Name: induction and assessment of levodopa-induced dyskinesias in a rat model of parkinson's disease
Uploaded: 2021-10-14T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease at JoVE.com

We willen de strijd van iedereen met de ziekte van Parkinson en de kracht en veerkracht die ze elke dag tonen erkennen, vooral de geliefde vader van KSC, Mark Steece. Het hier vertegenwoordigde werk werd ondersteund door het National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NS090107, NS110398) en het Parkinson Disease Foundation International Research Grant Program, nu de Parkinson Foundation. We willen ook Molly VanderWerp bedanken voor haar uitstekende redactionele hulp.

De hier gepresenteerde dieren werden onderhouden en behandeld in overeenstemming met de institutionele richtlijnen. Alle dierprocedures werden goedgekeurd door de Michigan State University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) in overeenstemming met de federale en staatsvoorschriften.
1. Drugsvrije bevestiging van de 6-OHDA laesiestatus
<ol><li>Posturale staarthangtest 11,12,13<sup class="xre...

Hier worden details gepresenteerd voor de reproduceerbare inductie en beoordeling van LIDs in een parkinsonratmodel na unilaterale 6-OHDA-laesie van het nigrostriatale DA-systeem. Hoewel ooit werd gedacht dat knaagdieren geen LID ontwikkelden en dat rotatie-asymmetrie het analoog kan zijn van LID bij ratten31, zijn ratten- en muismodellen de afgelopen twee decennia gekarakteriseerd en zijn ze een goed geaccepteerd hulpmiddel voor LID-onderzoek 15,32,33,34.<sup cl...

Hoewel het meer dan 50 jaar geleden is dat levodopa (levodopa) voor het eerst werd geïntroduceerd als een behandeling voor personen met PD 1,2, blijft het opmerkelijk genoeg de meest effectieve therapie voor parkinsonmotorische symptomen. De klinische motorische symptomen geassocieerd met PD komen voort uit het verlies van dopamine (DA) neuronen in de substantia nigra (SN) pars compacta, wat resulteert in de dramatische afname van beschikbare dopamine in het striatum. Levodopa herstelt effectief de striatale DA-niveaus, wat resulteert in motorisch voordeel vroeg in de ziekte 3,4. In ongelegen zin zullen de meeste personen met PD bij langdurige behandeling levodopa-geïnduceerde dyskinesieën (LID) ontwikkelen, waaronder chorea, dystonie en athetose, die vaak een aanzienlijke invloed hebben op de activiteiten van het dagelijks leven 5,6,7.
Hoewel er verschillende gedragsmodellen van LID bij knaagdieren bestaan, hebben verschillen in modellering en gedragsbeoordeling van LIDs de reproduceerbaarheid van resultaten tussen laboratoria in twijfel getrokken, evenals de betrouwbaarheid van deze experimentele hulpmiddelen voor preklinisch PD-onderzoek. Ontwikkeld in samenwerking met een klinische bewegingsstoornisspecialist8, is het huidige protocol een eenvoudige methode voor LID-inductie en -classificatie en is geschikt voor gebruik in een rattenmodel van PD met behulp van 6-hydroxydopamine (6-OHDA) -geïnduceerde unilaterale ninigrale laesie 9,10. De LID-beoordelingsschaal die hier wordt verstrekt, omvat scores voor zowel de intensiteit als de frequentie van dyskinetisch gedrag in verschillende individuele lichaamsdelen. Relevante informatie met betrekking tot workflowoptimalisatie van experimenten en de juiste zorg en behandeling van parkinson- en dyskinetische dieren wordt ook verstrekt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1376px;" width="1375">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">&#160;100 Minutes Digital Timer</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">1111764</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">&#160;Compass CX Compact Scale</td>
			<td style="width:193px;">Ohaus</td>
			<td style="width:182px;">30428202</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">5-(2-aminoethyl)-1,2,4-benzenetriol, monohydrobromide</td>
			<td style="width:193px;">Cayman Chemicals</td>
			<td style="width:182px;">25330</td>
			<td style="width:559px;">6-OHDA is a catecholaminergic neurotoxin that is used to induce dopaminergic lesions and parkinsonian symptoms in rodents.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Allentown cages</td>
			<td style="width:193px;">Allentown, LLC</td>
			<td style="width:182px;">Rat900</td>
			<td style="width:559px;">Allentown cages provide the ability to view the rats from all sides.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">BD Allergist Trays with Permanently Attached Needle</td>
			<td style="width:193px;">BD</td>
			<td style="width:182px;">BD 305540</td>
			<td style="width:559px;">For subcutaneous L-DOPA injections</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:441px;">Benserazide hydrochloride</td>
			<td style="width:193px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:182px;">B7283</td>
			<td style="width:559px;">Benserazide is a peripheral decarboxylase inhibitor used with L-DOPA to to induce dyskinesia in rodent models of PD.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Glass amber scintillation vials</td>
			<td style="width:193px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:182px;">B7921</td>
			<td style="width:559px;">Used for storage of L-DOPA/benserazide at -20 &#176;C until mixed with sterile saline.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester hydrochloride</td>
			<td style="width:193px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:182px;">D1507</td>
			<td style="width:559px;">L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester is a precursor to&#160;L-DOPA that crosses the blood-brain barrierand use to treat parkinsonian symptoms in rodents.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Paper Mate Sharpwriter Mechanical Pencils</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">107250</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Rodent nutritionally complete enrichment treats</td>
			<td style="width:193px;">Bio-Serv</td>
			<td style="width:182px;">F05478</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Round Ice Bucket with Lid, 2.5 L</td>
			<td style="width:193px;">Corning</td>
			<td style="width:182px;">432129</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Standard Plastic Clipboard</td>
			<td style="width:193px;">Staples</td>
			<td style="width:182px;">1227770</td>
			<td style="width:559px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Steel wired 6&#39; long movable shelving units</td>
			<td style="width:193px;">Uline</td>
			<td style="width:182px;">H9488</td>
			<td style="width:559px;">Width/Height can be adjusted to need/number of rats per experiment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Sterile Saline 0.9%</td>
			<td style="width:193px;">Covidien/Argyle</td>
			<td style="width:182px;">1020</td>
			<td style="width:559px;">For mixing with L-DOPA/benserazide prior to subcutaneous injections.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and assessment of levodopa-induced dyskinesias in a rat model of parkinson's disease

Levodopa (levodopa) blijft de gouden standaard therapie die wordt gebruikt om de ziekte van Parkinson (PD) motorische symptomen te behandelen. Echter, ongewenste onwillekeurige bewegingen bekend als levodopa-geïnduceerde dyskinesieën (LIDs) ontwikkelen zich met langdurig gebruik van deze dopamine voorloper. Geschat wordt dat de incidentie van LIDs escaleert tot ongeveer 90% van de personen met PD binnen 10-15 jaar na de behandeling. Het begrijpen van de mechanismen van deze ziekte en het ontwikkelen van zowel nieuwe als effectieve anti-dyskinesiebehandelingen vereist consistente en nauwkeurige modellering voor preklinische testen van therapeutische interventies. Een gedetailleerde methode voor betrouwbare inductie en uitgebreide beoordeling van LIDs na 6-OHDA-geïnduceerde ninigrale laesie in een rattenmodel van PD wordt hier gepresenteerd. Betrouwbare LID-beoordeling bij ratten biedt een krachtig hulpmiddel dat gemakkelijk kan worden gebruikt in laboratoria om opkomende therapieën te testen die gericht zijn op het verminderen of elimineren van deze veel voorkomende door behandeling veroorzaakte last voor personen met PD.

LIDs bij parkinsonratten kunnen zich manifesteren als een reeks abnormale onwillekeurige bewegingen (AIM's), waaronder dystonisch, hyperkinetisch en stereotiep gedrag. Lid-beoordelingscriteria voor dergelijk gedrag worden hier gepresenteerd om zowel intensiteit (tabel 1) als frequentie (tabel 2) te omvatten. Dit biedt een algemene LID-ernstscore voor elke rat die zowel de kwaliteit (intensiteit) als de hoeveelheid tijd weergeeft die wordt besteed (frequentie) aan dit gedrag op elk beoord...

Watch this Scientific Journal Video about Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease at JoVE.com

Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease

Dit artikel beschrijft methoden om levodopa-geïnduceerde dyskinesieën te induceren en te evalueren in een rattenmodel van de ziekte van Parkinson. Het protocol biedt gedetailleerde informatie over de intensiteit en frequentie van een reeks dyskinetische gedragingen, zowel dystonisch als hyperkinetisch, en biedt een betrouwbaar hulpmiddel om behandelingen te testen die gericht zijn op deze onvervulde medische behoefte.

Inductie en beoordeling van Levodopa-geïnduceerde dyskinesieën in een rattenmodel van de ziekte van Parkinson

Levodopa (L-DOPA) remains the gold-standard therapy used to treat Parkinson&#39;s disease (PD) motor symptoms. However, unwanted involuntary movements ...

Ons protocol biedt een gedetailleerde methode voor een betrouwbare inductie en uitgebreide beoordeling van levodopa-geïnduceerde dyskinesie in een rattenmodel van de ziekte van Parkinson. Het belangrijkste voordeel van onze dyskinesiebeoordelingsschaal is dat het kwantificering mogelijk maakt van zowel de intensiteit van een bepaalde abnormale onwillekeurige beweging als de hoeveelheid tijd die wordt besteed aan het vertonen van dat gedrag. Betrouwbare diermodellen van levodopa-geïnduceerde dyskinesie zijn van cruciaal belang bij het realiseren van het uiteindelijke doel van het vinden van effectieve behandelingen om de bijwerking bij personen met de ziekte van Parkinson te verminderen of te elimineren.Begin de voorbereiding op het experiment door ratten wekelijks te wegen om de juiste hoeveelheid geneesmiddel te berekenen op basis van de gewichtsveranderingen. Voorzie de ratten van qua voedingswaarde complete en zeer smakelijke lekkernijen. Op de eerste dag van de levodopa-behandeling brengen ratten over naar een enkele behuizing die is voorzien van institutionele verrijking door het Comité voor dierverzorging en -gebruik.En houd ratten gedurende de hele studie in de enkele behuizing om interferentie van collega's met de gedragsbeoordelingen te voorkomen. Verwijder op de dyskinesiebeoordelingsdagen waterflessen, voedselrekken en de verrijking in de kooi om interferentie met de gedragsbeoordelingen te voorkomen en plaats de kooien op een stalen draadrek in een hoek van ongeveer 45 graden en draai vervolgens de identificatielabels naar boven. Voeg vóór de levodopa-injectie het juiste volume steriele zoutoplossing toe aan het voorweegnet gelyofiliseerde levodopa- en benserazidemengsel in de amberkleurige injectieflacon en schud goed gedurende 10 seconden.Vul onmiddellijk na de bereiding het vereiste volume van het levodopa-benserazidemengsel voor elk dier in individuele spuiten die zijn gemonteerd met een naald van 26 gauge en label elke spuit met een individuele dieridentificatie. Nadat u de eerste kooi naar de injectiebank hebt gebracht, verwijdert u de rat uit zijn kooi om deze op het injectieoppervlak te plaatsen. Gebruik de niet-dominante hand om het hoofd en de schouders van de rat met de handpalm tegen het oppervlak te houden en de huid op de rug boven het schouderblad te krabben met de duim en wijsvinger.Gebruik de dominante hand om het levodopa-volume in de onderhuidse ruimte tussen de vingers te injecteren, waarbij de naald parallel aan het lichaam blijft om intramusculaire injectie te voorkomen. Verplaats de rat na de injectie in de kooi. Stel vervolgens de timer in op één tot twee minuten en herhaal de procedure waarbij elke één tot twee minuten een rat wordt geïnjecteerd totdat alle ratten zijn geïnjecteerd.Plaats op de beoordelingsdag een timer naast de kooi om levodopa-geïnduceerde dyskinesie of LID-gedragsintensiteit te observeren terwijl u de frequentie van een bepaald gedrag tijdens de beoordelingsperiode schat. Beoordeel de intensiteit en frequentie van de dystonische en hyperkinetische dyskinesiebewegingen, inclusief het eerste begin van LID-gedrag, piekgedrag en de fase van achteruitgang op het gewenste aantal tijdstippen. Als u beoordelingsintervallen van één minuut gebruikt, stelt u een timer in voor één minuut om de eerste rat te beoordelen en de beoordeling door alle ratten met intervallen van één minuut voort te zetten.De LID-beoordeling voor abnormaal onvrijwillig gedrag bij de Parkinson-ratten werd gecategoriseerd om de intensiteit en frequentie van het gedrag op te nemen. Een reeks abnormale onwillekeurige bewegingen, waaronder dystonisch, hyperkinetisch en stereotiep gedrag, werden waargenomen bij ratten. De representatieve analyse geeft een voorbeeld van de gegevens die worden gepresenteerd als piekdosis LID over de gehele experimentele tijdlijn en het doseringsschema.De piekdosis LID werd gedefinieerd als een tijd waarin de groepsgemiddelde LID-score het grootst was. Bovendien werden de LID-beoordelingsgegevens onderzocht over elk dagelijks beoordelingstijdsverloop bij verschillende L-DPOA-concentraties met de groepen gecombineerd en uitgezet als individuele dieren. Postmortaal weefsel van gedragsmatig geëvalueerde proefpersonen kan worden gebruikt om moleculaire mechanismen te onderzoeken die verband houden met levodopa-geïnduceerde dyskinesieën en de impact van therapeutische interventies op dergelijke moleculaire mechanismen.Diermodellen van levodopa-geïnduceerde dyskinesie zijn nuttig geweest bij het ophelderen van verschillende mechanismen waarvan wordt gedacht dat ze ten grondslag liggen aan deze gedragsstoornis. Een dergelijk begrip heeft geleid tot preklinische en klinische evaluatie van verschillende doelen.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Methoden te karakteriseren Spontane en Schrik-geïnduceerde Locomotion in een-Rotenon geïnduceerde Parkinson&#39;s Disease Model van<em&gt; Drosophila</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease

Beoordeling van de bloed - hersenbarrière permeabiliteit door intraveneuze infusie van FITC-geëtiketteerden albumine in een muismodel van neurodegeneratieve ziekte

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

In Vivo eenbeoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in een Rat Model van ischemische beroerte

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...

Generation of Alpha-Synuclein Preformed Fibrils from Monomers and Use In Vivo

Generatie van Alfa-Synuclein voorgevormde fibrillen van monomeren en gebruik in vivo

Use of the in vivo alpha-synuclein preformed fibril (&#945;-syn PFF) model of synucleinopathy is gaining popularity among researchers aiming to model ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Beoordeling van langdurige depressie inductie in volwassen cerebellaire schijfjes

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

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

Het ratwalkersysteem toepassen voor loopanalyse in een genetisch rattenmodel van de ziekte van Parkinson

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

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Semi-kwantitatieve bepaling van dopaminerge neurondichtheid in de substantia Nigra van knaagdiermodellen met behulp van geautomatiseerde beeldanalyse

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

A Rat Model of EcoHIV Brain Infection

Een rattenmodel van EcoHIV-herseninfectie

It has been well studied that the EcoHIV infected mouse model is of significant utility in investigating HIV associated neurological complications. ...

The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

Het 6-hydroxydopamine rattenmodel van de ziekte van Parkinson

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...