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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 .
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.
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 ....
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
A reserpina é um inibidor de pequenas moléculas do transportador vesicular de monoamina (VMAT), que inibe a recaptação de monoaminas em vesículas pré-sinápticas, levando ao aumento do sono33. Os efeitos promotores do sono da Reserpina foram examinados em moscas com 30 dias de idade, com o grupo controle sendo alimentado apenas com o solvente dimetilsulfóxido (DMSO). No grupo Reserpina, as moscas mais velhas exibiram um sono significativamente aumentado durante o dia e a noite em comparaç?.......
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.......
Agradecemos aos membros do laboratório do Prof. Junhai Han por suas discussões e comentários. Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China 32170970 a Y.T e pelo "Cyanine Blue Project" da Província de Jiangsu a Z.C.Z.
....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/ |
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