Criblage de médicaments à petites molécules à haut débit pour les troubles du sommeil liés à l’âge à l’aide de Drosophila melanogaster

Résumé

Présentation d’un protocole de criblage de médicaments à haut débit pour améliorer le sommeil en surveillant le comportement de sommeil des mouches des fruits dans un modèle de drosophile âgée.

Résumé

Le sommeil, une composante essentielle de la santé et du bien-être général, présente souvent des défis pour les personnes âgées qui souffrent fréquemment de troubles du sommeil caractérisés par une durée de sommeil raccourcie et des schémas fragmentés. Ces perturbations du sommeil sont également corrélées à un risque accru de diverses maladies chez les personnes âgées, notamment le diabète, les maladies cardiovasculaires et les troubles psychologiques. Malheureusement, les médicaments existants pour les troubles du sommeil sont associés à des effets secondaires importants tels que des troubles cognitifs et une dépendance. Par conséquent, il est urgent de mettre au point de nouveaux médicaments plus sûrs et plus efficaces contre les troubles du sommeil. Cependant, le coût élevé et la longue durée expérimentale des méthodes actuelles de dépistage des drogues restent des facteurs limitatifs.

Ce protocole décrit une méthode de criblage rentable et à haut débit qui utilise Drosophila melanogaster, une espèce dont le mécanisme de régulation du sommeil est très conservé par rapport aux mammifères, ce qui en fait un modèle idéal pour étudier les troubles du sommeil chez les personnes âgées. En administrant divers petits composés à des mouches âgées, nous pouvons évaluer leurs effets sur les troubles du sommeil. Les comportements de sommeil de ces mouches sont enregistrés à l’aide d’un dispositif de surveillance infrarouge et analysés à l’aide du package de données open source Sleep and Circadian Analysis MATLAB Program 2020 (SCAMP2020). Ce protocole offre une approche de dépistage peu coûteuse, reproductible et efficace pour la régulation du sommeil. Les mouches des fruits, en raison de leur cycle de vie court, de leur faible coût d’élevage et de leur facilité de manipulation, constituent d’excellents sujets pour cette méthode. À titre d’illustration, la réserpine, l’un des médicaments testés, a démontré sa capacité à favoriser la durée du sommeil chez les mouches âgées, soulignant l’efficacité de ce protocole.

Introduction

Le sommeil, l’un des comportements essentiels à la survie humaine, est caractérisé par deux états principaux : le sommeil paradoxal (REM) et le sommeil non rapide (NREM)¹. Le sommeil NREM comprend trois stades : N1 (la transition entre l’éveil et le sommeil), N2 (sommeil léger) et N3 (sommeil profond, sommeil à ondes lentes), représentant la progression de l’éveil au sommeil profond¹. Le sommeil joue un rôle crucial dans la santé physique et mentale². Cependant, le vieillissement réduit la durée totale du sommeil, l’efficacité du sommeil, le pourcentage de sommeil à ondes lentes et le pourcentage ....

Protocole

Ce protocole utilise les mouches w¹¹¹⁸ âgées de 30 jours du Bloomington Drosophila Stock Center (BDSC_3605, voir le tableau des matériaux).

1. Préparation des mouches des fruits âgées

1. Préparation des aliments
   1. Préparez le milieu de culture standard de l’amidon de maïs en mélangeant 50 g/L de flocons de maïs, 110 g/L de sucre, 5 g/L de gélose et 25 g/L de levure. Faites chauffer les cornflakes et la levure avec de l’eau pour gélatiniser, puis dissolvez complètement toutes les substances.
   2. Lorsque le milieu refroidit à 50-60 °C, ajoutez 6 mL/L d’acide pro....

Discussion

La méthode décrite est adaptée au dépistage rapide des somnifères de petite et moyenne taille. À l’heure actuelle, la plupart des méthodes courantes de criblage de médicaments à haut débit sont basées sur des niveaux biochimiques et cellulaires. Par exemple, la structure et les propriétés du récepteur sont examinées pour rechercher des ligands spécifiques qui peuvent s’y lier²². Une autre approche consiste à analyser le mode de liaison et la force des fragments moléculaires d.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ager	BIOFROXX	8211KG001
Artificial Climate Box	PRANDT	PRX-1000A	official website:https://www.nbplt17.com/PLTXBS-Products-20643427/
DAM2 Drosophila Activity Monitor	TriKineics	DAM2	official website:https://www.trikinetics.com/
DAM2system	TriKineics	version:v3.03	official website:https://www.trikinetics.com/
DAMFileScan	TriKineics	version:1.0.7.0	official website:https://www.trikinetics.com/
Dimethyl Sulfoxide	SIGMA	276855
Drosophila Activity Monitoring Incubator	Tritech Research	DT2-CIRC-TK	official website:https://www.tritechresearch.com/DT2-CIRC-TK.html
Drosophila Bottles	Biologix	51-17720	official website:http://biologixgroup.com/goods.php?id=48
Drosophila: w1118	Bloomington Drosophila Stock Center	BDSC_3605
Excel	Microsoft	version:Excel 2016	official website:https://www.microsoftstore.com.cn/software/office/excel
Glass tubes	TriKinetics	PPT5x65	official website:https://www.trikinetics.com/
MATLABR2022b	MathWorks	version:9.13.0.2049777	official website:https://ww2.mathworks.cn/products/matlab.html
Prism	GraphPad	Version:Prism 8.0.1	official website:https://www.graphpad.com/features
Reserpine	MACKLIN	R817202-1g
Saccharose	SIGMA	1245GR500
SCAMP	Vecsey Lab	N/A	official website:https://academics.skidmore.edu/blogs/cvecsey/