The authors thank the staff of the Center for Comparative Medicine and Research (CCMR) at Dartmouth for their expert care of the mice used for these studies. The authors also acknowledge Emily Clough for her excellent administrative support.

Alle tierischen Arbeit nutzt Protokolle, die von der Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) bei Geisel School of Medicine an der Dartmouth überprüft und genehmigt. 1. Die Maus-Modell <ol><li> Die Induktion von TMEV-induzierte demyelinisierende Erkrankung <ol><li> Verschieben Sie die Käfige 4- bis 6-Wochen alte weibliche SJL / Jhan Mäuse aus dem Rack zu einem komfortablen Arbeitsraum enthält. Markieren die Mäuse (zB mit einer Ohrmarke oder Ohr punch) für individuelle Bewertung der klinischen und histologischen Krankheits zu ermöglichen. </li><li> Zeichnen Sie 30 ul TMEV infizieren Lager (2 × 10 6 Plaque - bildende Einheiten; PFU) in PBS in eine 29-Gauge - Insulin - Spritze und Nadel. </li><li> Bereiten Sie die Anästhesiegas-Maschine: das System überprüfen das Vorhandensein von ausreichenden Mengen an Sauerstoff und Isofluran für die Dauer des Verfahrens zu gewährleisten. </li><li> Schalten Sie den Durchflussmesser auf 1 L / min. Legen Sie das Tier in die Induktionskammer und versiegeln die Spitze. Schalten Sie die vaporizer auf 3,5% und das Tier bis zur Liege überwachen. </li><li> Nehmen Sie das Tier aus der Kammer und testen Sie die Maus durch die Fußballen Kneifen ausreichende Anästhesie zu gewährleisten. Der Mangel an Reaktion auf eine starke Prise zeigt eine ausreichende Anästhesie. </li><li> Reinigen Sie die Injektionsstelle mit 70% Isopropylalkohol. </li><li> Injizieren Sie den 30 ul TMEV infizieren Lager in die rechte Gehirnhälfte durch freihändig Injektion (Abbildung 1). Die Injektionsstelle ist etwa auf halbem Weg zwischen dem Auge und Ohr Linie und in unmittelbarer Nähe der Mittellinie. </li><li> Bringen Sie die Maus an seinen Haltekäfig einmal voll wach und mobil (in der Regel 3 bis 5 min). </li><li> Euthanize Mäusen durch Ausbluten oder Herzperfusion 3 bis 6 Monate nach TMEV-Infektion, je nach der Schnelligkeit, mit der Entwicklung der Krankheit. </li></ol></li></ol> 2. Rotarod Analyse <ol><li> Der Rotarod Vorrichtung <ol><li> Test-Mäuse vor TMEV Infektion sie mit dem vertraut zu machenMaschine und ihre normalen Ausgangs Balance Koordination und Motorsteuerung zu beurteilen. </li><li> Starten Sie das Anpassungsprotokoll auf -5 Tage nach der Infektion (dpi, dh 5 Tage vor TMEV Infektion). </li><li> Erlauben die Mäuse für mindestens 30 min vor dem Rotarod-Tests, um den Testraum zu akklimatisieren, damit sie an die Umgebung anzupassen. </li><li> Stellen Sie sicher , dass sowohl die Rotarod - Einheit und der Computer eingesteckt sind und die miteinander verbunden sind (Figur 2). </li><li> Die Rotarod mit den -5 dpi Trainingsprotokollparameter voreingestellt, wie in Tabelle 1 beschrieben. </li><li> Speichern Sie die Arbeitsdatei mit dem Datum und Identifikationsinformationen. </li><li> Bewegen Sie den Käfig der Kader enthält neben dem Rotarod aus dem Rack an einem Tisch getestet werden. Die Mäuse werden in der Regel in Trupps von 4 getestet. </li><li> Pick-up eine Maus am Schwanz und legen Sie es auf der Stange, mit Blick weg vom Bediener. Wiederholen Sie dies für den zweiten bis vierten Maus. Wenn eine Maus falls oder springt, legen Sie sie in der Spur auf dem Rotarod zurück, bis alle Mäuse in der Lage sind. Ignorieren, wenn irgendwelche Mäuse herum drehen den Bediener zu stellen. </li><li> Nach dem Laden alle Mäuse, drücken Sie die &quot;Enter&quot; Taste, um das Experiment zu starten. Beachten Sie die Timer automatisch und die Umdrehungen pro Minute (rpm) auf dem Display für jede Spur beginnen. <ol><li> Da jedes Tier von der Stange fällt, die Geschwindigkeit der Stange aufzunehmen, sowie auch die Dauer der Zeit, zu der Zeit des Falls, das Tier auf der Stange geblieben. Der Stab wird weiter drehen, bis das letzte Tier aus dem Gestänge gefallen ist. </li></ol></li><li> Nachdem alle Mäuse gefallen sind, ein Gewebe verwenden, jede fäkale Boli und Urin von der Stange zu entfernen. Das Vorhandensein von Urin und Fäkalien können die Fähigkeit der Mäuse zu greifen beeinflussen die Stange. <ol><li> Nach einer 3-min Ruhe, geben die Mäuse eine zweite und dann eine dritte Versuch. Die maximale Zeit pro Einzel Studie beträgt 240 sec. Verwalten insgesamt 3 Versuche bei jedem Testtag. </li></ol></li><li> Bringen Sie die Mäuse in ihre Heimat Käfig und bringt sie auf die Zahnstange zurück. Am Ende der experimentellen Sitzung, reinigen Sie die Rotarod mit Seife und Wasser alle Fäkalien aus der Maschine zu entfernen. </li><li> Wischen Sie die Grundplatte mit Ethanol 70%. Sprühen Sie die gesamte Maschine mit Chlordioxid nach unten zu desinfizieren. </li><li> An den Tagen , - 4, - 3, - 2 und - 1 pi, die Rotarod mit den entsprechenden Trainingsprotokollparameter voreingestellt, wie in Tabelle 1 beschrieben, und wiederholen Sie die Schritte 2.1.2 bis 2.1.12. </li><li> Nachdem die Basismaßnahmen zu erhalten, infizieren die Mäuse mit TMEV. Lassen Sie einen 6-Tage pi Erholungsphase. </li></ol></li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> Protokoll </td><td rowspan="2"> Testing Day </td><td rowspan="2"> Frequenz </td><td rowspan="2"> Startgeschwindigkeit (rpm) </td><td rowspan="2"> MaxSpeed ​​(rpm) </td><td> Beschleunigung </td><td> Versuche </td><td> ES I </td></tr><tr><td> (rpm / sec) </td><td> (N x sec) </td><td> (min) </td></tr><tr><td rowspan="4"> Ausbildung </td><td> - 5 dpi </td><td> 1 Tag </td><td> 1 </td><td> 12 </td><td> 01/03 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr><tr><td> - 4 dpi </td><td> 1 Tag </td><td> 1 </td><td> 13 </td><td> 01/03 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr><tr><td> - 3 dpi </td><td> 1 Tag </td><td> 1 </td><td> 14 </td><td> 01/03 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr><tr><td> - 2; - 1 dpi </td><td> 1 Tag </td><td> 5 </td><td> 40 </td><td> 01/03 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr><tr><td rowspan="2"> Experimental </td><td> Von 7 bis 50 dpi </td><td> 2 Wochen </td><td>5 </td><td> 40 </td><td> 30.05 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr><tr><td> Von 51 bis 150 dpi </td><td> 1 Woche </td><td> 5 </td><td> 40 </td><td> 30.05 </td><td> 3x240 sec </td><td> 3 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1: Rotarod Parameter im Training und experimentelle Protokolle. <ol start="2"><li> Die Rotarod experimentelles Protokoll <ol><li> Auf +7 dpi, die Rotarod mit den entsprechenden experimentellen Protokollparameter voreingestellt, wie in Tabelle 1 beschrieben. Wiederholen Sie die Schritte 2.1.2 bis 2.1.10. </li><li> Am Ende der Studie # 3, jede Maus wiegen und eine Notiz des Körpergewichts auf dem Datenblatt zu machen. Reinigen und desinfizieren Sie die Rotarod gemäß Schritt 2.1.11 und 2.1.12. </li><li> Testen der Mäuse zweimal pro Woche für die folgenden 6 Wochen, wie oben beschrieben. Nach 6 Wochen (in denen die Mäuse wahrscheinlich eine Plateauphase erreicht haben) 8,9, testen Sie die Mäuse einmal pro Woche mit der gleichen Experimental-Protokoll. Die tatsächliche Testprotokoll dauert im Durchschnitt 150 Tage, abhängig von dem spezifischen Krankheitsverlauf. </li></ol></li><li> Neurologische Funktions Index <ol><li> Exportieren Sie die Rohdaten in ein Tabellenkalkulationsdatei und die Ergebnisse zu analysieren. </li><li> Express - Daten als Laufzeit (3A): Dies ist die normale Laufzeit plus die passive Rotationszeit minus der Drehverzögerungszeit (Tabelle 2) 10. Berechnen Sie die mittlere Zeit der drei Versuche pro Tag ausgeführt wird. </li><li> Express die Daten als neurologische Funktions Index (NFI, 3B). <ol><li> Berechnen Sie die Basisleistung Schwelle jeder einzelnen Maus. Die Baseline - Performance - Grenzwert wird als Mittelwert aller Laufzeiten von Tag + 15 bis + 45 pi 6,7 bestimmt. </li><li> Berechnen Sie die NFI als Mittelwert der drei letzten Mal durchschnittliche Lauf dividiert durch die Basisleistungsschwelle dieser spezifischen Maus 6,7 &lt;/ Sup&gt;. HINWEIS: Wenn die Laufzeiten für eine Maus am Tag getestet + 72, + 76 und + 79 pi sind 55 sec, 45 sec und 50 sec, und der Basiszeit für die gleiche Maus betrug 135 sec, die NFI für die Maus auf +79 dpi wird [(45 + 50 + 55) / 3] / 135 oder 0,37. </li></ol></li><li> Express die Daten als ein bereinigtes NFI (adjNFI; 3C): die LFI - Daten von einer Bevölkerung Wert für den einzigen Experiment einzustellen. <ol><li> Berechnen Sie die adjNFI durch die NFI-Wert durch die durchschnittliche NFI von der scheinbehandelten Gruppe an diesem bestimmten Tag erhalten zu teilen. </li></ol></li></ol></li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Begriff </td><td> Definition </td></tr><tr><td> Normale Laufzeit </td><td> Die Gesamtzeit , die Maus auf dem rotierenden Stab aktiv ausgeführt damit verbringt, das heißt, die Latenz zu fallen. </td></tr><tr><td> Passive Drehzeit </td><td> die aBerg der Zeit hat sich die Maus auf dem Stab in der passiven Rotationsmodus geblieben. </td></tr><tr><td> Rotation Verzögerungszeit </td><td> Die Menge an Zeit, die Maus auf der Stange während der passiven Rotationsmodus bleibt </td></tr><tr><td> Passive Rotationsmodus </td><td> Wenn packt die Maus, um die Stange und dreht sich ohne ambulate zu müssen. </td></tr><tr><td> Gesamtsitzungszeit </td><td> Gesamtzeit bleibt die Maus auf dem rotierenden Stab während der Sitzung. </td></tr><tr><td> Basisleistung </td><td> Anschädigung Motorleistung die minimale Leistungsschwelle zu bestimmen, beurteilt. </td></tr><tr><td> Neurologische Funktionsindex (NFI) </td><td> Klinischer Index, der jede Maus Motorleistung vergleicht, das heißt, Laufzeit, zu jeder Zeit auf seine Höchstleistung. </td></tr><tr><td> Das bereinigte neurologische Funktionsindex (adjNFI) </td><td> Wenn ein Normalisierungsprozess angewendet LFI-Daten von einer Bevölkerung Wert einzustellen fürdie einzigen Experiment. </td></tr><tr><td> Bevölkerung Wert </td><td> Durchschnittliche NFI Wert durch die scheinbehandelte Gruppe an einem bestimmten Tag erhalten. </td></tr></tbody></table> Tabelle 2: Definitionen der Rotarod Parameter Angenommen neurologische Beeinträchtigung zu beziffern.

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</ol>

The authors have nothing to disclose.

Trotz einiger Einschränkungen stellt die Rotarod Performance-Test ein wichtiges Instrument der motorischen Funktion und Dysfunktion in TMEV-IDD sowie die Wirkung von pharmakologischen Interventionen auf Behinderungsprogression bei Mäusen für die Beurteilung. Der Rotarod Test wurde zum ersten Mal für die Messung neurologische Defizite bei Nagern 11 im Jahr 1957 als ein Werkzeug beschrieben. Nagetiere haben auf einem rotierenden Stab zu gehen, mit Drehgeschwindigkeit zu erhöhen...

Theiler des Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV) ist ein neurotropen einzelsträngige RNA-Virus, das das murine zentralen Nervensystems persistent infiziert (CNS). Bei anfälligen Mäusen eine Infektion mit TMEV verursacht eine immunvermittelte, chronische progressive demyelinisierende Krankheit, bekannt als TMEV-induzierte demyelinisierende Erkrankung (TMEV-IDD). Experimentelle Infektion von Mäusen nimmt einen Krankheitsverlauf, dass bei der progressiven Formen der Multiplen Sklerose (MS) gesehen ähnelt. der akuten Phase und der chronischen Phase: TMEV-IDD wird durch zwei unterschiedliche Phasen gekennzeichnet. Die akute Phase ist eine milde, in der Regel subklinischen Enzephalitis 1,2. Der zweite, der chronischen Phase, etwa einen Monat nach der Infektion beginnt, besteht aus einer langsam fortschreitende Behinderung durch Demyelinisierung gekennzeichnet, Entzündung und axonalen Schädigung 1,2. Die Schwäche in Mäusen beobachtet, die mit Spastik und gelegentlich schwere tonische Krämpfe. Da es derzeit keine medications den progressiven Behinderung bei Patienten zu verbessern, sind die Forscher besonders angezogen von TMEV-IDD, die für die Überwachung der Auswirkungen von disease modifying Drogen auf den Krankheitsverlauf eines optimalen Tiermodell darstellt. bei Mäusen als auch bei MS-Patienten jedoch erfordert die Überwachung des Fortschreitens der Behinderung eine kontinuierliche klinische Beobachtung über längere Zeiträume. Bei Mäusen kann die Langzeitüberwachung für Behinderungsprogression mit dem Rotarod Leistungstest durchgeführt werden. Die Rotarod Performance-Test ist ein Standard-Verhaltenstest, der Motor-assoziierten Funktionen wie Koordination, Gleichgewicht und Müdigkeit bei Nagern auswertet. Die Mäuse haben ihr Gleichgewicht auf einer Drehstange zu halten, die unter ständiger Beschleunigung dreht; die Zeit, die Latenz zu fallen aus dieser Stab aufgezeichnet wird. Tiere, die mit neurologischen Störungen sind nicht in der Lage auf dem rotierenden Stab solange Kontrollen zu bleiben, und sie normalerweise abfallen, wenn die Drehzahl übersteigt ihreMotorleistung. Je mehr neurologische Beeinträchtigung der Tiere haben, fallen je früher sie von der Stange, und je kürzer die Zeit Latenz ist. Der Vorteil der Rotarod - Test gegenüber den traditionellen optische Bonitur Systemen ist , dass es ein Ziel erzeugt, messbare variabler die Zeit latenz die letztlich für statistische Analysen verwendet werden können , um die Auswirkungen von Therapien und experimentellen Verfahren 3 zu quantifizieren. Im Labor für Neuroimmunologie (LONI) in Dartmouth, Mäuse zu einem Anpassungsprotokoll unterzogen werden, wo sie vor der TMEV Infektion, um sie mit der Maschine vertraut zu machen getestet und ihre normalen &quot;Baseline&quot; Balance Koordination und Motorsteuerung zu bewerten 4, 5. Sobald der Basislinie festgelegt wird, und die Mäuse werden mit TMEV infiziert, werden sie einmal oder zweimal pro Woche über einen Zeitraum von mehreren Monaten getestet. Die eigentliche Testprotokoll dauert durchschnittlich 150 Tage, so dass eine Beurteilung ermöglichender Rückgang der Balance, Koordination und Motorsteuerung über den gesamten Verlauf der demyelinisierende Erkrankung. Mehrere hundert TMEV-IDD und scheinbehandelten Mäuse wurden bisher für neurologische Dysfunktion bei Dartmouth getestet. Diese Mäuse hatten verschiedene immunmodulatorische Behandlungen erhielten, aber keine pharmakologischen Wirkstoff gefunden wurde in Lindern Behinderungsprogression 6,7 wirksam zu sein. Der vorliegende Artikel und die damit verbundene Protokoll beschreibt, wie die schrittweise von TMEV-IDD Mäuse zeigten neurologische Beeinträchtigung zu charakterisieren. Insbesondere auf das Protokoll bietet Empfehlungen spezifischer Testparameter glaubte für die Untersuchung neurologische Behinderungen bei TMEV-IDD-Mäuse im Allgemeinen geeignet sein, die Rotarod-Test. Dieses Verfahren stellt eine Basislinie, gegen die zur Beurteilung (1) die Relevanz dieses Mausmodell progressive MS und (2) ihre Nützlichkeit für Therapien bei der Behandlung von progressiven neurologischen Erkrankungen wie MS Ziel zu testen. Offensichtlich ist dieRotarod Leistungsprüfung und die aktuelle optimierte Testparameter und das Protokoll sind nicht nur nützlich bei progressive neurologische Behinderungen bei der TMEV-IDD-Maus-Modell zu erfassen, sondern sind auch nützlich bei der Beeinträchtigungen in anderen Virus-induzierten und / oder genetischen Mausmodellen von neurodegenerativen Erkrankungen aufzudecken.

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

measuring progressive neurological disability in a mouse model of multiple sclerosis

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating disease, with clinical features similar to the progressive forms of multiple sclerosis (MS). The mice show progressive disability with loss of motor and sensory functions, which can be assessed with multiple apparatuses and protocols. Among them, the Rotarod performance test is a very common behavioral test, its advantage being that it provides objective measurements, but it is often used assuming that it is straightforward and simple. In contrast to visual scoring systems used in some models of MS, which are highly subjective, the Rotarod test generates an objective, measurable, continuous variable (i.e., length of time), allowing almost perfect inter-rater concordances. However, inter-laboratory reliability is only achieved if the various testing parameters are replicated. In this manuscript, recommendations of specific testing parameters, such as size, speed, and acceleration of the rod; amount of training given to the animals; and data processing, are presented for the Rotarod test.

Das Ziel dieser repräsentativen Experiment war die neurologische Behinderung durch die Daniels (DA) Stamm und BEAN Stamm von TMEV induziert zu vergleichen. Für die Zwecke der vorliegenden Studie wurde eine Gruppe von 32 weiblichen SJL-Mäuse wurden infiziert intracranial mit TMEV, entweder die DA-Stamm (n = 16) oder die BEAN-Stamm (n = 16), und ihre klinischen Symptome wurden im Laufe der Zeit überwacht. Eine weitere Gruppe von 20 Mäusen wurde Schein behandelt (dh wurde Koch...

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Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice.

Mess Progressive neurologische Behinderungen in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

measuring-progressive-neurological-disability-mouse-model-multiple

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.0K Aufrufe.  Geisel School of Medicine at Dartmouth. An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice. 

Serie: Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

Measuring Motor Coordination in Mice

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such as emotionality or cognition can be assessed, however, it is vital to determine whether the motor capabilities of e.g. a mutant or lesioned mouse allow such an assessment. Performance on a maze task requiring strength and coordination, such as the Morris water maze, might well be impaired in a mouse by motor, rather than cognitive, impairments, so it is essential to selectively dissect the latter from the former. For example, sensorimotor impairments caused by NMDA antagonists have been shown to impair water maze performance2. 
Motor coordination has traditionally been assessed in mice and rats by the rotarod test, in which the animal is placed on a horizontal rod that rotates about its long axis; the animal must walk forwards to remain upright and not fall off. Both set speed and accelerating versions of the rotarod are available.
The other three tests described in this article (horizontal bar, static rods and parallel bars) all measure coordination on static apparatus. The horizontal bar also requires strength for adequate performance, particularly of the forelimbs as the mouse initially grips the bar just with the front paws. 
Adult rats do not perform well on tests such as the static rods and parallel bars (personal observations); they appear less well coordinated than mice. I have only tested male rats, however, and male mice seem generally less well coordinated than females. Mice appear to have a higher strength:weight ratio than rats; the Latin name, Mus musculus, seems entirely appropriate. The rotarod, the variations of the foot fault test12 or the Catwalk (Noldus)15 apparatus are generally used to assess motor coordination in rats.

Protocols are presented for two established motor coordination tasks, the accelerating rotarod and horizontal bar, also two tests developed in Oxford recently, the static rods and parallel bars. These tests can detect motor impairments potentially of interest in their own right, as well as being possible variables in tests of other areas of behavior.

Mess-motorische Koordination in Mäuse

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such ...

Forschung

Neurowissenschaften

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 years for the sporadic disease and around 50 years for the familial disease. Due to its progressive course, 50% of the patients die within 30 months of symptom onset. In order to evaluate novel treatment options for this disease, genetic mouse models of ALS have been generated based on human familial mutations in the SOD gene, such as the SOD1 (G93A) mutation. Most important aspects that have to be evaluated in the model are overall survival, clinical course and motor function. Here, we demonstrate the clinical evaluation, show the conduction of two behavioural motor tests and provide quantitative scoring systems for all parameters. Because an in depth analysis of the ALS mouse model usually requires an immunohistochemical examination of the spinal cord, we demonstrate its preparation in detail applying the dorsal laminectomy method. Exemplary histological findings are demonstrated. The comprehensive application of the depicted examination methods in studies on the mouse model of ALS will enable the researcher to reliably test future therapeutic options which can provide a basis for later human clinical trials.

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

A mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is examined clinically and behaviorally. As a prerequisite for an accompanying immunohistological analysis the preparation of the spinal cord is depicted in detail.

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 ...

Medizin

A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening protocol, demonstrated in video herein, which reliably assesses the neuromuscular function of SOD1-G93A mice in a quick manner. This protocol encompasses a simple neurological scoring system (NeuroScore) designed to assess hindlimb function. NeuroScore is focused on hindlimb function because hindlimb deficits are the earliest reported neurological sign of disease in SOD1-G93A mice. The protocol developed by ALS TDI provides an unbiased assessment of onset of paresis (slight or partial paralysis), progression and severity of paralysis and it is sensitive enough to identify drug-induced changes in disease progression. In this report, the combination of a detailed manuscript with video minimizes scoring ambiguities and inter-experimenter variability thus allowing for the protocol to be adopted by other laboratories and enabling comparisons between studies taking place at different settings. We believe that this video protocol can serve as an excellent training tool for present and future ALS researchers.

This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening ...

Sagittal Plane Kinematic Gait Analysis in C57BL/6 Mice Subjected to MOG35-55 Induced Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Kinematic gait analysis in the sagittal plane has frequently been used to characterize motor deficits in multiple sclerosis (MS). We describe the application of these techniques to identify gait deficits in a mouse model of MS, known as experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Paralysis and motor deficits in mice subjected to EAE are typically assessed using a clinical scoring scale. However, this scale yields only ordinal data that provides little information about the precise nature of the motor deficits. EAE disease severity has also been assessed by rotarod performance, which provides a measure of general motor coordination. By contrast, kinematic gait analysis of the hind limb in the sagittal plane generates highly precise information about how movement is impaired. To perform this procedure, reflective markers are placed on a hind limb to detect joint movement while a mouse is walking on a treadmill. Motion analysis software is used to measure movement of the markers during walking. Kinematic gait parameters are then derived from the resultant data. We show how these gait parameters can be used to quantify impaired movements of the hip, knee, and ankle joints in EAE. These techniques may be used to better understand disease mechanisms and identify potential treatments for MS and other neurodegenerative disorders that impair mobility.

Kinematic gait analysis in the sagittal plane yields highly precise information about how movement is executed. We describe the application of these techniques to identify gait deficits for mice subjected to autoimmune-mediated demyelination. These methods may also be used to characterize gait deficits for other mouse models featuring impaired locomotion.

Sagittalebene kinematische Ganganalyse bei C57BL/6 Mäusen unterworfen MOG35-55 induzierte experimentelle Autoimmune Enzephalomyelitis

Kinematic gait analysis in the sagittal plane has frequently been used to characterize motor deficits in multiple sclerosis (MS). We describe the ...

Bioluminescence and Near-infrared Imaging of Optic Neuritis and Brain Inflammation in the EAE Model of Multiple Sclerosis in Mice

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing motor function deficits are basic readouts of the immune-mediated inflammation of the spinal cord. However, scores and body weight do not allow for an in vivo assessment of brain inflammation and optic neuritis. The latter is an early and frequent manifestation in about 2/3 of MS patients. Here, we show methods for bioluminescence and near-infrared live imaging to assess EAE evoked optic neuritis, brain inflammation, and blood-brain barrier (BBB) disruption in living mice using an in vivo imaging system. A bioluminescent substrate activated by oxidases primarily showed optic neuritis. The signal was specific and allowed the visualization of medication effects and disease time courses, which paralleled the clinical scores. Pegylated fluorescent nanoparticles that remained within the vasculature for extended periods of time were used to assess the BBB integrity. Near-infrared imaging revealed a BBB leak at the peak of the disease. The signal was the strongest around the eyes. A near-infrared substrate for matrix metalloproteinases was used to assess EAE-evoked inflammation. Auto-fluorescence interfered with the signal, requiring spectral unmixing for quantification. Overall, bioluminescence imaging was a reliable method to assess EAE-associated optic neuritis and medication effects and was superior to the near-infrared techniques in terms of signal specificity, robustness, ease of quantification, and cost.

We show a technique for in vivo live bioluminescence and near-infrared imaging of optic neuritis and encephalitis in the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model for multiple sclerosis in SJL/J mice.

Biolumineszenz und Nah-Infrarot-Imaging von Neuritis und Gehirnentzündung im EAE-Modell der Multiplen Sklerose in Mäusen

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings provide a sensitive approach to measure nerve conduction in humans and rodent models. To broaden the technical possibilities for electromyography in mice, the measurement of compound muscle action potentials (CMAPs) from the brachial plexus nerve in the forelimb using needle electrodes is described here. CMAP recordings after stimulating the sciatic nerve in hindlimbs have been previously described. The newly introduced method here allows for the evaluation of the nerve conductivity at an additional site, and thus provides a more profound overview of the neuromuscular functionality. The technique provides information on both the relative number of functional axons and the myelination level. Thereby, this method can be applied to assess both axonal diseases as well as demyelinating conditions. This minimally invasive method does not require extraction of the nerve and therefore it is suitable for repeated measurements for longitudinal follow-up in the same animal. Similar recordings are performed in clinical setups to emphasize the translational relevance of the method.

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

The measurement of nerve conduction is a useful tool to assess mouse models of neurodegeneration but it is frequently only applied to stimulate the sciatic nerve in hindlimbs. Here, we describe a technique to measure compound muscle action potential (CMAP) in vivo in the mouse forelimb muscles innervated by the brachial plexus.

In Vivo Elektrophysiologische Messungen der zusammengesetzten Muskel Aktionspotential aus die Vorderbeine in Maus-Modellen der Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings ...

Histologische Färbung des Rückenmarks zur Beurteilung des Schweregrads der EAE-Erkrankung

Scoring Central Nervous System Inflammation, Demyelination, and Axon Injury in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a common immune-based model of multiple sclerosis (MS). This disease can be induced in rodents by active immunization with protein components of the myelin sheath and Complete Freund&#39;s adjuvant (CFA) or by the transfer of myelin-specific T effector cells from rodents primed with myelin protein/CFA into na&#239;ve rodents. The severity of EAE is typically scored on a 5-point clinical scale that measures the degree of ascending paralysis, but this scale is not optimal for assessing the extent of recovery from EAE. For example, clinical scores remain high in some EAE models (e.g., myelin oligodendrocyte glycoprotein [MOG] peptide-induced model of EAE) despite the resolution of inflammation. Thus, it is important to complement clinical scoring with histological scoring of EAE, which also provides a means to study the underlying mechanisms of cellular injury in the central nervous system (CNS).
Here, a simple protocol is presented to prepare and stain spinal cord and brain sections from mice and to score inflammation, demyelination, and axonal injury in the spinal cord. The method for scoring leukocyte infiltration in the spinal cord can also be applied to score brain inflammation in EAE. A protocol for measuring soluble neurofilament light (sNF-L) in the serum of mice using a Small Molecule Assay (SIMOA) assay is also described, which provides&#160;feedback on the extent of overall CNS injury in live mice.

Autor im Rampenlicht: Enthüllung des Signalwegs, der Fettleibigkeit mit Autoimmunentzündungen bei Multipler Sklerose verbindet 

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) serves as an animal model of multiple sclerosis. This article describes an approach for scoring spinal cord inflammation, demyelination, and axonal injury in EAE. Additionally, a method to quantify soluble neurofilament light levels in the mice serum is presented, facilitating the assessment of axonal injury in live mice.

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a common immune-based model of multiple sclerosis (MS). This disease can be induced in rodents by ...

Immunologie und Infektion

Quantifizierung der lokomotorischen Dysfunktion bei Mäusen mit Rückenmarksverletzungen mit MouseWalker

Using the MouseWalker to Quantify Locomotor Dysfunction in a Mouse Model of Spinal Cord Injury

The execution of complex and highly coordinated motor programs, such as walking and running, is dependent on the rhythmic activation of spinal and supra-spinal circuits. After a thoracic spinal cord injury, communication with upstream circuits is impaired. This, in turn, leads to a loss of coordination, with limited recovery potential. Hence, to better evaluate the degree of recovery after the administration of drugs or therapies, there is a necessity for new, more detailed, and accurate tools to quantify gait, limb coordination, and other fine aspects of locomotor behavior in animal models of spinal cord injury. Several assays have been developed over the years to quantitatively assess free-walking behavior in rodents; however, they usually lack direct measurements related to stepping gait strategies, footprint patterns, and coordination. To address these shortcomings, an updated version of the MouseWalker, which combines a frustrated total internal reflection (fTIR) walkway with tracking and quantification software, is provided. This open-source system has been adapted to extract several graphical outputs and kinematic parameters, and a set of post-quantification tools can be to analyze the output data provided. This manuscript also demonstrates how this method, allied with already established behavioral tests, quantitatively describes locomotor deficits following spinal cord injury.

Autor im Rampenlicht: Verwendung des MouseWalkers zur Quantifizierung der lokomotorischen Dysfunktion in einem Mausmodell für Rückenmarksverletzungen  

An experimental pipeline to quantitatively describe the locomotor pattern of freely walking mice using the MouseWalker (MW) toolbox is provided, ranging from initial video recordings and tracking to post-quantification analysis. A spinal cord contusion injury model in mice is employed to demonstrate the usefulness of the MW system.

Mess Progressive neurologische Behinderungen in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose

Zusammenfassung

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Mess-motorische Koordination in Mäuse

Klinische Tests und Rückenmark Removal in einem Mausmodell für Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

A Quick Phänotypische Neurologische Scoring System zur Bewertung der Krankheitsprogression im SOD1 G93A-Mausmodell der ALS

Sagittalebene kinematische Ganganalyse bei C57BL/6 Mäusen unterworfen MOG35-55 induzierte experimentelle Autoimmune Enzephalomyelitis

Biolumineszenz und Nah-Infrarot-Imaging von Neuritis und Gehirnentzündung im EAE-Modell der Multiplen Sklerose in Mäusen

In Vivo Elektrophysiologische Messungen der zusammengesetzten Muskel Aktionspotential aus die Vorderbeine in Maus-Modellen der Motor Neuron Degeneration

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Bewertung von Entzündungen, Demyelinisierung und Axonverletzungen des Zentralnervensystems bei experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis

Verwendung des MouseWalkers zur Quantifizierung der Dysfunktion des Bewegungsapparates in einem Mausmodell für Rückenmarksverletzungen