Une méthode comportementale polyvalente pour étudier les effets des hormones thyroïdiennes sur la fonction cérébelleuse

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour un test de comportement polyvalent développé récemment, le test de la poutre en échelle. Ce test a l’avantage de détecter une ataxie cérébelleuse subtile causée par un défaut de l’action des hormones thyroïdiennes dans le système nerveux central par rapport aux tests de comportement conventionnels évaluant les performances motrices.

Résumé

L’action des hormones thyroïdiennes (TH) est essentielle au cours du développement du système nerveux central, y compris le cervelet. En cas de déficit en TH au début de la vie, comme l’hypothyroïdie congénitale, les patients présentent des troubles neurologiques tels qu’un retard cognitif et des déficits moteurs. Diverses études ont utilisé des modèles de souris présentant un déficit en TH spécifique à un tissu ou à une cellule pour étudier le rôle de TH dans le cervelet. Par rapport aux souris hypothyroïdiennes congénitales généralisées, les souris déficientes en TH spécifiques des cellules cérébelleuses présentent des caractéristiques ataxiques plus légères et plus subtiles, ce qui rend l’évaluation de la fonction motrice difficile lors de l’utilisation de tests conventionnels tels que le test de rotarod.

En raison du besoin d’un outil alternatif pour évaluer la fonction motrice dans des modèles animaux liés à la TH, nous avons développé une méthode comportementale polyvalente appelée « test de faisceau d’échelle », dans laquelle nous pouvons concevoir les différents tests d’échelle en fonction de la gravité de l’ataxie chez les souris modèles. Nous avons utilisé des souris transgéniques exprimant un récepteur TH dominant-négatif spécifiquement dans la cellule cérébelleuse de Purkinje, un seul neurone de sortie dans le cortex cérébelleux modulant les performances motrices. Le test de faisceau d’échelle nouvellement construit a détecté avec succès des altérations robustes des performances motrices chez les souris transgéniques à un niveau plus élevé par rapport au test de rotation. Une perturbation de l’apprentissage moteur a également été détectée dans le test de la poutre d’échelle, mais pas dans le test du rotarode. Le protocole avec ce nouvel appareil comportemental peut être appliqué à d’autres modèles animaux qui peuvent présenter un phénotype ataxique léger pour examiner les changements subtils de la fonction cérébelleuse.

Introduction

L’hormone thyroïdienne (TH) est indispensable au développement du cerveau¹. En particulier, son rôle dans le cervelet est essentiel car la carence en TH au début de la vie provoque un développement cérébelleux aberrant ^1,2. Par exemple, dans l’hypothyroïdie congénitale, les patients présentent une série de retards neurologiques, y compris des déficits cognitifs et moteurs³. Pour dévoiler le rôle de la TH dans le développement fonctionnel cérébelleux, certaines études ont limité la carence en TH d’une manière spécifique aux cellul....

Protocole

Le protocole d’expérimentation animale de la présente étude a été approuvé par le Comité de soin et d’expérimentation animale de l’Université de Gunma. Toutes les procédures de soins et de traitement des animaux ont été effectuées conformément à la loi japonaise sur le bien-être et la gestion des animaux et aux directives pour la bonne conduite des expériences sur les animaux publiées par le Conseil scientifique du Japon. Le dessin d’assemblage de l’appareil se trouve à la figure 1.

1. Configuration de l’échelle

1. Test de l’échelle horizontale (

Discussion

Notre conception s’est inspirée de l’étude antérieure de Metz et Whishaw, qui ont rapporté l’utilité du « test de la marche à l’échelle »^13,14. Ils ont conçu le test de marche à l’échelle pour évaluer la marche habile et mesurer à la fois le placement des membres antérieurs et postérieurs, le pas et la coordination entre les membres en demandant aux animaux de marcher d’un point de départ à un object.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Air puff	DAISO
Aluminum sticks	CAINZ		2 mm diameter, number of sticks may vary depending on the ladder design. Aproximately 30 sticks may be required to build the horizontal ladder (4 cm interval).
Blutack	Bostik
Plexiglass	CAINZ		110 cm x 20 cm, 110 cm x 10 cm, 2 parts each
Screws	CAINZ