Triagem de drogas de moléculas pequenas de alto rendimento para distúrbios do sono relacionados à idade usando Drosophila melanogaster

Summary

Apresenta-se um protocolo de triagem de drogas de alto rendimento para melhorar o sono por meio do monitoramento do comportamento do sono de moscas-das-frutas em um modelo idoso de Drosophila .

Abstract

O sono, um componente essencial da saúde e do bem-estar geral, frequentemente apresenta desafios para indivíduos mais velhos que frequentemente experimentam distúrbios do sono caracterizados por duração do sono encurtada e padrões fragmentados. Essas interrupções do sono também se correlacionam com um aumento do risco de várias doenças em idosos, incluindo diabetes, doenças cardiovasculares e distúrbios psicológicos. Infelizmente, as drogas existentes para distúrbios do sono estão associadas a efeitos colaterais significativos, como comprometimento cognitivo e dependência. Consequentemente, o desenvolvimento de medicamentos novos, mais seguros e mais eficazes para distúrbios do sono é urgentemente necessário. No entanto, o alto custo e a longa duração experimental dos métodos atuais de triagem de drogas permanecem como fatores limitantes.

Este protocolo descreve um método de triagem custo-efetivo e de alto rendimento que utiliza Drosophila melanogaster, uma espécie com um mecanismo de regulação do sono altamente conservado em comparação com mamíferos, tornando-se um modelo ideal para o estudo de distúrbios do sono em idosos. Ao administrar vários pequenos compostos a moscas envelhecidas, podemos avaliar seus efeitos sobre os distúrbios do sono. Os comportamentos de sono dessas moscas são registrados usando um dispositivo de monitoramento infravermelho e analisados com o pacote de dados de código aberto Sleep and Circadian Analysis MATLAB Program 2020 (SCAMP2020). Esse protocolo oferece uma abordagem de rastreamento eficiente e de baixo custo, reprodutível e eficiente para a regulação do sono. As moscas-das-frutas, devido ao seu curto ciclo de vida, baixo custo de criação e facilidade de manuseio, servem como excelentes objetos para este método. A título de ilustração, a Reserpina, uma das drogas testadas, demonstrou a capacidade de promover a duração do sono em moscas idosas, destacando a eficácia desse protocolo.

Introduction

O sono, um dos comportamentos essenciais necessários para a sobrevivência humana, é caracterizado por dois estados principais: sono de movimento rápido dos olhos (REM) e sono NREM (non-rapid eye movement)¹. O sono NREM é composto por três estágios: N1 (transição entre vigília e sono), N2 (sono leve) e N3 (sono profundo, sono de ondas lentas), representando a progressão da vigília para o sono profundo¹. O sono desempenha um papel crucial na saúde física e mental². No entanto, o envelhecimento reduz a duração total do sono, a eficiência do sono, a porcentagem de sono de ondas lentas e a porcentagem ....

Protocol

Este protocolo usa as moscas w¹¹¹⁸ de 30 dias do Bloomington Drosophila Stock Center (BDSC_3605, ver Tabela de Materiais).

1. Preparação das moscas-das-frutas envelhecidas

1. Preparo de alimentos
   1. Prepare o meio de cultura padrão de amido de milho misturando 50 g/L de flocos de milho, 110 g/L de açúcar, 5 g/L de ágar e 25 g/L de levedura. Aqueça os flocos de milho e o fermento com água para gelatinizar e, em se.......

Discussion

O método descrito é adequado para rastrear rapidamente medicamentos para dormir de pequeno e médio porte. Atualmente, a maioria dos principais métodos de triagem de drogas de alto rendimento são baseados em níveis bioquímicos e celulares. Por exemplo, a estrutura e as propriedades do receptor são examinadas em busca de ligantes específicos que possam se ligar a ele²². Outra abordagem envolve a análise do modo de ligação e da força de fragmentos moleculares de fármacos selecionados ut.......

Materials

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/