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

Vi ønsker å erkjenne kampene til alle de med Parkinsons sykdom og styrken og motstandskraften de viser hver dag, spesielt den elskede faren til KSC, Steece. Arbeidet som er representert her ble støttet av National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NS090107, NS110398) og Parkinson Disease Foundation International Research Grant Program, nå Parkinson Foundation. Vi vil også gjerne anerkjenne Molly VanderWerp for hennes utmerkede redaksjonelle hjelp.

Dyrene som presenteres her ble vedlikeholdt og håndtert i samsvar med institusjonelle retningslinjer. Alle dyreprosedyrer ble godkjent av Michigan State University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) i samsvar med føderale og statlige forskrifter.
1. Legemiddelfri bekreftelse på 6-OHDA lesjonsstatus
<ol><li>Postural Hale henge test 11,12,13 MERK: Vurder lesjon...

Presentert her er detaljer for reproduserbar induksjon og vurdering av LIDer i en parkinsonsk rotte modell etter ensidig 6-OHDA lesjon av nigrostriatal DA-systemet. Mens det en gang ble antatt at gnagere ikke utviklet LID, og at rotasjons asymmetri kan være analogen av LID hos rotter31, har rotte- og musemodeller blitt karakterisert de siste to tiårene og er et godt akseptert verktøy for LID-forskning 15,32,33,34.<sup class="...

Selv om det er mer enn 50 år siden levodopa (L-DOPA) først ble introdusert som en behandling for personer med PD 1,2, er det bemerkelsesverdig fortsatt den mest effektive terapien for parkinsonske motorsymptomer. De kliniske motoriske symptomene forbundet med PD stammer fra tap av dopamin (DA) nevroner i substantia nigra (SN) pars compacta, noe som resulterer i den dramatiske nedgangen i tilgjengelig dopamin i striatum. L-DOPA gjenoppretter effektivt striatal DA nivåer, noe som resulterer i motorisk fordel tidlig i sykdommen 3,4. Inopportunely, med langvarig behandling, vil de fleste individer med PD utvikle L-DOPA indusert dyskinesi (LID), inkludert chorea, dystoni og ateose, som ofte betydelig påvirker aktivitetene i dagliglivet 5,6,7.
Mens flere atferdsmodeller av LID hos gnagere eksisterer, har forskjeller i modellering og atferdsvurdering av LIDer stilt spørsmålstegn ved reproduserbarheten av resultater mellom laboratorier, samt påliteligheten til disse eksperimentelle verktøyene for preklinisk PD-forskning. Utviklet i samarbeid med en klinisk bevegelsesforstyrrelse spesialist8, er den nåværende protokollen en enkel metode for LID induksjon og vurdering og er egnet for bruk i en rottemodell av PD ved hjelp av 6-hydroksydopamin (6-OHDA)-indusert ensidig nigral lesjon 9,10. LID-vurderingsskalaen som er gitt her inkluderer scoring for både intensiteten og frekvensen av dyskinetisk oppførsel i ulike individuelle kroppsdeler. Relevant informasjon om arbeidsflytoptimalisering av eksperimenter og riktig pleie og håndtering av parkinson- og dyskinetiske dyr er også gitt.

<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 (L-DOPA) forblir gullstandardbehandlingen som brukes til å behandle Parkinsons sykdom (PD) motoriske symptomer. Imidlertid utvikler uønskede ufrivillige bevegelser kjent som L-DOPA-indusert dyskinesi (LIDs) med langvarig bruk av denne dopaminforløperen. Det er anslått at forekomsten av LIDer eskalerer til ca. 90% av personer med PD innen 10-15 års behandling. Å forstå mekanismene i denne sykdommen og utvikle både nye og effektive anti-dyskinesi behandlinger krever konsistent og nøyaktig modellering for pre-klinisk testing av terapeutiske intervensjoner. En detaljert metode for pålitelig induksjon og omfattende vurdering av LIDer etter 6-OHDA-indusert niggerlesjon i en rottemodell av PD presenteres her. Pålitelig LID-vurdering hos rotter gir et kraftig verktøy som lett kan brukes på tvers av laboratorier for å teste nye terapier fokusert på å redusere eller eliminere denne vanlige behandlingsinduserte byrden for personer med PD.

LIDer i parkinsonrotter kan manifestere seg som en rekke unormale ufrivillige bevegelser (AIMer), inkludert dystonisk, hyperkinetisk og stereotypisk oppførsel. LID-vurderingskriterier for slik atferd presenteres her for å inkludere både intensitet (tabell 1) og frekvens (tabell 2). Dette gir en samlet LID-alvorlighetsgrad for hver rotte som gjenspeiler både kvaliteten (intensiteten) og mengden tid som brukes til å engasjere (frekvens) i disse atferdene ved hvert vurderingstidspunkt....

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

Denne artikkelen beskriver metoder for å indusere og evaluere levodopaindusert dyskinesi i en rottemodell av Parkinsons sykdom. Protokollen gir detaljert informasjon om intensiteten og frekvensen av en rekke dyskinetiske atferd, både dystoniske og hyperkinetiske, og gir et pålitelig verktøy for å teste behandlinger rettet mot dette udekkede medisinske behovet.

Induksjon og vurdering av Levodopa-indusert dyskinesi i en rottemodell av Parkinsons sykdom

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

Vår protokoll gir en detaljert metode for en pålitelig induksjon og omfattende vurdering av levodopaindusert dyskinesi i en rottemodell av Parkinsons sykdom. Den største fordelen med vår dyskinesi vurdering skala er at det tillater kvantifisering av både intensiteten av en gitt unormal ufrivillig bevegelse og hvor mye tid brukt på å vise den oppførselen. Pålitelige dyremodeller av levodopaindusert dyskinesi er avgjørende for å realisere det endelige målet om å finne effektive behandlinger for å redusere eller eliminere bivirkningen hos personer med Parkinsons sykdom.Start forberedelsen til eksperimentet ved å veie rotter ukentlig for å beregne riktig legemiddelmengde basert på vektendringene. Gi rottene ernæringsmessig komplette og svært velsmakende godbiter. På den første dagen av L-DOPA-behandling, overfør rotter til enkeltboliger levert med institusjonell dyrepleie og brukskomité godkjent berikelse.Og hold rotter inn i enkelthuset gjennom hele studien for å unngå peer interferens med atferdsvurderingene. På dyskinesivurderingsdagene fjerner du vannflasker, matstativer og berikelsen i buret for å unngå forstyrrelser i atferdsvurderingene, og plasserer burene på et ståltrådstativ i en omtrent 45 graders vinkel, og vri deretter identifikasjonskodene oppover. Før L-DOPA-injeksjonen, tilsett riktig volum steril saltvann til den forhåndsveide lyofiliserte L-DOPA- og benserazidblandingen i det gule hetteglasset og rist godt i 10 sekunder.Umiddelbart etter preparatet fyller du det nødvendige volumet av L-DOPA-Benserazide-blandingen for hvert dyr i individuelle sprøyter montert med en 26 gauge nål og merker hver sprøyte med en individuell dyreidentifikasjon. Etter å ha tatt det første buret til injeksjonsbenken, fjern rotten fra buret for å plassere den på injeksjonsoverflaten. Bruk den ikke-dominerende hånden til å holde hodet og skuldrene til rotten med håndflaten mot overflaten og scruff huden på baksiden overliggende scapulae med tommelen og pekefingeren.Bruk den dominerende hånden til å injisere L-DOPA-volum i det subkutane rommet mellom fingrene, og hold nålen parallell med kroppen for å unngå intramuskulær injeksjon. Etter injeksjon, flytt rotten inn i buret. Deretter stiller du timeren i ett til to minutter og gjentar prosedyren med å injisere en rotte hvert ett til to minutter til alle rottene injiseres.På vurderingsdagen plasserer du en timer ved siden av buret for å observere levodopaindusert dyskinesi eller LID-atferdsintensitet mens du estimerer frekvensen av en gitt oppførsel i vurderingsperioden. Vurder intensiteten og frekvensen av de dystoniske og hyperkinetiske dyskinesibevegelsene, inkludert den første utbruddet av LID-oppførsel, toppadferd og fasen av nedgang på ønsket antall tidspunkter. Hvis du bruker ett minutts vurderingsintervaller, stiller du inn en timer i ett minutt for å rangere den første rotten og fortsette rangeringen gjennom alle rottene med ett minutts intervaller.LID-vurderingen for unormal ufrivillig atferd hos parkinsonrotter ble kategorisert for å inkludere intensitet og frekvens av atferden. En rekke unormale ufrivillige bevegelser, inkludert dystonisk, hyperkinetisk og stereotypisk oppførsel ble observert hos rotter. Den representative analysen gir et eksempel på dataene som presenteres som toppdose LID over hele eksperimentell tidslinje og doseringsplan.Toppdosen LID ble definert som en tid da gruppens gjennomsnittlige LID-skår var den største. I tillegg ble LID-vurderingsdataene undersøkt over hvert daglige vurderingstidskurs ved forskjellige L-DPOA-konsentrasjoner med gruppene kombinert og plottet som individuelle dyr. Postmortem vev fra atferdsmessige evaluerte personer kan brukes til å utforske molekylære mekanismer forbundet med levodopaindusert dyskinesi, og virkningen av terapeutiske intervensjoner på slike molekylære mekanismer.Dyremodeller av levodopaindusert dyskinesi har vært nyttige for å belyse flere mekanismer som antas å ligge til grunn for denne atferdsmessige sykdommen. Slik forståelse har ført til preklinisk og klinisk evaluering av flere mål.

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

Metoder for å karakter Spontan og skremme-indusert Locomotion i en Rotenon-indusert Parkinsons sykdom Modell av<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

Vurdering av blod - hjerne barrieren permeabilitet av intravenøs infusjon av FITC-merket Albumin i en musemodell av nevrodegenerative sykdommer

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

Bedømme i Vivo blod - hjerne barrieren avbrudd i en rotte modell av iskemiske hjerneslag

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

Generering av Alpha-Synuclein preformed fibrils fra monomerer og bruk 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

Vurdering av lang tids depresjon induksjon i voksen lillehjernen skiver

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

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 ...

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

Semi-kvantitativ bestemmelse av dopaminerg nevrontetthet i Substantia Nigra av gnagermodeller ved hjelp av automatisert bildeanalyse

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

En rottemodell av EcoHIV hjerneinfeksjon

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

6-hydroksydopamin rotte modell av Parkinsons sykdom

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