa al ratto successivo e valutalo per 1 minuto. Continua attraverso tutti i ratti, valutando intervalli di 1 minuto.
    4. Avere un timer posizionato accanto alla gabbia in modo visibile in modo che l'intensità del comportamento LID (Tabella 1) possa essere osservata mentre si stima la frequenza di un dato comportamento (Tabella 2) durante il periodo di valutazione.
    5. Dopo che le valutazioni per il primo punto temporale sono state completate, ricominciare con il primo ratto al punto temporale successivo (ad esempio, 70 minuti dopo l'iniezione) e continuare all'intervallo desiderato (ad esempio, ogni 50 minuti) fino a quando tutti i punti temporali sono completati.
      NOTA: A causa della sovrapposizione delle attività di iniezione di L-DOPA e lid rating, sono necessarie due persone nei giorni di valutazione, una per l'iniezione e una per le valutazioni comportamentali.

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Representative Results

I LLD nei ratti parkinsoniani possono manifestarsi come una serie di movimenti involontari anormali (AAM), inclusi comportamenti distonici, ipercinetici e stereotipati. I criteri di valutazione LID per tali comportamenti sono presentati qui per includere sia l'intensità (Tabella 1) che la frequenza (Tabella 2). Ciò fornisce un punteggio complessivo di gravità LID per ciascun ratto che riflette sia la qualità (intensità) che la quantità di tempo trascorso a impegnarsi (frequenza) in questi comportamenti in ogni punto temporale di valutazione. Il punteggio di gravità LID finale viene calcolato moltiplicando il punteggio di intensità per il punteggio di frequenza per ciascun componente comportamentale. I criteri di punteggio per i singoli attributi dei comportamenti LID sono forniti qui come descrizioni scritte (Tabella 1-2) e gli esempi sono mostrati come immagini fisse con report dettagliati (Figura 3) e come video (Video animati 1-4). Ulteriori informazioni descrittive sui singoli movimenti e sul punteggio sono fornite nelle legende delle figure.

Una valutazione completa dell'impatto di qualsiasi trattamento sul miglioramento dei comportamenti LID nel tempo può essere osservata utilizzando un approccio di aumento della dose di L-DOPA, 12 settimane di durata totale, con 8 settimane di iniezioni di L-DOPA dopo lesione di 6-OHDA (Figura 1). In questo scenario, la L-DOPA viene somministrata 5 volte a settimana (dal lunedì al venerdì) per 2 settimane a ciascuna dose di L-DOPA prescritta. Le valutazioni comportamentali che si verificano nei giorni 1, 6 e 10 di ciascuna dose di L-DOPA forniscono un approccio robusto per la valutazione dell'efficacia del trattamento (Figura 1). Tuttavia, i ricercatori potrebbero scoprire che le tempistiche alterate e gli schemi di dosaggio rispondono meglio alle loro domande sperimentali. Infatti, la dose di L-DOPA e benserazide, l'inibitore periferico della decarbossilasi, può variare a seconda dell'esperienza dello sperimentatore con le dosi e/o delle ipotesi da testare. È da notare che le dosi più comuni di benserazide sono comprese tra 10-15 mg / kg, che è supportato dal rapporto di Tayarani-Binazir et al. (2012) 20 che mostra che gli effetti comportamentali ottimali di L-DOPA si trovano con 10 mg / kg di benserazide, senza alcun beneficio aggiuntivo a 15 mg / kg.

Esistono diversi modi per presentare e analizzare i dati LID quando si determina se un determinato trattamento ha un impatto significativo nel migliorare questo comportamento aberrante. La Figura 4A fornisce un esempio di dati presentati come LID a dose di picco sull'intera linea temporale sperimentale. Il LID a dose di picco può essere definito come il punto temporale in cui il punteggio LID medio del gruppo è il più alto. In alternativa, si può segnalare il "picco assoluto", che è il punteggio LID massimo di picco per un animale indipendentemente da quando si verifica durante un periodo di valutazione. Inoltre, i dati di valutazione LID possono essere esaminati in ogni corso di valutazione giornaliero e presentati come dati di gruppo sperimentali e / o tracciati per mostrare la gravità LID del singolo soggetto in ogni punto temporale (Figura 4B) 19. Quest'ultimo approccio consente di valutare se alcuni trattamenti possono ridurre, ad esempio, la quantità totale di tempo in cui un soggetto visualizza LID, ma non necessariamente influire sulla gravità della dose di picco. Infine, è possibile quantificare i punteggi di gravità LID totali durante l'intera sessione di valutazione. Per un determinato soggetto, il punteggio di gravità LID per ogni punto temporale viene sommato per produrre un punteggio totale per quel periodo di valutazione. Questo approccio emula l'area sotto le stime della curva, che possono anche essere calcolate.

È essenziale apprezzare che i dati di punteggio LID/AIMs, creati utilizzando scale di valutazione per l'assegnazione di valori alla gravità e/o alla durata della discinesia (Tabelle 1 e 2), sono dati ordinali. Pertanto, i test statistici più appropriati non sono parametrici. Sebbene non esista un test non parametrico equivalente diretto per l'analisi bidirezionale della varianza, i dati LID possono essere analizzati con alternative non parametriche all'ANOVA unidirezionale. In particolare, il test di Kruskal-Wallis viene utilizzato per confronti tra soggetti di due o più gruppi indipendenti. Il test di Friedman è un'alternativa non parametrica a un ANOVA unidirezionale con misure ripetute utilizzate per confronti all'interno dei soggetti. Entrambi sono utilizzati con test post-hoc (ad esempio, Dunn o Dunn-Bonferroni) a seguito di un significativo test di Kruskal-Wallis o Friedman. Per esaminare se ci sono differenze significative tra due gruppi indipendenti, il test U di Mann-Whitney è considerato l'equivalente non parametrico del t-test indipendente28,29.

Figure 3
Figura 3: Immagini freeze-frame che mostrano esempi di punteggio di intensità LID nei ratti parkinsoniani. (A) Immagine rappresentativa di un ratto parkinsoniano non discinetico che mostra la postura parkinsoniana curva spesso tipica in assenza di distonia o ipercinesia. (B) Ratto parkinsoniano con gravità LID complessivamente lieve, che indica distonia dell'arto anteriore destro da lieve a moderata e mancanza di distonia del collo, del tronco o dell'arto posteriore; nel video di accompagnamento (Video animato 1), si possono vedere discinesia della zampa anteriore destra di piccola ampiezza (RFPD) e movimenti orolinguali. (C) Ratto parkinsoniano con distonia moderata del collo e del tronco (il testo in grassetto corrisponde a frecce direzionali che indicano il tronco attorcigliato con angolo di 90°). (D) Ratto parkinsoniano discinetico con lieve distonia del collo e del tronco moderata, distonia dell'arto anteriore destro da moderata a grave; nel video di accompagnamento (Animated Video 3), è possibile osservare RFPD ad ampiezza mista. (E) Ratto parkinsoniano con collo da moderato a grave e grave distonia del tronco, grave arto posteriore destro e moderata distonia dell'arto anteriore destro (il testo in grassetto corrisponde a frecce direzionali che indicano che il tronco è attorcigliato ~ 180 °; questo è particolarmente notevole nell'esempio #2). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: I dati LID di esempio sono stati conformi a oltre 8 settimane di valutazioni LID con l'aumento del dosaggio di L-DOPA. (A) Gravità lid della dose di picco (80 minuti dopo L-DOPA) nel tempo e nelle dosi. (B) Corso giornaliero (20-170 minuti post-L-DOPA). Per ogni dose e giorno, i grafici in alto riflettono la media ± SEM; i grafici in basso mostrano le risposte dei singoli soggetti nel tempo. Le statistiche sono state calcolate utilizzando Kruskal-Wallis con i test di confronto multipli di Dunn (per i test tra soggetti) e i test di Friedman con i test di confronto multipli di Dunn (per i test all'interno dei soggetti). Abbreviazioni: Control (Ctr) (n = 7); Trattamento (Tx) (n = 10). Questa figura è ristampata e adattata con il permesso del riferimento19. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Punteggio Descrizione
Distonia del collo 0 nessuno
1 lieve spostamento della testa, tenuto per un tempo apprezzabile (>10-20 s); può essere estremo del normale
1.5 mix di distonia lieve e moderata
2 testa con spostamento più notevole (angolo di circa 90° rispetto al corpo); la testa rimane tirata nella direzione del movimento distonico
2.5 mix di distonia moderata e grave
3 torsione grave costante della muscolatura del collo (angolo >100° tra testa e spalle)
Distonia del tronco 0 nessuno
1 lieve distonia / torsione del tronco; 45° differenza tra torso superiore e inferiore; tenuto per tempo apprezzabile (≥10-20 s) e non predittivo di rotazioni
1.5 mix di distonia lieve e moderata
2 distonia moderata / torsione del tronco; Differenza di 90° tra torso superiore e inferiore
2.5 mix di distonia moderata e grave
3 costante grave distonia/torsione, postura simile a un "cavatappi" (che si avvicina a 180°; testa e piedi in direzioni opposte), incapace di deambulare e può andare in rotazione del rotolo della canna
Distonia anteriore 0 nessuno
1 mite; postura anormale del polso o delle cifre; pugno chiuso o avambraccio rigido, ma di solito non entrambi contemporaneamente
1.5 mix di distonia lieve e moderata
2 Moderato; pugno chiuso e arto anteriore rigido senza tenuta verso il basso in posizione iperestesa
2.5 mix di distonia moderata e grave
3 Grave; pugno chiuso e avambraccio rigido con iperestensione verso il basso
Distonia hindlimb 0 nessuno
1 arti posteriori lievemente tenuti in postura anormale; flessione o estensione.
1.5 mix di distonia lieve e moderata
2 moderata estensione rigida o flessione dell'arto posteriore; senza splaying delle cifre
2.5 mix di distonia moderata e grave
3 grave postura rigida dell'arto con iperestensione anormale +/- splaying delle dita
Discinesia della zampa anteriore destra (RFPD) 0 assente
1 piccoli movimenti di ampiezza, semplici ripetitivi da un lato all'altro o su e giù per asciugare nella regione del viso o della bocca; o picchiettando la parete della gabbia o la lettiera
1.5 mix di piccoli e grandi movimenti di ampiezza; più comune
2 grande ampiezza movimenti ripetitivi su e giù che comportano una grave estensione dell'arto anteriore destro, tira verso il basso e opposto del collo
Orolinguale 0 nessuno
1 principalmente bocca chiusa masticazione vacua (senza scopo), digrignamento dei denti
1.5 masticazione vacua, ci può essere qualche protrusione della lingua, morsi ripetuti alla lettiera
2 prominente protrusione ripetuta della lingua con prominente masticazione a bocca aperta
Oscillazione della testa/tremore 0 nessuno
1 presente (oscillazione ripetitiva e ritmica della testa (circa 4hz))
Masticazione costante dei rifiuti (CCL) 0 nessuno
1 presente (masticazione costante di rifiuti; obiettivo diretto mordere ossessivo o masticare rifiuti, raccogliere ripetutamente, masticare, cadere, raccogliere, masticare, far cadere di rifiuti)

Tabella 1: Criteri di valutazione LID per l'intensità dei comportamenti distonici o ipercinetici nei ratti parkinsoniani. Questi criteri di valutazione forniscono una serie di misure di intensità relative alla qualità/gravità delle posture e/o dei movimenti involontari anormali del ratto. Gli attributi specifici descritti per posture e comportamenti sono generalmente classificati come lievi, moderati o gravi, con descrittori specifici forniti qui. Un punteggio di gravità finale è determinato come prodotto di Intensità x Frequenza (Tabella 2).

Punteggio Descrizione
0 Assente
1 Intermittente, < 50% del periodo di osservazione
2 Intermittente, ≥ 50% del periodo di osservazione
3 Persistente per tutto il periodo di osservazione e non interrotto toccando la gabbia

Tabella 2: Criteri di valutazione LID per la frequenza dei comportamenti distonici o ipercinetici. Questi criteri forniscono una misura di quantificazione per la velocità con cui un dato comportamento si verifica o viene ripetuto durante il periodo di osservazione. Questo è importante per valutare la gravità complessiva, dato che un comportamento poco frequente giustifica un punteggio meno grave di uno persistente. Un punteggio di gravità finale è determinato come il prodotto di Intensità (Tabella 1) x Frequenza.

Video animato 1: Lid delicato con RFPD di piccola ampiezza e masticazione della zampa anteriore sinistra. Ratto parkinsoniano discinetico senza apprezzabile distonia del collo o del tronco, ma moderata distonia della zampa anteriore destra, piccola ampiezza RFPD notata come rapido movimento tremolante ripetuto della zampa anteriore destra. Questo ratto mostra anche un comportamento orolinguale che coinvolge la masticazione vacua diretta alla zampa anteriore sinistra. Dose di L-DOPA: 12 mg/kg; video registrato ~ 70 minuti post-iniezione. Clicca qui per scaricare questo video.

Video animato 2: Distonia moderata del tronco e del collo. Ratto parkinsoniano discinetico con distonia moderata del tronco e del collo, esemplificata dalla differenza di 90° nella posizione degli arti anteriori e posteriori (vedere diagramma nella Figura 2C). Questo topo mostra anche un prominente fiuto stereotipato e occasionali morsi vacui alla lettiera. Dose di L-DOPA: 12 mg/kg; video registrato ~ 70 minuti post-iniezione. Clicca qui per scaricare questo video.

Video animato 3: Distonia della zampa anteriore destra da moderata a grave con RFPD ad ampiezza mista. Ratto parkinsoniano discinetico con collo lieve e distonia del tronco moderata, distonia della zampa anteriore destra da moderata a grave, RFPD ad ampiezza mista vista come piccoli movimenti di asciugatura vicino alla bocca mescolati con maggiore ampiezza che tira verso il basso della zampa anteriore destra. Questo ratto ha anche un comportamento rotazionale frequente che può essere quantificato in aggiunta ai profili LID. Dose di L-DOPA: 12 mg/kg; video registrato ~ 70 minuti post-iniezione. Clicca qui per scaricare questo video.

Video animato 4: Head bob e movimenti orolinguali con sporgenze della lingua. Ratto parkinsoniano discinetico con grave distonia del tronco e della zampa anteriore (distonia posteriore non visibile), distonia del collo da moderata a grave e un bob costante della testa con protrusioni della lingua in corso. Il bob della testa assomiglia al tremore a 4 Hz visto nel PD; tuttavia, nei ratti, si nota solo nei ratti parkinsoniani discinetici dopo somministrazione di L-DOPA. Questo ratto ha anche RFPD di ampiezza mista, visti come movimenti di ampiezza più significativi all'inizio del video e piccoli movimenti simili a wiping vicino al viso, caratteristici della RFPD di piccola ampiezza vista in seguito. Un leggero movimento è stato osservato sull'arto anteriore gravemente distonico/ esteso all'inizio del video; tuttavia, questo è correlato all'attività di tremore della testa e del collo e non sarebbe classificato come RFPD di piccola ampiezza. Quando l'osservatore tocca con forza la gabbia, questi comportamenti LID non sono interrompibili, suggerendo che si tratta di un LID grave che non può essere superato con uno spavento. Clicca qui per scaricare questo video.

File supplementare 1: Esempio per il calcolo della quantità di L-DOPA. Esempio di calcoli per determinare la quantità di L-DOPA e soluzione salina necessaria per ogni giorno della settimana utilizzando 12 mg di L-DOPA/kg di peso corporeo ad un volume di iniezione di 1 cc/kg di peso del ratto. Fare clic qui per scaricare questo file.

File supplementare 2: Esempio di foglio di registro di valutazione LID. Questo foglio può essere utilizzato o adattato per registrare i punteggi di intensità e frequenza LID durante le sessioni di valutazione. Il punteggio di gravità finale è determinato come il prodotto di Intensità (Tabella 1) x Frequenza (Tabella 2). Queste scale di valutazione possono anche essere utilizzate per quantificare LID nei topi30. Fare clic qui per scaricare questo file.

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Discussion

Qui sono presentati i dettagli per l'induzione riproducibile e la valutazione dei LIT in un modello di ratto parkinsoniano a seguito di lesione unilaterale 6-OHDA del sistema DA nigrostriatale. Mentre una volta si pensava che i roditori non sviluppassero LID e che l'asimmetria rotazionale potesse essere l'analogo di LID nei ratti31, i modelli di ratti e topi sono stati caratterizzati negli ultimi due decenni e sono uno strumento ben accettato per la ricerca LID 15,32,33,34. Il protocollo qui presentato è specificamente utile per progetti sperimentali su larga scala18,19. Fornisce dettagli per valutare l'intensità e la frequenza di una gamma di comportamenti discinetici, sia distonici che ipercinetici. In particolare, immagini e video con corrispondenti note dettagliate e punteggio dei comportamenti LID distonici e ipercinetici aiuteranno la valutazione dello sperimentatore dopo la somministrazione di L-DOPA. Mentre non viene fornito un esempio di ogni possibile AIM, una gamma di comportamenti che variano da lievi a moderati a gravi viene offerta come quadro per la valutazione LID. Questo protocollo è stato documentato per aiutare a valutare varie terapie nei ratti parkinsoniani 19,35,36,37. Aumenta altre scale di valutazione dei roditori pubblicate che si concentrano principalmente sulla durata dei comportamenti LID prescritti 33,38,39. Inoltre, la procedura delineata cerca di allineare i metodi di punteggio in un modello di PD su ratto con le attuali pratiche di valutazione dei LID nei primati non umani (NHP), il modello PD di riferimento40,41.

Comunemente presenti nella letteratura sui roditori parkinsoniani sono LID, o scale di valutazione AIM che comportano esclusivamente l'esame della presenza o della frequenza di (1) discinesie degli arti (ad esempio, scatti ritmici dell'arto controlaterale dell'arto anteriore alla lesione33, o movimento rapido e senza scopo dell'arto anteriore controllato dall'emisfero lesionato39); (2) discinesie assiali (ad esempio, torsione dei muscoli assiali che colpiscono il collo, il tronco e la coda33, o torsione distonica del collo e del tronco controlaterale all'emisfero lesionato39); e (3) discinesie orolinguali (ad esempio, movimenti masticatori della bocca vuota con sporgenze della lingua33, o masticazioni ripetitive o sporgenze della lingua quando la bocca del ratto era vuota e non in contatto con alcun oggetto39). A queste tre categorie comportamentali viene assegnato un punteggio di gravità basato sulla loro frequenza durante il periodo di osservazione. Il punteggio di gravità che rappresenta la quantità di tempo che un animale ha trascorso esibendo questi comportamenti, spesso senza caratterizzazione della qualità del comportamento, viene quindi combinato nel punteggio finale ALO (assiale, arto e orolinguale).

Al contrario, l'attuale protocollo fornisce una scala più dettagliata che consente non solo la valutazione degli AIM globali, ma consente anche l'esame degli AIM in parti del corpo indipendenti (ad esempio, collo, tronco, arto anteriore, arto posteriore e bocca), l'intensità / qualità dell'AIM valutata, la differenziazione della distonia dai comportamenti ipercinetici e, come con altre scale, incorpora la frequenza di ogni evento di UN DATO AIM. L'obiettivo generale è quello di consentire una valutazione completa del comportamento LID espresso in ciascun soggetto. Ad esempio, per la singola lettura comportamentale della distonia del tronco, un ratto che presenta una lieve distonia del tronco (cioè una differenza di 45 ° tra la parte superiore e inferiore del busto, non predittiva del comportamento di rotazione) per un intero periodo di osservazione è molto diverso da un ratto che presenta una grave distonia del tronco (cioè distonia / torsione grave costante, postura simile a un cavatappi, che si avvicina a 180 °; testa e piedi in direzioni opposte, incapace di deambulare) per l'intera osservazione. Inoltre, data la rappresentazione topografica del corpo del ratto nello striato, la differenziazione dei singoli attributi dei LID può essere informativa36.

Un altro componente di questo protocollo da considerare attentamente è la progettazione sperimentale dell'escalation del dosaggio di L-DOPA in un corso di trattamento prolungato (ad esempio, 8 settimane) (Figura 1). Uno studio che impiega solo basse dosi di L-DOPA (ad esempio, 3-6 mg/kg) e/o che somministra la dose scelta per un breve periodo (ad esempio, 2-4 settimane) può mostrare evidenza di miglioramento della LID con l'intervento terapeutico nei ratti parkinsoniani; tuttavia, la rilevanza di questi studi per gli individui con PD, dove la somministrazione cronica e l'aumento della dose sono spesso necessarie, è discutibile. Tali protocolli di trattamento divergenti tra indagini pre-cliniche e cliniche potrebbero essere suggeriti per essere alla base della mancanza di efficacia osservata negli studi clinici intrapresi con farmaci che hanno mostrato risultati promettenti negli studi pre-clinici sui roditori.

Mentre il protocollo qui presentato fornisce istruzioni su un approccio globale per la valutazione di LID nei ratti parkinsoniani e il modello di ratto di LID è stato stabilito come un modello affidabile di LIDclinico 3,15,38,42,43, ci sono limitazioni intrinseche a qualsiasi modello. I modelli animali sono strumenti utili per emulare particolari attributi della malattia umana e fare previsioni, ad esempio, sull'impatto che l'intervento terapeutico potrebbe avere su una serie di caratteristiche della malattia. Una caratteristica dei modelli LID pre-clinici comunemente dibattuti come potenziale limitazione è che i ratti richiedono una significativa deplezione di DA per esprimere LID. Inoltre, viene spesso citato che LID si sviluppa più rapidamente nei modelli di roditori e NHP che nei pazienti e quindi queste caratteristiche del modello non riflettono il LID clinico. Tuttavia, è spesso sottovalutato che, indipendentemente dalla specie (ad esempio, primate umano, non umano o roditore), la perdita quasi completa dell'innervazione striatale da è generalmente necessaria affinché LID si manifesti. Una volta che la L-DOPA viene somministrata a soggetti con grave deplezione striatale di DA, LID è indotta 1,19,38,44,45,46. Una seconda caratteristica che ha favorito lo scetticismo nei confronti dei modelli di LID dei roditori deriva dall'aspettativa che i segni neurologici di LID dovrebbero assomigliare alle manifestazioni fisiche di LID osservate nei primati (cioè umani e non umani). In effetti, la comparsa dei movimenti anomali classificati come LID nei ratti varia nelle caratteristiche rispetto a quella osservata nei primati (ad esempio, coreoatetosi nei primati vs stereotipia / ipercinesia nei roditori). Mentre è al di là di questo articolo per affrontare in modo completo questo argomento, brevemente, tali differenze nei segni tra le specie si basano sul fatto che gli esseri umani sono bipedi abituali, i non primati bipedi frequenti e i roditori quadrupedi43,46. Pertanto, varie specie hanno repertori specifici di comportamenti manifestati da specifiche strutture osteoarticolari e muscolari e modulati da sistemi neurali specie-specifici43. Di conseguenza, la modellazione animale dei sintomi simili all'uomo dovrebbe essere basata principalmente su un'aspettativa di somiglianza funzionale piuttosto che sull'identità fisica43. L'interpretazione dei risultati di modelli animali con la dovuta prudenza ha e continuerà a fornire preziose previsioni per il trattamento della malattia.

Mentre attualmente esiste un farmaco approvato dalla FDA per il trattamento della LID nel PD, l'amantadina e l'intervento chirurgico della DBS possono migliorare la LID, l'efficacia e la tollerabilità non sono ottimali e non tutti i pazienti si qualificheranno per la chirurgia DBS. Come eloquentemente esaminato da Cenci e colleghi47, c'è una nozione espressa da alcuni che gli individui affetti da PD preferirebbero essere ON (cioè, sperimentando il beneficio motorio di L-DOPA) con discinesie piuttosto che OFF. Come affermano in modo toccante questi autori: "La verità più profonda è che i pazienti preferirebbero di gran lunga essere ON senza discinesia. Come ricercatori e clinici, dovremmo aspirare a rendere questo obiettivo una realtà. A tal fine, la ricerca traslazionale su LID deve essere incoraggiata e perseguita con insistenza". Nel perseguire questo obiettivo, presentiamo il nostro metodo di induzione e valutazione di LID. La nostra scala di valutazione è progettata per combinare una serie di misure di intensità relative alla qualità / gravità degli AAM e indica la quantità di tempo in cui vengono visualizzati una varietà di attributi della discinesia. L'intenzione di questo modello è quella di consentire la determinazione di un valore numerico che rifletta accuratamente la gravità lid tenendo conto sia dell'intensità che della frequenza. Inoltre, questo valore indica la gravità del LID non solo a livello sistemico ma anche in riferimento a specifiche parti del corpo. Con questo modello, miriamo a garantire che le terapie sperimentali possano essere rigorosamente testate per la loro capacità di modificare le discinesie indotte da levodopa.

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Disclosures

Non sono stati dichiarati conflitti di interesse.

Acknowledgments

Vogliamo riconoscere le lotte di tutti coloro che hanno il morbo di Parkinson e la forza e la resilienza che mostrano ogni giorno, in particolare l'amato padre di KSC, Mark Steece. Il lavoro qui rappresentato è stato sostenuto dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NS090107, NS110398) e dal Parkinson Disease Foundation International Research Grant Program, ora Parkinson Foundation. Vorremmo anche ringraziare Molly VanderWerp per la sua eccellente assistenza editoriale.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 100 Minutes Digital Timer Staples 1111764
 Compass CX Compact Scale Ohaus 30428202
5-(2-aminoethyl)-1,2,4-benzenetriol, monohydrobromide Cayman Chemicals 25330 6-OHDA is a catecholaminergic neurotoxin that is used to induce dopaminergic lesions and parkinsonian symptoms in rodents.
Allentown cages Allentown, LLC Rat900 Allentown cages provide the ability to view the rats from all sides.
BD Allergist Trays with Permanently Attached Needle BD BD 305540 For subcutaneous L-DOPA injections
Benserazide hydrochloride Sigma-Aldrich B7283 Benserazide is a peripheral decarboxylase inhibitor used with L-DOPA to to induce dyskinesia in rodent models of PD.
Glass amber scintillation vials Thermo Scientific B7921 Used for storage of L-DOPA/benserazide at -20 °C until mixed with sterile saline.
L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester hydrochloride Sigma-Aldrich D1507 L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester is a precursor to L-DOPA that crosses the blood-brain barrierand use to treat parkinsonian symptoms in rodents.
Paper Mate Sharpwriter Mechanical Pencils Staples 107250
Rodent nutritionally complete enrichment treats Bio-Serv F05478
Round Ice Bucket with Lid, 2.5 L Corning 432129
Standard Plastic Clipboard Staples 1227770
Steel wired 6' long movable shelving units Uline H9488 Width/Height can be adjusted to need/number of rats per experiment
Sterile Saline 0.9% Covidien/Argyle 1020 For mixing with L-DOPA/benserazide prior to subcutaneous injections.

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References

  1. Cotzias, G. C., Papavasiliou, P. S., Gellene, R. L-dopa in parkinson's syndrome. New England Journal of Medicine. 281, 272 (1969).
  2. Yahr, M. D., Duvoisin, R. C., Schear, M. J., Barrett, R. E., Hoehn, M. M. Treatment of parkinsonism with levodopa. Archives of Neurology. 21 (4), 343-354 (1969).
  3. Bastide, M. F., et al. Pathophysiology of L-dopa-induced motor and non-motor complications in Parkinson's disease. Progress in Neurobiology. 132, 96-168 (2015).
  4. Sellnow, R. C., et al. Regulation of dopamine neurotransmission from serotonergic neurons by ectopic expression of the dopamine D2 autoreceptor blocks levodopa-induced dyskinesia. Acta Neuropathologica Communications. 7 (1), 8 (2019).
  5. Bastide, M. F., Bezard, E. L-dopa induced dyskinesia in Parkinson's disease]. Bulletin de l'Académie Nationale de Médecine. 199 (2-3), 201-212 (2015).
  6. Hauser, R. A., et al. ADS-5102 (Amantadine) extended-release capsules for levodopa-induced dyskinesia in Parkinson's Disease (EASE LID 2 study): Interim results of an open-label safety study. Journal of Parkinson's Disease. 7 (3), 511-522 (2017).
  7. Huot, P., Johnston, T. H., Koprich, J. B., Fox, S. H., Brotchie, J. M. The pharmacology of L-DOPA-induced dyskinesia in Parkinson's disease. Pharmacological Reviews. 65 (1), 171-222 (2013).
  8. Steece-Collier, K., et al. Embryonic mesencephalic grafts increase levodopa-induced forelimb hyperkinesia in parkinsonian rats. Movement Disorders. 18 (12), 1442-1454 (2003).
  9. Thiele, S. L., Warre, R., Nash, J. E. Development of a unilaterally-lesioned 6-OHDA mouse model of Parkinson's disease. Journal of Visualized Experiments. (60), e3234 (2012).
  10. Simola, N., Morelli, M., Carta, A. R. The 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease. Neurotoxicity Research. 11 (3-4), 151-167 (2007).
  11. Borlongan, C. V., Hida, H., Nishino, H. Early assessment of motor dysfunctions aids in successful occlusion of the middle cerebral artery. Neuroreport. 9 (16), 3615-3621 (1998).
  12. Fleming, S. M. Behavioral outcome measures for the assessment of sensorimotor function in animal models of movement disorders. International Review of Neurobiology. 89, 57-65 (2009).
  13. Borlongan, C. V., Sanberg, P. R. Elevated body swing test: a new behavioral parameter for rats with 6-hydroxydopamine-induced hemiparkinsonism. Journal of Neuroscience. 15 (7), Pt 2 5372-5378 (1995).
  14. Chang, J. W., Wachtel, S. R., Young, D., Kang, U. J. Biochemical and anatomical characterization of forepaw adjusting steps in rat models of Parkinson's disease: studies on medial forebrain bundle and striatal lesions. Neuroscience. 88 (2), 617-628 (1999).
  15. Lundblad, M., et al. Pharmacological validation of behavioural measures of akinesia and dyskinesia in a rat model of Parkinson's disease. European Journal of Neuroscience. 15 (1), 120-132 (2002).
  16. Olsson, M., Nikkhah, G., Bentlage, C., Bjorklund, A. Forelimb akinesia in the rat Parkinson model: differential effects of dopamine agonists and nigral transplants as assessed by a new stepping test. Journal of Neuroscience. 15 (5), Pt 2 3863-3875 (1995).
  17. Monville, C., Torres, E. M., Dunnett, S. B. Comparison of incremental and accelerating protocols of the rotarod test for the assessment of motor deficits in the 6-OHDA model. Journal of Neuroscience Methods. 158 (2), 219-223 (2006).
  18. Steece-Collier, K., et al. Striatal Nurr1, but not FosB expression links a levodopa-induced dyskinesia phenotype to genotype in Fisher 344 vs. Lewis hemiparkinsonian rats. Experimental Neurology. 330, 113327 (2020).
  19. Steece-Collier, K., et al. Genetic silencing of striatal CaV1.3 prevents and ameliorates levodopa dyskinesia. Movement Disorders. 34 (5), 697-707 (2019).
  20. Tayarani-Binazir, K. A., Jackson, M. J., Strang, I., Jairaj, M., Rose, S., Jenner, P. Benserazide dosing regimen affects the response to L-3,4-dihydroxyphenylalanine in the 6-hydroxydopamine-lesioned rat. Behavioral Pharmacology. 23 (2), 126-133 (2012).
  21. Lindgren, H. S., Rylander, D., Ohlin, K. E., Lundblad, M., Cenci, M. A. The "motor complication syndrome" in rats with 6-OHDA lesions treated chronically with L-DOPA: relation to dose and route of administration. Behavioural Brain Research. 177 (1), 150-159 (2007).
  22. Suckow, M. A., Stevens, K. A., Wilson, R. P. American College of Laboratory Animal Medicine series xvii. , Academic Press/Elsevier. London; Waltham, MA. 1268 (2012).
  23. Zhou, Y. Z., Alany, R. G., Chuang, V., Wen, J. Studies of the Rate Constant of l-DOPA Oxidation and Decarboxylation by HPLC. Chromatographia. 75, 597-606 (2012).
  24. Stroomer, A. E., Overmars, H., Abeling, N. G., van Gennip, A. H. Simultaneous determination of acidic 3,4-dihydroxyphenylalanine metabolites and 5-hydroxyindole-3-acetic acid in urine by high-performance liquid chromatography. Clinical Chemistry. 36 (10), 1834-1837 (1990).
  25. PubChem Compound Summary for CID 6047, Levodopa. , Available from: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Levodopa (2021).
  26. Merck. The Merck Index 13th edn. , Entry# 5485 (2021).
  27. Ortner, N. J., et al. Lower affinity of isradipine for L-Type Ca(2+) channels during substantia nigra dopamine neuron-like activity: Implications for neuroprotection in Parkinson's Disease. Journal of Neuroscience. 37 (228), 6761-6777 (2017).
  28. Hazra, A., Gogtay, N. Biostatistics series module 3: Comparing groups: Numerical variables. Indian Journal of Dermatology. 61 (3), 251-260 (2016).
  29. Mishra, P., Pandey, C. M., Singh, U., Keshri, A., Sabaretnam, M. Selection of appropriate statistical methods for data analysis. Annals of Cardiac Anaesthesia. 22 (3), 297-301 (2019).
  30. Divito, C. B., et al. Loss of VGLUT3 produces circadian-dependent hyperdopaminergia and ameliorates motor dysfunction and l-Dopa-Mediated dyskinesias in a model of Parkinson's Disease. Journal of Neuroscience. 35 (45), 14983-14999 (2015).
  31. Henry, B., Crossman, A. R., Brotchie, J. M. Characterization of enhanced behavioral responses to L-DOPA following repeated administration in the 6-hydroxydopamine-lesioned rat model of Parkinson's disease. Experimental Neurology. 151 (2), 334-342 (1998).
  32. Andersson, M., Hilbertson, A., Cenci, M. A. Striatal fosB expression is causally linked with l-DOPA-induced abnormal involuntary movements and the associated upregulation of striatal prodynorphin mRNA in a rat model of Parkinson's disease. Neurobiology of Disease. 6 (6), 461-474 (1999).
  33. Cenci, M. A., Lee, C. S., Bjorklund, A. L-DOPA-induced dyskinesia in the rat is associated with striatal overexpression of prodynorphin- and glutamic acid decarboxylase mRNA. European Journal of Neuroscience. 10 (8), 2694-2706 (1998).
  34. Dekundy, A., Lundblad, M., Danysz, W., Cenci, M. A. Modulation of L-DOPA-induced abnormal involuntary movements by clinically tested compounds: further validation of the rat dyskinesia model. Behavioural Brain Research. 179 (1), 76-89 (2007).
  35. Collier, T. J., et al. Interrogating the aged striatum: robust survival of grafted dopamine neurons in aging rats produces inferior behavioral recovery and evidence of impaired integration. Neurobiology of Disease. 77, 191-203 (2015).
  36. Maries, E., et al. Focal not widespread grafts induce novel dyskinetic behavior in parkinsonian rats. Neurobiology of Disease. 21 (1), 165-180 (2006).
  37. Mercado, N. M., et al. The BDNF Val66Met polymorphism (rs6265) enhances dopamine neuron graft efficacy and side-effect liability in rs6265 knock-in rats. Neurobiology of Disease. 148, 105175 (2021).
  38. Cenci, M. A., Crossman, A. R. Animal models of l-dopa-induced dyskinesia in Parkinson's disease. Movement Disorders. 33 (6), 889-899 (2018).
  39. Lindenbach, D. Behavioral and cellular modulation of L-DOPA-induced dyskinesia by beta-adrenoceptor blockade in the 6-hydroxydopamine-lesioned rat. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 337 (3), 755-765 (2011).
  40. Petzinger, G. M. Reliability and validity of a new global dyskinesia rating scale in the MPTP-lesioned non-human primate. Movement Disorders. 16 (2), 202-207 (2001).
  41. Fox, S. H., Johnston, T. H., Li, Q., Brotchie, J., Bezard, E. A critique of available scales and presentation of the Non-Human Primate Dyskinesia Rating Scale. Movement Disorders. 27 (11), 1373-1378 (2012).
  42. Cenci, M. A., Ohlin, K. E. Rodent models of treatment-induced motor complications in Parkinson's disease. Parkinsonism & Related Disorders. 15, Suppl 4 13-17 (2009).
  43. Cenci, M. A., Whishaw, I. Q., Schallert, T. Animal models of neurological deficits: how relevant is the rat. Nature Reviews: Neuroscience. 3 (7), 574-579 (2002).
  44. Zhang, Y., et al. Aberrant restoration of spines and their synapses in L-DOPA-induced dyskinesia: involvement of corticostriatal but not thalamostriatal synapses. Journal of Neuroscience. 33 (28), 11655-11667 (2013).
  45. Konradi, C., et al. Transcriptome analysis in a rat model of L-DOPA-induced dyskinesia. Neurobiology of Disease. 17 (2), 219-236 (2004).
  46. Morin, N., Jourdain, V. A., Di Paolo, T. Modeling dyskinesia in animal models of Parkinson disease. Experimental Neurology. 256, 105-116 (2014).
  47. Cenci, M. A., Riggare, S., Pahwa, R., Eidelberg, D., Hauser, R. A. Dyskinesia matters. Movement Disorders. 35 (3), 392-396 (2020).

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Induzione e valutazione delle discinesie indotte da levodopa in un modello di ratto della malattia di Parkinson
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Caulfield, M. E., Stancati, J. A.,More

Caulfield, M. E., Stancati, J. A., Steece-Collier, K. Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease. J. Vis. Exp. (176), e62970, doi:10.3791/62970 (2021).

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