Análise comparativa de métodos experimentais para quantificar a atividade animal em Caenorhabditis elegans Modelos de Doença Mitocondrial

Caenorhabditis elegans é amplamente reconhecido por sua utilidade central como um modelo animal translacional para interrogar eficientemente mecanismos e terapias de diversas doenças humanas. Os vermes são particularmente adequados para telas genéticas e medicamentosas de alto rendimento para obter uma visão mais profunda sobre alvos e terapias terapêuticas, explorando seu ciclo de desenvolvimento rápido, grande tamanho de ninhada, vida útil curta, transparência microscópica, baixos custos de manutenção, conjunto robusto de ferramentas genômicas, repositórios mutantes e metodologias experimentais para interrogar tanto na si vivo quanto na fisiologia ex. A atividade locomotor de vermes representa um fenótipo particularmente relevante que é frequentemente prejudicado na doença mitocondrial, que é altamente heterogênea em causas e manifestações, mas compartilha coletivamente uma capacidade prejudicada de produzir energia celular. Embora um conjunto de diferentes metodologias possam ser usadas para interrogar o comportamento dos vermes, estes variam muito em custos experimentais, complexidade e utilidade para telas genômicas ou de alto rendimento. Aqui, foram comparadas as relativas rendimentos, vantagens e limitações de 16 metodologias diferentes de análise de atividade que quantificam a locomoção de nematoides, a surra, o bombeamento farínngeal e/ou a quimiotaxis em vermes únicos ou populações de vermes de C. elegans em diferentes estágios, idades e durações experimentais. Protocolos detalhados foram demonstrados para dois métodos semi-automatizados para quantificar a atividade locomotor nematode que representam novas aplicações de ferramentas de software disponíveis, ou seja, ZebraLab (uma abordagem de throughput médio) e WormScan (uma abordagem de alto rendimento). Os dados da aplicação desses métodos demonstraram graus semelhantes de redução da atividade animal ocorrida na fase larval L4, e progrediram no primeiro dia de adultos, no complexo mitocondrial I doença(gás-1(fc21)vermes mutantes relativos ao tipo selvagem (N2 Bristol) C. elegans. Esses dados validam a utilidade para essas novas aplicações de uso das ferramentas de software ZebraLab ou WormScan para quantificar a atividade locomotor de worm de forma eficiente e objetiva, com capacidade variável para suportar o rastreamento de drogas de alto rendimento no comportamento dos vermes em modelos animais pré-clínicos da doença mitocondrial.