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

אנו רוצים להכיר במאבקים של כל אלה הסובלים ממחלת פרקינסון ובכוח ובחוסן שהם מפגינים מדי יום, במיוחד אביו האהוב של KSC, מארק סטייס. העבודה המיוצגת כאן נתמכה על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ מוחי (NS090107, NS110398) ותוכנית מענקי המחקר הבינלאומית של הקרן למחלות פרקינסון, כיום קרן פרקינסון. אנו רוצים גם להודות למולי ונדר ואנדרוורפ על עזרתה המצוינת בעריכה.

בעלי החיים שהוצגו כאן נשמרו וטופלו בהתאם להנחיות המוסדיות. כל ההליכים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת מישיגן (IACUC) בהתאם לתקנות הפדרליות והמדינתיות.
1. אישור ללא תרופות על מצב הנגע 6-OHDA
<ol><li>מבחן לתליית זנב יציב</...

מוצגים כאן פרטים על אינדוקציה הניתנת לשחזור ודירוג של LIDs במודל של חולדה פרקינסון בעקבות נגע חד צדדי 6-OHDA של מערכת DA nigrostriatal. בעוד שבעבר חשבו כי מכרסמים אינם מפתחים LID וכי אסימטריה סיבובית עשויה להיות האנלוגיה של LID בחולדות31, מודלים של חולדות ועכברים אופיינו במהלך שני העשורים הא?...

למרות שעברו יותר מ -50 שנה מאז שלבודופה (L-DOPA) הוצגה לראשונה כטיפול באנשים עם פרקינסון 1,2, היא נותרה באופן מדהים הטיפול היעיל ביותר לתסמינים מוטוריים של פרקינסון. הסימפטומים המוטוריים הקליניים הקשורים לפרקינסון נובעים מאובדן של נוירוני דופמין (DA) ב- substantia nigra (SN) pars compacta, וכתוצאה מכך הירידה הדרמטית בדופמין הזמין בסטריאטום. L-DOPA משחזר ביעילות את רמות ה-DA של הסטריאטים, וכתוצאה מכך התועלת המוטורית בשלב מוקדם של המחלה 3,4. באופן לא מתאים, עם טיפול ארוך טווח, רוב האנשים עם מחלת פרקינסון יפתחו דיסקינזיות המושרות על ידי L-DOPA (LID), כולל כוריאה, דיסטוניה ואטתוזיס, שלעתים קרובות משפיעות באופן משמעותי על פעילויות של חיי היומיום 5,6,7.
בעוד שקיימים מספר מודלים התנהגותיים של LID במכרסמים, הבדלים במודלים ובהערכה התנהגותית של LIDs הטילו ספק ביכולת השכפול של התוצאות בין מעבדות, כמו גם באמינותם של כלים ניסיוניים אלה למחקרי PD פרה-קליניים. הפרוטוקול הנוכחי, שפותח בשיתוף עם מומחה להפרעות תנועה קליניות8, הוא שיטה פשוטה לאינדוקציה ודירוג של LID והוא מתאים לשימוש במודל חולדות של מחלת פרקינסון המשתמשת ב-6-הידרוקסידופאמין (6-OHDA) המושרה על ידי נגע ניגרלי חד-צדדי 9,10. סולם דירוג LID המסופק כאן כולל ניקוד הן עבור העוצמה והן עבור התדירות של התנהגות דיסקינטית בחלקי גוף בודדים שונים. כמו כן, ניתן מידע רלוונטי לגבי אופטימיזציה של תהליכי עבודה של ניסויים וטיפול נאותים בבעלי חיים פרקינסון ודיסקינטיים.

<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

לבודופה (L-DOPA) נותרה הטיפול הסטנדרטי המשמש לטיפול בתסמינים מוטוריים של מחלת פרקינסון (PD). עם זאת, תנועות לא רצוניות לא רצויות הידועות בשם דיסקינזיות הנגרמות על ידי L-DOPA (LIDs) מתפתחות עם שימוש ממושך במבשר דופמין זה. ההערכה היא כי שכיחות ה-LIDs עולה לכ-90% מהאנשים עם מחלת פרקינסון תוך 10-15 שנות טיפול. הבנת המנגנונים של מחלה זו ופיתוח טיפולים אנטי-דיסקינזיים חדשניים ויעילים כאחד דורשת מודלים עקביים ומדויקים לבדיקה פרה-קלינית של התערבויות טיפוליות. שיטה מפורטת לאינדוקציה אמינה ודירוג מקיף של LIDs בעקבות נגעים ניגרליים הנגרמים על ידי 6-OHDA במודל חולדה של מחלת פרקינסון מוצגת כאן. הערכת LID מהימנה בחולדות מספקת כלי רב עוצמה שניתן להשתמש בו בקלות במעבדות שונות כדי לבחון טיפולים מתפתחים המתמקדים בהפחתת או ביטול הנטל הנפוץ הזה המושרה על ידי טיפול עבור אנשים עם מחלת פרקינסון.

LIDs בחולדות פרקינסון יכולות להתבטא כמגוון של תנועות לא רצוניות חריגות (AIMs), כולל התנהגויות דיסטוניות, היפרקינטיות וסטריאוטיפיות. קריטריוני דירוג LID עבור התנהגויות כאלה מוצגים כאן כדי לכלול הן את העוצמה (טבלה 1) והן את התדירות (טבלה 2). זה מספק ציון חומרת LID כולל עבור כל חולדה ...

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

מאמר זה מתאר שיטות להשרה ולהערכה של דיסקינזיות הנגרמות על ידי לבודופה במודל חולדה של מחלת פרקינסון. הפרוטוקול מציע מידע מפורט לגבי העוצמה והתדירות של מגוון התנהגויות דיסקינטיות, הן דיסטוניות והן היפרקינטיות, ומספק כלי אמין לבדיקת טיפולים המכוונים לצורך רפואי זה שטרם קיבל מענה.

אינדוקציה והערכה של דיסקינזיות הנגרמות על ידי לבודופה במודל חולדות של מחלת פרקינסון

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

הפרוטוקול שלנו מספק שיטה מפורטת לאינדוקציה אמינה ודירוג מקיף של דיסקינזיה הנגרמת על ידי לבודופה במודל חולדה של מחלת פרקינסון. היתרון העיקרי של סולם הדירוג של dyskinesia שלנו הוא שהוא מאפשר כימות הן של עוצמת התנועה הלא רצונית החריגה הנתונה והן של כמות הזמן המושקעת בהפגנת התנהגות זו. מודלים מהימנים של בעלי חיים של דיסקינזיה הנגרמת על ידי לבודופה הם קריטיים בהגשמת המטרה הסופית של מציאת טיפולים יעילים כדי להפחית או לחסל את תופעת הלוואי אצל אנשים עם מחלת פרקינסון.התחילו את ההכנה לניסוי על ידי שקלול חולדות מדי שבוע כדי לחשב את כמות התרופות המתאימה על סמך השינויים במשקל. ספקו לחולדות פינוקים מלאים מבחינה תזונתית וטעימים במיוחד. ביום הראשון של הטיפול ב-L-DOPA, העברת חולדות לדיור יחיד שסופק עם הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים אישרה העשרה.ולשמור על חולדות לתוך הדיור היחיד לאורך כל המחקר כדי למנוע התערבות עמיתים בהערכות ההתנהגותיות. בימי הדירוג של הדיסקינזיה, הסירו את בקבוקי המים, מתלי המזון וההעשרה בכלוב כדי למנוע הפרעה להערכות ההתנהגותיות, והניחו את הכלובים על מתלה חוטי פלדה בזווית של כ-45 מעלות, ואז הפכו את תגי הזיהוי כלפי מעלה. לפני הזרקת L-DOPA, הוסיפו את הנפח המתאים של מלח סטרילי לתערובת L-DOPA ובנסרזיד במשקל מראש בבקבוקון הענברי וניערו היטב במשך 10 שניות.מיד לאחר ההכנה, מלאו את הנפח הנדרש של תערובת L-DOPA-Benserazide עבור כל בעל חיים במזרקים בודדים המורכבים במחט של 26 מדים ותייגו כל מזרק בזיהוי בעל חיים בודד. לאחר הבאת הכלוב הראשון לספסל ההזרקה, הסר את החולדה מהכלוב שלה כדי להניח אותה על משטח ההזרקה. השתמשו ביד הלא-דומיננטית כדי לרסן את הראש והכתפיים של החולדה עם כף היד על המשטח ולקשקש את העור על הגב מעל עצם השכמה עם האגודל והאצבע.השתמש ביד הדומיננטית כדי להזריק נפח L-DOPA לתוך הרווח התת עורי בין האצבעות, תוך שמירה על המחט מקבילה לגוף כדי למנוע הזרקה תוך שרירית. לאחר ההזרקה, הזיזו את החולדה לתוך הכלוב. לאחר מכן, הגדר את הטיימר למשך דקה עד שתיים וחזור על ההליך תוך הזרקת חולדה אחת כל דקה עד שתי דקות עד שכל החולדות מוזרקות.ביום הדירוג, מקם טיימר ליד הכלוב כדי לצפות בעוצמת ההתנהגות של דיסקינזיה או LID הנגרמת על ידי לבודופה תוך הערכת התדירות של כל התנהגות נתונה במהלך תקופת הדירוג. דרג את העוצמה והתדירות של תנועות הדיסקינזיה הדיסטוניות וההיפרקינטיות, כולל ההתחלה הראשונית של התנהגות LID, התנהגות שיא ושלב הירידה במספר נקודות הזמן הרצוי. אם אתם משתמשים במרווחי דירוג של דקה אחת, הגדירו טיימר לדקה אחת כדי לדרג את החולדה הראשונה והמשיכו את הדירוג דרך כל החולדות במרווחים של דקה אחת.דירוג ה-LID עבור התנהגויות לא רצוניות חריגות בחולדות הפרקינסון סווג כך שיכלול את העוצמה והתדירות של ההתנהגויות. מגוון של תנועות לא רצוניות חריגות, כולל התנהגויות דיסטוניות, היפרקינטיות וסטריאוטיפיות נצפו בחולדות. הניתוח הייצוגי מספק דוגמה לנתונים המוצגים כמינון שיא של LID לאורך כל ציר הזמן של הניסוי ולוח הזמנים של המינונים.מינון השיא LID הוגדר כתקופה שבה ציון ה-LID הממוצע הקבוצתי היה הגבוה ביותר. בנוסף, נתוני דירוג LID נבחנו על פני כל קורס זמן דירוג יומי בריכוזי L-DPOA שונים כאשר הקבוצות התאחדו והתווו כבעלי חיים בודדים. ניתן להשתמש ברקמה לאחר המוות מנבדקים שעברו הערכה התנהגותית כדי לחקור מנגנונים מולקולריים הקשורים לדיסקינזיות הנגרמות על ידי לבודופה, ואת ההשפעה של התערבויות טיפוליות על מנגנונים מולקולריים כאלה.מודלים של בעלי חיים של דיסקינזיה הנגרמת על ידי לבודופה היו שימושיים בהבהרת מספר מנגנונים שנחשבו כבסיס למחלה התנהגותית זו. הבנה זו הובילה להערכה פרה-קלינית וקלינית של מספר מטרות.

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

שיטות כדי לאפיין ספונטניות ומושרות רתיעת תנועה במודל של מחלת פרקינסון מושרה Rotenone של<em&gt; דרוזופילה</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

הערכה של חדירות מחסום הדם - מוח על ידי עירוי תוך ורידי של התווית על-ידי FITC אלבומין במודל של עכברים של מחלות ניווניות

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

הערכה In Vivo של מחסום הדם - מוח שיבוש במודל של עכברים של שבץ איסכמי

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

דור של אלפא-סינונוקלאומין מראש בנוי ממונמרים והשימוש ב 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

הערכה של האינדוקציה לטווח ארוך של דיכאון פרוסות למבוגרים בלבד

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

יישום מערכת RatWalker לניתוח הליכה במודל חולדה גנטי של מחלת פרקינסון

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

קביעה כמותית למחצה של צפיפות נוירון דופאמין בסבסטנציה ניגרה של מודלים מכרסמים באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי

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

מודל עכברוש של זיהום מוחי EcoHIV

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

מודל עכברוש 6-הידרוקסידופמין של מחלת פרקינסון

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