Um método comportamental versátil para investigar os efeitos do hormônio tireoidiano na função cerebelar

Resumo

Aqui apresentamos um protocolo para um teste de comportamento versátil desenvolvido recentemente, o teste de viga de escada. Este teste tem a vantagem de detectar ataxia cerebelar sutil causada por um defeito de ação do hormônio tireoidiano no sistema nervoso central em relação aos testes comportamentais convencionais que avaliam o desempenho motor.

Resumo

A ação do hormônio tireoidiano (TH) é essencial durante o desenvolvimento do sistema nervoso central, incluindo o cerebelo. Em caso de deficiência de HT no início da vida, como hipotireoidismo congênito, os pacientes apresentam distúrbios neurológicos, como retardo cognitivo e déficits motores. Existem vários estudos usando modelos de camundongos com deficiência de HT específica de tecido ou célula para investigar o papel do HT no cerebelo. Em comparação com camundongos com hipotireoidismo congênito generalizado, os camundongos com deficiência de TH específicos para células cerebelares exibem características atáxicas mais leves e sutis, dificultando a avaliação da função motora ao usar testes convencionais, como o teste rotarod.

Devido à necessidade de uma ferramenta alternativa para avaliar a função motora em modelos animais relacionados ao TH, desenvolvemos um método comportamental versátil chamado "teste de feixe de escada", no qual podemos projetar os vários testes de escada dependendo da gravidade da ataxia em camundongos modelo. Utilizamos camundongos transgênicos expressando um receptor TH dominante-negativo especificamente na célula cerebelar de Purkinje, um único neurônio de saída no córtex cerebelar que modula o desempenho motor. O teste de feixe de escada recém-construído detectou com sucesso deficiências robustas no desempenho motor nos camundongos transgênicos em um nível maior em comparação com o teste rotarod. A interrupção do aprendizado motor também foi detectada no teste de viga em escada, mas não no teste de rotarod. O protocolo com este novo aparato comportamental pode ser aplicado a outros modelos animais que podem apresentar fenótipo atáxico leve para examinar mudanças sutis na função cerebelar.

Introdução

O hormônio tireoidiano (HT) é indispensável para o desenvolvimento do cérebro¹. Em particular, seu papel no cerebelo é crítico porque a deficiência de HT no início da vida causa desenvolvimento cerebelar aberrante ^1,2. Por exemplo, no hipotireoidismo congênito, os pacientes apresentam uma série de retardo neurológico, incluindo déficits cognitivos e motores³. Para desvendar o papel do HT no desenvolvimento funcional cerebelar, alguns estudos limitaram a deficiência de HT de maneira específica para células cerebelares

Protocolo

O protocolo de experimentação animal no presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Cuidados e Experimentação Animal da Universidade de Gunma. Todos os procedimentos para o cuidado e tratamento dos animais foram realizados de acordo com a Lei Japonesa sobre o Bem-Estar e Manejo de Animais e as Diretrizes para a Condução Adequada de Experimentos com Animais emitidas pelo Conselho Científico do Japão. O desenho de montagem do aparelho pode ser encontrado na Figura 1.

1. Configuração da escada

1. Ensaio em escada horizontal (figura 2C

Discussão

Nosso desenho baseou-se no estudo anterior de Metz e Whishaw, que relataram a utilidade do "teste de caminhada com degraus em escada"^13,14. Eles projetaram o teste de caminhada em escada para avaliar a caminhada habilidosa e medir a colocação, pisada e coordenação entre membros dos membros anteriores e posteriores, exigindo que os animais caminhassem de um ponto de partida a uma meta em uma escada horizontal^.......

Materiais

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