Name: measuring progressive neurological disability in a mouse model of multiple sclerosis
Uploaded: 2016-11-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis at JoVE.com

The authors thank the staff of the Center for Comparative Medicine and Research (CCMR) at Dartmouth for their expert care of the mice used for these studies. The authors also acknowledge Emily Clough for her excellent administrative support.

Alle dyr arbeidet benytter protokoller gjennomgått og godkjent av Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC) ved Geisel School of Medicine ved Dartmouth. 1. The Mouse Model <ol><li> Induksjon av TMEV-Induced demyeliniserende sykdom <ol><li> Flytt merder med 4 til 6 uker gammelt SJL / JHan mus fra stativet til en behagelig arbeidsplass. Marker mus (f.eks med et øremerke eller øre slag) for å tillate individuell vurdering av klinisk og histologisk sykdo...

<ol>
	<li>Lipton, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theiler's+virus+infection+in+mice:+an+unusual+biphasic+disease+process+leading+to+demyelination.">Theiler's virus infection in mice: an unusual biphasic disease process leading to demyelination.</a> Infect Immun. 11, 1147-1155 (1975).</li><li>Pachner, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Primer of Neuroimmunological Disease. , (2012).</li><li>Rustay, N. R., Wahlsten, D., Crabbe, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+genetic+susceptibility+to+ethanol+intoxication+in+mice.">Assessment of genetic susceptibility to ethanol intoxication in mice.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 2917-2922 (2003).</li><li>McGavern, D. B., Zoecklein, L., Drescher, K. M., Rodriguez, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+neurologic+deficits+in+a+chronic+progressive+murine+model+of+CNS+demyelination.">Quantitative assessment of neurologic deficits in a chronic progressive murine model of CNS demyelination.</a> Exp Neurol. 158, 171-181 (1999).</li><li>Zoecklein, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+comparison+of+demyelinating+disease+induced+by+the+Daniel's+strain+and+BeAn+strain+of+Theiler's+murine+encephalomyelitis+virus.">Direct comparison of demyelinating disease induced by the Daniel's strain and BeAn strain of Theiler's murine encephalomyelitis virus.</a> Brain Pathol. 13, 291-308 (2003).</li><li>Gilli, F., Li, L., Campbell, S. J., Anthony, D. C., Pachner, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+B-cell+depletion+in+the+Theiler's+model+of+multiple+sclerosis.">The effect of B-cell depletion in the Theiler's model of multiple sclerosis.</a> J Neurol Sci. 359, 40-47 (2015).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+FTY720+in+the+Theiler's+virus+model+of+multiple+sclerosis.">The effect of FTY720 in the Theiler's virus model of multiple sclerosis.</a> J Neurol Sci. 308, 41-48 (2011).</li><li>Homanics, G. E., Quinlan, J. J., Firestone, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+and+behavioral+responses+of+inbred+C57BL/6J+and+strain+129/SvJ+mouse+lines.">Pharmacologic and behavioral responses of inbred C57BL/6J and strain 129/SvJ mouse lines.</a> Pharmacol Biochem Be. 63, 21-26 (1999).</li><li>Balkaya, M., Krober, J. M., Rex, A., Endres, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+post-stroke+behavior+in+mouse+models+of+focal+ischemia.">Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia.</a> J Cerebr Blood F Met. 33, 330-338 (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Columbus Instruments Rotamex-5 Manual. , 1-33 (2005).</li><li>Dunham, N. W., Miya, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+note+on+a+simple+apparatus+for+detecting+neurological+deficit+in+rats+and+mice.">A note on a simple apparatus for detecting neurological deficit in rats and mice.</a> J Am Pharm Ass. 46, 208-209 (1957).</li><li>Ulrich, R., Kalkuhl, A., Deschl, U., Baumgartner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Machine+learning+approach+identifies+new+pathways+associated+with+demyelination+in+a+viral+model+of+multiple+sclerosis.">Machine learning approach identifies new pathways associated with demyelination in a viral model of multiple sclerosis.</a> J Cell Mol Med. 14, 434-448 (2010).</li><li>Lynch, J. L., Gallus, N. J., Ericson, M. E., Beitz, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+nociception,+sex+and+peripheral+nerve+innervation+in+the+TMEV+animal+model+of+multiple+sclerosis.">Analysis of nociception, sex and peripheral nerve innervation in the TMEV animal model of multiple sclerosis.</a> Pain. 136, 293-304 (2008).</li><li>Pirko, I., Johnson, A. J., Lohrey, A. K., Chen, Y., Ying, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+gray+matter+T2+hypointensity+correlates+with+disability+in+a+murine+model+of+MS.">Deep gray matter T2 hypointensity correlates with disability in a murine model of MS.</a> J Neurol Sci. 282, 34-38 (2009).</li><li>Oleszak, E. L., Chang, J. R., Friedman, H., Katsetos, C. D., Platsoucas, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theiler's+virus+infection:+a+model+for+multiple+sclerosis.">Theiler's virus infection: a model for multiple sclerosis.</a> Clin Microbiol Rev. 17, 174-207 (2004).</li><li>McCarthy, D. P., Richards, M. H., Miller, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+multiple+sclerosis:+experimental+autoimmune+encephalomyelitis+and+Theiler's+virus-induced+demyelinating+disease.">Mouse models of multiple sclerosis: experimental autoimmune encephalomyelitis and Theiler's virus-induced demyelinating disease.</a> Methods Mol Biol. 900, 381-401 (2012).</li><li>. International Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens Available from: <a target="_blank" href="https://www.mousephenotype.org/impress/protocol/158/1">https://www.mousephenotype.org/impress/protocol/158/1</a> (2016)</li><li>Bohlen, M., Cameron, A., Metten, P., Crabbe, J. C., Wahlsten, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+rotational+acceleration+for+the+rotarod+test+of+rodent+motor+coordination.">Calibration of rotational acceleration for the rotarod test of rodent motor coordination.</a> J Neurosci Methods. 178, 10-14 (2009).</li><li>Hopkins, M. E., Bucci, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interpreting+the+effects+of+exercise+on+fear+conditioning:+the+influence+of+time+of+day.">Interpreting the effects of exercise on fear conditioning: the influence of time of day.</a> Behav Neurosci. 124, 868-872 (2010).</li></ol>

Til tross for noen begrensninger, representerer ytelsestest Rotarod et viktig verktøy for å vurdere motorisk funksjon og dysfunksjon i TMEV-IDD samt effekten av farmakologiske intervensjoner på sykdomsutviklingen hos mus. Den Rotarod testen ble først beskrevet i 1957 som et verktøy for å måle nevrologiske underskudd hos gnagere 11. Gnagere har å gå på en roterende stang, med økende rotasjonshastighet, og prøv å unngå å falle til bakken. Ventetid for å falle registr...

Theiler er Murine encefalomyelitt Virus (TMEV) er en neurotropic single-RNA-virus som vedvarende infiserer murine sentralnervesystemet (CNS). I mottakelige mus, infeksjon med TMEV bevirker en immun-mediert, kronisk progressiv demyeliniserende sykdom, kjent som TMEV-indusert demyeliniserende sykdom (TMEV-IDD). Eksperimentell infeksjon av mus tar en sykdomsforløpet ligner den som er sett i progressive former av multippel sklerose (MS). TMEV-IDD er karakterisert ved to adskilte faser: den akutte fasen og den kroniske fase. Den akutte fasen er en mild, vanligvis subklinisk encefalitt 1,2. Den andre, kronisk fase, som begynner omtrent en måned etter infeksjon, består av en langsomt framover uførhet kjennetegnet ved demyelinering, betennelse, og aksonal skade 1,2. Svakheten observert hos mus er assosiert med spastisitet og noen ganger alvorlige tonic spasmer. Fordi det er i dag ingen medications å forbedre den progressive uførhet hos pasienter, er forskerne spesielt tiltrukket av TMEV-IDD, som representerer et optimalt dyremodell for å overvåke effekten av sykdomsmodifiserende legemidler på sykdomsprogresjon. Imidlertid, i mus så vel som i MS-pasienter, overvåking av sykdomsutviklingen krever en kontinuerlig klinisk observasjon over lange tidsperioder. Hos mus, kan langsiktig overvåking for uførhet progresjon oppnås med ytelsestest Rotarod. Den ytelsestest Rotarod er en standard atferdstest som evaluerer motor forbundet funksjoner som koordinasjon, balanse og tretthet hos gnagere. Musene må holde balansen på en svingstang, som roterer under kontinuerlig akselerasjon; tiden ventetid for å falle fra denne stangen blir registrert. Dyr med nevrologisk dysfunksjon ikke klarer å holde seg på den roterende stang så lenge som kontroller, og de normalt frafalt når rotasjonshastigheten overstiger deresmotor kapasitet. Jo mer nevrologisk svekkelse dyrene har, jo raskere de faller av stangen, og jo kortere tid ventetid er. Fordelen med Rotarod test i løpet av de tradisjonelle visuelle scoring systemer er at det genererer en objektiv, målbar variabel-tiden ventetid-som til slutt kan brukes til statistiske analyser for å kvantifisere effekten av terapi og eksperimentelle prosedyrer 3. I Laboratory of neuroimmunology (Loni) ved Dartmouth, er mus utsatt for en tilpasning protokoll, der de blir testet før TMEV infeksjon for å gjøre dem kjent med maskinen og for å vurdere deres normal &quot;baseline&quot; balanse koordinasjon og motorstyring 4, 5. Så snart grunnlinjen er fastslått, og musene er infisert med TMEV, blir de testet en gang eller to ganger i uken i løpet av en periode på flere måneder. Selve testprotokollen varer et gjennomsnitt på 150 dager, og dermed gir en vurdering avnedgangen av balanse, koordinasjon og motor kontroll over hele forløpet av demyeliniserende sykdom. Flere hundre TMEV-IDD og humbug-behandlede mus har blitt testet så langt for nevrologisk dysfunksjon ved Dartmouth. Disse mus hadde fått forskjellige immunmodulerende behandling, men ingen farmakologisk middel er blitt funnet å være effektiv i å lindre sykdomsutviklingen 6,7. Denne artikkelen og tilhørende protokoll beskriver hvordan du karakterisere den progressive nevrologiske verdifall vises ved TMEV-IDD mus. Spesielt protokollen tilbyr anbefalinger av spesifikke tester parametere som antas å være generelt egnet for å studere nevrologisk funksjonshemning hos TMEV-IDD mus bruker Rotarod test. Denne prosedyren gir en baseline mot å vurdere (1) relevansen av denne musen modellen til progressiv MS og (2) sin nytte for testing behandlinger som tar sikte på å behandle progressive nevrologiske tilstander som MS. ÅpenbartRotarod ytelsestest og den gjeldende optimale testparametre og protokollen er ikke bare nyttig ved detektering av progressiv nevrologisk uførhet i TMEV-IDD musemodell, men er også nyttige for å avdekke svekkelser i andre virus-indusert og / eller genetisk musemodeller av neurodegenerative sykdommer.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="636">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mice SJL/JCrHsd 4 to 6 week old</td>
			<td style="width:83px;">Envigo</td>
			<td style="width:119px;">#052</td>
			<td style="width:219px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TMEV virus stock</td>
			<td style="width:83px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:83px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:119px;">#340471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Insulin Syringes U- 100 29g x 0.5cc</td>
			<td style="width:83px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">#328203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Rotamex-5 4 Lane Rota-Rod for Mice with RS-232 and Software</td>
			<td style="width:83px;">Columbus Instruments</td>
			<td style="width:119px;">#0890M</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring progressive neurological disability in a mouse model of multiple sclerosis

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating disease, with clinical features similar to the progressive forms of multiple sclerosis (MS). The mice show progressive disability with loss of motor and sensory functions, which can be assessed with multiple apparatuses and protocols. Among them, the Rotarod performance test is a very common behavioral test, its advantage being that it provides objective measurements, but it is often used assuming that it is straightforward and simple. In contrast to visual scoring systems used in some models of MS, which are highly subjective, the Rotarod test generates an objective, measurable, continuous variable (i.e., length of time), allowing almost perfect inter-rater concordances. However, inter-laboratory reliability is only achieved if the various testing parameters are replicated. In this manuscript, recommendations of specific testing parameters, such as size, speed, and acceleration of the rod; amount of training given to the animals; and data processing, are presented for the Rotarod test.

Målet med dette representant eksperimentet var å sammenligne nevrologisk funksjonshemming indusert av Daniels (DA) belastning og bønne stamme av TMEV. For formålene med foreliggende studie, ble en gruppe på 32 hunn SJL-mus infisert med intracranially TMEV, enten DA-stammen (n = 16) eller bønne-stammen (n = 16), og deres kliniske tegn ble overvåket over tid. En ytterligere gruppe på 20 mus ble behandlet sham (dvs. saltoppløsning ble injisert intracranially) og tjente som...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis at JoVE.com

Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice.

Måling Progressive Nevrologisk funksjonshemming i en musemodell for multippel sklerose

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders

Kvantitativ analyse av Klatring Defekter i en Drosophila Model nevrodegenerative lidelser

Locomotive defects resulting from neurodegenerative disorders can be a late onset symptom of disease, following years of subclinical degeneration, and ...

Measuring Synaptic Vesicle Endocytosis in Cultured Hippocampal Neurons

Måle Synaptic Vesicle endocytose i kulturperler hippocampus nerveceller

During endocytosis, fused synaptic vesicles are retrieved at nerve terminals, allowing for vesicle recycling and thus the maintenance of synaptic ...

Establishing Mouse Models for Zika Virus-induced Neurological Disorders Using Intracerebral Injection Strategies: Embryonic, Neonatal, and Adult

Etablere musen modeller for Zika Virus-indusert nevrologiske lidelser Intracerebral injeksjon strategier: embryonale neonatale og voksne

The Zika virus (ZIKV) is a flavivirus currently endemic in North, Central, and South America. It is now established that the ZIKV can cause microcephaly ...

A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

En rotte modell av sentral Fatigue bruker en modifisert flere plattform-metoden

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed ...

Simultaneous Cryosectioning of Multiple Rodent Brains

Samtidig og kryosnitt flere gnager hjerner

Histology and immunohistochemistry are routine methods of analysis to visualize microscopic anatomy and localize proteins within biological tissue. In ...

Lipidomics and Transcriptomics in Neurological Diseases

Lipidomikk og transskriftomikk ved nevrologiske sykdommer

Lipids serve as the primary interface to brain insults or stimuli conducive to neurological diseases and are a reservoir for the synthesis of lipids with ...

Comprehensive Autopsy Program for Individuals with Multiple Sclerosis

Omfattende obduksjon program for personer med multippel sklerose

We describe a rapid tissue donation program for individuals with multiple sclerosis (MS) that requires scientists and technicians to be on-call 24/7, 365 ...

Applying the RatWalker System for Gait Analysis in a Genetic Rat Model of Parkinson's Disease

Bruk av RatWalker-systemet for ganganalyse i en genetisk rottemodell av Parkinsons sykdom

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars ...

Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis

Positron Emission Tomography Imaging for In Vivo Measuring of Myelin Content in the Lysolecithin Rat Model of Multiple Sclerosis

Positron Utslipp Tomografi Imaging for In Vivo Måling av Myelin Innhold i Lysolecithin Rotte Modell av Multippel Sklerose

Multiple sclerosis (MS) is a neuroinflammatory disease with expanding axonal and neuronal degeneration and demyelination in the central nervous system, ...