Name: induction and assessment of levodopa-induced dyskinesias in a rat model of parkinson's disease
Uploaded: 2021-10-14T14:30:00
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Queremos reconhecer as lutas de todos aqueles com mal de Parkinson e a força e resiliência que eles mostram todos os dias, especialmente o amado pai do KSC, Mark Steece. O trabalho aqui representado foi apoiado pelo Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e AVC (NS090107, NS110398) e pelo Programa internacional de bolsas de pesquisa da Parkinson Disease Foundation, agora a Parkinson Foundation. Também gostaríamos de reconhecer Molly VanderWerp por sua excelente assistência editorial.

Os animais aqui apresentados foram mantidos e tratados em conformidade com as diretrizes institucionais. Todos os procedimentos de animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Estadual de Michigan (IACUC) em conformidade com as regulamentações federais e estaduais.
1. Confirmação sem drogas do estado da lesão 6-OHDA
<ol><li>Teste de hang tail postural 11,12,13<s...

Apresentados aqui estão detalhes para a indução reprodutível e classificação de LIDs em um modelo de rato parkinsoniano após a lesão unilateral 6-OHDA do sistema da DA nigrostriatal. Embora já se pensou que os roedores não desenvolveram LID e que a assimetria rotacional pode ser o analógico da LID em ratos31, os modelos de ratos e camundongos foram caracterizados nas últimas duas décadas e são uma ferramenta bem aceita para a pesquisa lid 15,32,33,34.</su...

Embora já se passaram mais de 50 anos desde que levodopa (L-DOPA) foi introduzido pela primeira vez como um tratamento para indivíduos com DP 1,2, continua a ser a terapia mais eficaz para sintomas motores parkinsonianos. Os sintomas motores clínicos associados à DP decorrem da perda de neurônios de dopamina (DA) na substantia nigra (SN) pars compacta, resultando na diminuição dramática da dopamina disponível no estriado. O L-DOPA restaura efetivamente os níveis de DA striatal, resultando em benefício motor no início da doença 3,4. Inoportunamente, com tratamento de longo prazo, a maioria dos indivíduos com DP desenvolverá dyskinesias induzidas por L-DOPA (LID), incluindo corea, distonia e ateu, que muitas vezes impactam significativamente as atividades de vida diária 5,6,7.
Embora existam vários modelos comportamentais de LID em roedores, existem diferenças na modelagem e avaliação comportamental dos LIDs têm colocado em questão a reprodutibilidade dos resultados entre os laboratórios, bem como a confiabilidade dessas ferramentas experimentais para pesquisas pré-clínicas de DP. Desenvolvido em associação com um especialista em transtorno de movimento clínico8, o protocolo atual é um método simples para indução e classificação de LID e é apropriado para uso em um modelo de rato de DP utilizando 6-hidroxidopamina (6-OHDA)-induzida lesão nigral unilateral 9,10. A escala de classificação LID fornecida aqui inclui pontuação tanto para a intensidade quanto para a frequência do comportamento discinético em várias partes individuais do corpo. Informações pertinentes sobre a otimização do fluxo de trabalho dos experimentos e o cuidado e manuseio adequados de animais parkinsonianos e discinéticos também são fornecidas.

<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) continua sendo a terapia padrão-ouro usada para tratar sintomas motores da doença de Parkinson (DP). No entanto, movimentos involuntários indesejados conhecidos como dyskinesias induzidas por L-DOPA (LIDs) desenvolvem-se com o uso prolongado deste precursor de dopamina. Estima-se que a incidência de LIDs aumente para aproximadamente 90% dos indivíduos com DP dentro de 10 a 15 anos de tratamento. Compreender os mecanismos dessa doença e desenvolver tratamentos anti-dycinesesia novos e eficazes requer modelagem consistente e precisa para testes pré-clínicos de intervenções terapêuticas. Um método detalhado para indução confiável e classificação abrangente de LIDs após lesões nigrais induzidas por 6-OHDA em um modelo de rato de DP é apresentado aqui. A avaliação confiável da LID em ratos fornece uma ferramenta poderosa que pode ser facilmente utilizada em laboratórios para testar terapias emergentes focadas em reduzir ou eliminar essa carga comum induzida pelo tratamento para indivíduos com DP.

Lids em ratos parkinsonianos podem manifestar-se como uma série de movimentos involuntários anormais (AIMs), incluindo comportamentos disstônicos, hipercinéticos e estereotipados. Os critérios de classificação LID para tais comportamentos são apresentados aqui para incluir tanto a intensidade (Tabela 1) quanto a frequência (Tabela 2). Isso fornece uma pontuação geral de gravidade LID para cada rato que reflete tanto a qualidade (intensidade) quanto a quantidade de tempo gasto ...

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

Este artigo descreve métodos para induzir e avaliar dyskinesias induzidas por levodopa em um modelo de rato da doença de Parkinson. O protocolo oferece informações detalhadas sobre a intensidade e frequência de uma série de comportamentos discinéticos, tanto disstônicos quanto hipercinéticos, fornecendo uma ferramenta confiável para testar tratamentos voltados a essa necessidade médica não atendida.

Indução e Avaliação de Dyskinesias induzidas por Levodopa em um modelo de rato da doença de Parkinson

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

Nosso protocolo fornece um método detalhado para uma indução confiável e classificação abrangente de dyskinesia induzida por levodopa em um modelo de rato da doença de Parkinson. A principal vantagem da nossa escala de classificação de dyskinesia é que ela permite quantificar tanto a intensidade de um dado movimento involuntário anormal quanto a quantidade de tempo gasto exibindo esse comportamento. Modelos animais confiáveis de dyskinesia induzida por levodopa são fundamentais para perceber o objetivo final de encontrar tratamentos eficazes para reduzir ou eliminar o efeito colateral em indivíduos com doença de Parkinson.Inicie a preparação para o experimento pesando ratos semanalmente para calcular a quantidade de droga apropriada com base nas mudanças de peso. Forneça aos ratos guloseimas nutricionalmente completas e altamente palatáveis. No primeiro dia de tratamento L-DOPA, os ratos de transferência para habitação única fornecidos com o Comitê institucional de Cuidados e Uso de Animais aprovaram o enriquecimento.E manter ratos na única carcaça durante todo o estudo para evitar interferências por pares nas avaliações comportamentais. Nos dias de classificação da dyskinesia, remova garrafas de água, racks de alimentos e o enriquecimento na gaiola para evitar interferências nas avaliações comportamentais, e coloque as gaiolas em um rack de arame de aço em um ângulo de aproximadamente 45 graus, em seguida, vire as etiquetas de identificação para cima. Antes da injeção L-DOPA, adicione o volume apropriado de soro fisiológico estéril à mistura L-DOPA pré-alumíniofilizada e benserazida no frasco âmbar e agite bem por 10 segundos.Imediatamente após a preparação, encha o volume necessário da mistura L-DOPA-Benserazida para cada animal em seringas individuais montadas com uma agulha de calibre 26 e rotule cada seringa com uma identificação animal individual. Depois de trazer a primeira gaiola para o banco de injeção, remova o rato de sua gaiola para colocá-lo na superfície de injeção. Use a mão nondominante para conter a cabeça e os ombros do rato com a palma contra a superfície e esfolar a pele nas costas sobreopendo a escápula com o polegar e o dedo indicador.Use a mão dominante para injetar o volume L-DOPA no espaço subcutâneo entre os dedos, mantendo a agulha paralela ao corpo para evitar a injeção intramuscular. Após a injeção, mova o rato para a gaiola. Em seguida, defina o temporizador por um a dois minutos e repita o procedimento injetando um rato a cada um a dois minutos até que todos os ratos sejam injetados.No dia da classificação, posicione um temporizador próximo à gaiola para observar a intensidade de comportamento induzida por levodopa ou LID, enquanto estima a frequência de qualquer comportamento durante o período de classificação. Avalie a intensidade e a frequência dos movimentos de dystônica e hipercinética da discinese, incluindo o início inicial do comportamento do LID, o comportamento de pico e a fase de declínio no número desejado de pontos de tempo. Se usar intervalos de classificação de um minuto, defina um temporizador por um minuto para classificar o primeiro rato e continuar a classificação através de todos os ratos em intervalos de um minuto.A classificação LID para comportamentos involuntários anormais nos ratos parkinsonianos foi categorizada para incluir intensidade e frequência dos comportamentos. Uma série de movimentos involuntários anormais, incluindo comportamentos tísônicos, hipercinéticos e estereotipados foram observados em ratos. A análise representativa fornece um exemplo dos dados apresentados como lid de dose máxima sobre todo o cronograma experimental e cronograma de dosagem.A dose máxima LID foi definida como um momento em que a pontuação lid média do grupo foi a maior. Além disso, os dados de classificação LID foram examinados ao longo de cada curso diário de tempo de classificação em diferentes concentrações de L-DPOA com os grupos combinados e plotados como animais individuais. O tecido pós-morte de sujeitos avaliados comportamentalmente pode ser usado para explorar mecanismos moleculares associados a dyskinesias induzidas por levodopa, e o impacto das intervenções terapêuticas nesses mecanismos moleculares.Modelos animais de dyskinesia induzida por levodopa têm sido úteis para elucidar vários mecanismos pensados para sustentar essa doença comportamental. Tal entendimento levou à avaliação pré-clínica e clínica de vários alvos.

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

Métodos para caracterizar espontânea e surpreender-induzida Locomotion em um modelo de doença de Parkinson induzida por Rotenone de<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, ...

Neurociência

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

Avaliação da permeabilidade da barreira hemato - encefálica por infusão intravenosa de albumina FITC-etiquetadas em um modelo do rato da doença neurodegenerativa

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

Uma avaliação In Vivo do rompimento da barreira hemato - encefálica em um modelo do rato de acidente vascular cerebral isquêmico

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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

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

Aplicando o Sistema RatWalker para Análise de Marcha em um Modelo de Rato Genético da Doença de Parkinson

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Determinação semi-quantitativa da densidade do neurônio dopaminérgico na Substantia Nigra dos Modelos de Roedores usando análise automatizada de imagem

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A Rat Model of EcoHIV Brain Infection

Um modelo de rato de infecção cerebral 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

O Modelo de Rato de 6-hidroxidopamina da Doença de Parkinson

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