Generación De Modelos Experimentales Agudos Y Crónicos De La Expresión De Tic Motor En Ratas

Resumen

Presentamos protocolos para la generación de modelos experimentales agudos y crónicos de expresión de tics en ratas que se comportan libremente. Los modelos se basan en la implantación de cánula estriada y posterior aplicación del antagonista GABA_A. El modelo agudo utiliza inyecciones transitorias, mientras que el modelo crónico utiliza infusiones prolongadas a través de una bomba mini-osmótica implantada subcutánea.

Resumen

Los tics motores son movimientos repentinos, rápidos y recurrentes que son los síntomas clave del síndrome de Tourette y otros trastornos tic. La patofisiología de la generación tic se asocia a la inhibición anormal de los ganglios básicos, particularmente de su estructura primaria de la entrada, el striatum. En modelos animales de roedores y primates no humanos, la aplicación local de antagonistas de GABA_A, como la bicucullina y la picrotoxina, en las partes motoras del cuerpo estriado induce la desinhibición local, lo que resulta en la expresión de tics motores.

Aquí, presentamos modelos agudos y crónicos de tics motores en ratas. En el modelo agudo, las microinyecciones de bicucullina a través de una cánula implantada en el estriado dorsal provocan la expresión de tics que duran períodos de tiempo cortos de hasta una hora. El modelo crónico es una alternativa que permite la extensión de la expresión tic a períodos de varios días o incluso semanas, utilizando la infusión continua de bicuculline vía una bomba mini-osmótica subcutánea.

Los modelos permiten el estudio de los mecanismos conductuales y neuronales de la generación de tics a lo largo de la vía cortico-basal de los ganglios. Los modelos apoyan la implantación de dispositivos adicionales de registro y estimulación además de las cánulas de inyección, lo que permite una amplia variedad de usos, como la estimulación eléctrica y óptica y las grabaciones electrofisiológicas. Cada método tiene diferentes ventajas y deficiencias: el modelo agudo permite la comparación de las propiedades cinemáticas del movimiento y los cambios electrofisiológicos correspondientes antes, durante y después de la expresión de tics y los efectos de los moduladores a corto plazo sobre la expresión de tics. Este modelo agudo es simple de establecer; sin embargo, se limita a un corto período de tiempo. El modelo crónico, aunque más complejo, hace factible el estudio de la dinámica tic y los efectos conductuales sobre la expresión tic durante períodos prolongados. Por lo tanto, el tipo de consulta empírica impulsa la elección entre estos dos modelos complementarios de expresión de tics.

Introducción

Tics es el síntoma que define del síndrome de Tourette (TS) y de otros desordenes tic. Los tics se describen como movimientos repentinos, rápidos y recurrentes (tics motores) o vocalizaciones (tics vocales)¹. La expresión de tic típicamente fluctúa en sus propiedades temporales (frecuencia)² y espaciales (intensidad, ubicación corporal)³ en múltiples escalas de tiempo (horas, días, meses y años). Estos cambios se ven afectados por diferentes factores, tales como las características ambientales^4,5,los estados de comportamiento

Protocolo

Todos los procedimientos fueron aprobados y supervisados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales y se adhirieron a la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y las Directrices de la Universidad de Bar-Ilan para el Uso y Cuidado de Animales de Laboratorio en la Investigación. Este protocolo fue aprobado por el Comité Nacional de Experimentos con Animales de Laboratorio del Ministerio de Salud.

NOTA: Este protocolo utiliza ratas hembras de Long-Evans (modelos agudos y crónicos) y ratas hembra de Sprague Dawley (modelo agudo) envejecidas 3-10 meses, 280-350 g. La implementaci....

Resultados

Los protocolos para generar los modelos agudos y crónicos para la inducción tic en ratas fueron presentados arriba. Los protocolos cubren la preparación completa para la cirugía y los experimentos(Figura 1 para el modelo agudo, Figura 2 para el modelo crónico). El uso del bicuculline en las áreas del motor del striatum da lugar a la expresión de tics continuos del motor. Los tics aparecen en el lado contralateral de la aplicación y se caracterizan por co.......

Discusión

En este manuscrito, detallamos los protocolos de los modelos agudos y crónicos para la inducción tic en una rata libremente de comportamiento. Estos protocolos describen la preparación de todos los componentes, la cirugía y el proceso experimental que se puede adaptar para la personalización para satisfacer las necesidades específicas de investigación. El principio primario que subyace a estos modelos es la aplicación local directa de la bicucullina a las áreas motoras del estriado, que se sabe que juega un pape.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anchor screws	Micro Fasteners	SMPPS0002	#0 x 1/8 - Pan Head Sheet Metal Screws
Bicuculline methiodide	Sigma Aldrich	14343
Cyanoacrylate (CA) accelerator	Zap	PT29
Cyanoacrylate (CA) glue	BSI	IC-2000	This glue was found to be stronger than others
Dental cement	Coltene	H00322	Hygenic Perm Repair Material Reline Resin Self Cure
Glue gel	Loctite		Ultra Gel Control
Hemostat	WPI	501242	Any hemostat sized approximately 14 cm would be sufficient
Hypo-tube, extra-thin wall 25G	Component supply company	HTX-25X
Hypo-tube, regular wall 22G	Component supply company	HTX-22R
Hypo-tube, regular wall 30G	Component supply company	HTX-30R
Infusion pump machine	New Era Pump Systems	NE-1000
Mini-osmotic pump	ALZET	2001	1.0µl per hour, 7 days
PE compatible adhesive	CEYS		Special difficult plastics (suitable for PE)
PE-10 Catheter Tubing	ALZET	PE-10	ID = 0.28mm, OD = 0.61mm
Precision glass microsyringe, 10µl	Hamilton	80065	1701 RNR 10µl syr (22s/51/3)
Tissue adhesive	3M	1469Sb	Vetbond
Tubing-adapter	CMA	3409500
Tygon micro bore tubing, 0.02 inch ID * 0.06 OD	Component supply company	TND80-020
Wire 0.005-inch	Component supply company	GWX-0050
Wire 0.013-inch	Component supply company	GWX-0130