Name: gene-environment interaction models to unmask susceptibility mechanisms in parkinson's disease
Uploaded: 2014-01-07T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease at JoVE.com

Questo lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health NIGMS 056062.

Nota: tutte le procedure e i metodi di cura degli animali dovrebbero essere approvati dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali (IACUC) dell'istituzione. Lo studio qui descritto è stato eseguito in conformità con le linee guida stabilite dalla IACUC di SRI International. 
1. Acquisizione e manutenzione di topi carenti di LOX
<ol><li>Acquista topi carenti di 5 LOX o 12/15-LOX e rispettivi controlli a sforzo e sex-matc...

La progettazione di questo studio di interazione gene-ambiente ci ha permesso di ottenere nuove informazioni sulla natura duale dell'isozima 5-LOX nel percorso nigrostriatale. Eseguendo HPLC per misurare le monoammine stritali dopo il trattamento saline o MPTP in transgenica priva dell'isozima 5-LOX e dei loro littermates di tipo selvatico, siamo stati in grado di notare che la sua carenza sembra essere protettiva in condizioni tossiche (Figura 1), ma in condizioni normali, la mancanza dell'enzima riduc...

L'uso di modelli di interazione gene-ambiente fornisce un approccio ai fattori di rischio imitatori che probabilmente influenzano il morbo di Parkinson idiopatico (PD) e offre l'opportunità di discernere intuizioni meccaniche che difficilmente saranno chiarite dall'uso di un solo sistema genetico o tossico1,2. Qui illustriamo questo punto e descriviamo l'applicazione del modello di topo 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP) della degenerazione nigrostriatale3 per comprendere meglio la selettività dell'attività isozima lipossigenasi (LOX) sulla neuroinflammazione e tossicità4. Mentre un ruolo per gli isozimi LOX è stato ampiamente valutato nei disturbiperiferici 5,6 così come nella malattia del SNC tra cuil'ictus 7 e il morbo di Alzheimer8,9, il ruolo della famiglia degli isozimi nella funzione nigrostriatale e nella degenerazione correlata alla PD non è ben compreso e merita uno studio. La neurotossina MPTP dimostra una degenerazione preferenziale della via nigrostriatale e ricapitola l'esaurimento della dopamina striatale e la perdita di cellule dopaminergiche nigral che sono alla base delle compromissioni motorie nei pazienti con PD10. Sebbene questo modello non riproduca l'intero cadre dei comportamenti della PD non motoria e motoria e della patologia del corpo lewy positiva alla α-sinuchicina, è stato utile chiarire nuovi obiettivi meccanicistici che contribuiscono al danno nigrostritale e per i test traslazionali in fase iniziale in quanto è il modello non invasivo meglio caratterizzato disponibile per produrre in modo affidabile la morte cellulare nigrale accompagnata da perdita di dopamina stritale11-15. L'ampio utilizzo del topo MPTP, con paradigmi che vanno da acuto, subacuto acronico 16-18,ha permesso la standardizzazione del dosing per provocare danni nigrostriatali da lievi agravi 19,20 con attivazione di diversi meccanismi di tossicità a seconda del regime di trattamento18,21,22. Di conseguenza, ciò consente di prendere di mira una "finestra di lesioniing" che può comportare lesioni nigrostriali migliorate o ridotte a seconda dell'agente terapeutico o del modello transgenicoutilizzato 23-25.
Essenziali anche per gli studi di biologia traslizionale e di scoperta sono le tecniche utilizzate per valutare i danni e le prove fornite da tali metodi. Per il modello di topo MPTP, le metriche stabilite per valutare la lesioning sono la misurazione dei marcatori del tono dopaminergico striato, tra cui la dopamina e i suoi metaboliti da parte dell'HPLC, e l'analisi western blot dell'idrossilasi tirosina (TH), l'enzima limitante della velocità nella sintesi della dopamina e indicatori di eventi degenerativi come l'attivazione gliale utilizzando l'analisi western della macchia e l'immunoistochimica4. Sebbene queste siano procedure neurochimiche classiche, biochimiche e istologiche, le tecniche forniscono letture critiche e riproducibili sull'entità del danno all'interno della via dopaminergica nigrostriatale, indicano meccanismi di tossicità e si sono dimostrate strumenti preziosi per comprendere gli eventi degenerativi nella PD.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1227">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:481px;">1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetra-hydropyridine hydrochloride (MPTP-HCL)</td>
			<td style="width:211px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:121px;">M0896</td>
			<td style="width:351px;">for PD modeling</td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">4% Formaldehyde (paraformaldehyde) solution, phosphate-buffered (PFA)</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>BUP0157</td>
			<td>for immersion fixation</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Perchloric acid ACS reagent, 70% (PCA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244252</td>
			<td>for HPLC acid extraction</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tris Base</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T1503</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethylenediaminotetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E1644</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Protease inhibitor cocktail</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8340</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphatase inhibitor cocktail</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5726</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium Hydroxide (NaOH)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5881</td>
			<td>for Lowry protein assay</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sucrose, molecular biology, &#8805;99.5% (GC)&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S0389</td>
			<td>for cryoprotection</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphate buffered saline, powder, pH 7.4 (for 0.01 M PBS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3813</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">BCA Protein Assay Kit</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>23225</td>
			<td>for protein determination</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Novex 12% Tris-Glycine Mini Gels 1.0 mm, 12-well</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>EC60052BOX</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NuPAGE LDS Sample Buffer (4x)</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>NP0007</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Novex Sharp Prestained Protein Standard&#160;</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>LC5800</td>
			<td>protein ladder</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7126</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium dodecyl sulfate, electrophoresis, 98.5% (SDS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L3771</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Methyl Alcohol, Anhydrous, Reagent&#160;</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>SPM1057C</td>
			<td>methanol for transfer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium chloride (NaCl), ACS reagent</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td>saline and buffers</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nonfat dry milk powder</td>
			<td>Carnation</td>
			<td>n/a</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ponceau S solution in 5% acetic acid&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7170</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Tyrosine Hydroxylase (TH), sheep polyclonal</td>
			<td>Chemicon/Millipore</td>
			<td>AB1542</td>
			<td>for immunofluorescence&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Tyrosine Hydroxylase (TH), rabbit polyclonal</td>
			<td>Pel-Freez Biologicals</td>
			<td>P40101-0</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Anti-&#946; Actin, rabbit</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A2066</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP), rabbit polyclonal</td>
			<td>Chemicon/Millipore</td>
			<td>AB5804</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP), mouse monoclonal</td>
			<td>Covance Inc.</td>
			<td>SMI-22R</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Tween-20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P1379</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Goat Anti-Rabbit IgG (H+L), Peroxidase Conjugated&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>31462</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">goat anti-sheep, peroxidase conjugated</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>31480</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">goat anti-mouse, peroxidase conjugated</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>31430</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>34078</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">CL-XPosure Film 7 in x 9.5 in&#160;</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>34089</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Restore Western Blot Stripping Buffer&#160;</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>21059</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Citric acid monohydrate, ACS reagent, &#8805;99.0%&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1909</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Normal Donkey Serum</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S30-100ML</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Polyvinylpyrrolidone (PVP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5288</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Bovine Serum Albumin (BSA), lyophilized</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3294</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Triton X-100</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP151-01</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Donkey anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 568-labeled&#160;</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>A10042</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Donkey Anti-Sheep IgG (H+L), FITC&#160;</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>713-095-147</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">VECTASHIELD Hard-Set Mounting Medium with DAPI</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1500</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Normal Goat Serum</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S26-100ML</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">VECTASTAIN ABC Kit (Rabbit IgG )&#160;</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>PK-4001</td>
			<td>for IHC; 10 &#181;l each of solutions A and B per 1 ml PBS (per instructions )</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">DAB Peroxidase Substrate Kit, 3,3&#8217;-diaminobenzidine</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>SK-4100</td>
			<td>for IHC; per 5 ml cold ddH2O, add 2 drops buffer stock solution, 2 drops DAB, and 1 drop H2O2 (H2O2 is added immediately before use)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hydrogen peroxide, 30%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>216763</td>
			<td>for quench step in IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rabbit anti-Iba1</td>
			<td>Biocare Medicals</td>
			<td>CP290A</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:481px;">Cresyl Violet Solution, Regular Strength&#160;</td>
			<td>FD Neurotechnologies</td>
			<td>PS102-01&#160;</td>
			<td>counterstain for Iba1 IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">95% Ethanol, reagent alcohol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R8382</td>
			<td>dehydration for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">100% Absolute ethanol</td>
			<td>Mallinckrodt&#160;</td>
			<td>7019-10</td>
			<td>dehydration for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A6283</td>
			<td>destaining for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Xylene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>534056</td>
			<td>clearing agent for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DPX Mountant</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>06522</td>
			<td>mounting medium for DAB IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">O.C.T. Compound - Frozen Section Embedding Medium&#160;</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>EMOCTCS</td>
			<td>embeddium medium for cryostat cutting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Potassium permanganate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>223468</td>
			<td>to decontaminate DAB solution</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dopamine hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H8502</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">3,4-Dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>850217</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Homovanillic acid (HVA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H1252</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Perchloric acid (PCA) - 70%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244252</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium dihydrogen phosphate monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>71504</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Citric acid monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1909</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1-Octanesulfonic acid sodium salt (OSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O8380</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E1644</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acetonitrile</td>
			<td>EMD</td>
			<td>AX0145-1</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC-grade distilled deionized water (ddH2O)</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">0.22 &#181;m GSTF membrane</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>for filtration</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Corning Netwells</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CLS3477</td>
			<td>polystyrene insert with polyester mesh bottom, for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasonic cell disrupter (Soniprep 150)</td>
			<td>MSE</td>
			<td>MSE.41371.274</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5414R</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ESA MD-150 reverse-phase column&#160;</td>
			<td>ESA</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC Pump (Ultimate 3000)</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>ISO-3100BM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC Autosampler (Ultimate 3000)</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>WPS-3000TSL</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Electrochemical detector</td>
			<td>ESA</td>
			<td>Coulochem III</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Guard Cell</td>
			<td>ESA</td>
			<td>5020</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Analytical Cell</td>
			<td>ESA</td>
			<td>5011A</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Chromeleon software</td>
			<td>Dionex</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eclipse E400</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>E400</td>
			<td>light/fluorescent microscope</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Disposable mouse cage</td>
			<td>Ancare</td>
			<td>N10HT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microfilter top</td>
			<td>Ancare</td>
			<td>N10MBT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5-LOX- deficient mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>004155</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">12/15-LOX-deficient mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>002778</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gene-environment interaction models to unmask susceptibility mechanisms in parkinson's disease

L'attività della lipossigenasi (LOX) è stata implicata in disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer, ma i suoi effetti nella patogenesi del morbo di Parkinson (PD) sono meno compresi. I modelli di interazione gene-ambiente hanno utilità nello smascherare l'impatto di specifiche vie cellulari in tossicità che non possono essere osservate usando solo un modello di malattia genetica o tossico. Per valutare se isozimi LOX distinti contribuiscono selettivamente alla neurodegenerazione correlata alla PD,i topi transgenici (cioè 5-LOX e 12/15-LOX carenti) possono essere sfidati con una tossina che imita la lesione cellulare e la morte nel disturbo. Qui descriviamo l'uso di una neurotossina, 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP), che produce una lesione nigrostriatale per chiarire i distinti contributi degli isozimi LOX alla neurodegenerazione legata alla PD. L'uso dell'MPTP nel topo, e nel primate non umano, è ben consolidato per riassumere i danni nigrostriatale nella PD. L'estensione della lesioning indotta da MPTP è misurata dall'analisi HPLC della dopamina e dei suoi metaboliti e dall'analisi semi-quantitativa western dello striato per l'idrossilasi tirosina (TH), l'enzima limitante della velocità per la sintesi della dopamina. Per valutare i marcatori infiammatori, che possono dimostrare sensibilità isozima-selettiva LOX, le proteine acide fibrillari gliali (GFAP) e l'immunoistochimica Iba-1 vengono eseguite su sezioni cerebrali contenenti substantia nigra, e l'analisi gfap western blot viene eseguita su omogeneati striatoli. Questo approccio sperimentale può fornire nuove informazioni sulle interazioni gene-ambiente alla base della degenerazione nigrostriatale e della PD.

Questo paradigma di esposizione alla tossina può produrre un significativo e rilevabile esaurimento della dopamina striatale del 20% negli animali iniettati da MPTP rispetto a quello iniettato in soluzione salina. È importante notare che diversi lotti di MPTP possono produrre leggermente più o meno lesioni; pertanto, per una migliore precisione, si raccomanda un esperimento preliminare nei topi di tipo selvatico prima dell'uso in transgenica quando viene utilizzato un nuovo lotto di neurotossina. L'uso di lesioni da ...

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Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

Gli isozimi lipossigenasi (LOX) possono generare prodotti che possono aumentare o diminuire la neuroinfiamminazione e la neurodegenerazione. Uno studio di interazione gene-ambiente potrebbe identificare effetti specifici dell'isozima LOX. L'uso del modello 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP) del danno nigrostriatale in due linee transgeniche carenti di isozima LOX consente il confronto del contributo degli isozimi LOX sull'integrità dopaminergica e sull'infiammazione.

Modelli di interazione gene-ambiente per smascherare i meccanismi di suscettibilità nel morbo di Parkinson

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

Sviluppo di un unilateralmente lesionata 6-OHDA modello murino della malattia di Parkinson

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

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MALDI Imaging Mass Spectrometry of Neuropeptides in Parkinson's Disease

MALDI Imaging Mass Spectrometry dei neuropeptidi nella malattia di Parkinson

MALDI imaging mass spectrometry (IMS) is a powerful approach that facilitates the spatial analysis of molecular species in biological tissue samples2 ...

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

Pelle Punch Biopsia Espianto Cultura per la derivazione di fibroblasti umani primari

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease

L&#39;uso di fibroblasti umani primari per il monitoraggio fenotipi mitocondriali nel campo della malattia di Parkinson

Parkinson's disease (PD) is the second most  common movement disorder and affects 1% of people over the age of 60 1. Because ageing is  the most important ...

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Controllo della Malattia di Parkinson con Adaptive stimolazione cerebrale profonda

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Adattamento umani videofluoroscopia Rondine metodi di studio per individuare e caratterizzare disfagia in modelli di malattia Murine

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Ex Vivo intestinale Sacs per valutare mucosa Permeabilità in modelli di malattia gastrointestinale

The epithelial barrier is the first innate defense of the gastrointestinal tract and selectively regulates transport from the lumen to the underlying ...

Quantitative 3D In Silico Modeling (q3DISM) of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

Quantitative 3D In Silico Modeling q3DISM of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

3D Quantitative<em&gt; In Silico</em&gt; Modeling (q3DISM) di cerebrale amiloide-beta fagocitosi in roditori modelli di malattia di Alzheimer

Neuroinflammation is now recognized as a major etiological factor in neurodegenerative disease. Mononuclear phagocytes are innate immune cells responsible ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Misurazione ripetuta di attività muscolare respiratoria e ventilazione in modelli murini di malattie neuromuscolari

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

Valutazione della funzione del rene in modelli murini di malattia glomerulare

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...