Un modello murino di fatica indotta da irradiazione Peripheral
Summary
Descriviamo un metodo che utilizza irraggiamento periferico mirati per indurre comportamento a fatica, come nei topi. La dose di irradiazione non letale selezionati porta ad una riduzione di una settimana in attività di ruote in esecuzione volontaria.
Abstract
affaticamento cancro-correlata (CRF) è una condizione dolorosa e costosa, che spesso colpisce i pazienti che ricevono trattamenti contro il cancro, tra cui la radioterapia. Qui si descrive un metodo che utilizza irraggiamento periferico mirati per indurre comportamento a fatica, come nei topi. Con adeguata schermatura, l'irraggiamento si rivolge la regione inferiore addominale / pelvica del mouse, risparmiando il cervello, nel tentativo di modellare il trattamento di radiazione ricevuta dagli individui con tumori pelvici. Forniamo una dose di irradiazione che è sufficiente per indurre comportamento a fatica, come nei topi, misurati con l'attività ruota corsa volontaria (VWRA), senza provocare evidenti morbilità. Dal momento che ruota in esecuzione è un normale, comportamento volontario nei topi, il suo uso dovrebbe avere scarso effetto di confusione su altri test comportamentali o misure biologiche. Quindi, ruota in esecuzione può essere usato come misura di esito realizzabile nella comprensione dei correlati comportamentali e biologiche di fatica. CRF è una condizione complessa con frequenti comorbidità, e probabilmente ha cause legate sia al cancro e dei suoi vari trattamenti. I metodi descritti in questo documento sono utili per studiare variazioni indotte da radiazioni che contribuiscono allo sviluppo di CRF e, più in generale, per esplorare le reti biologiche che possono spiegare lo sviluppo e la persistenza di un comportamento perifericamente-triggered ma centralmente guidato come affaticamento .
Introduction
Affaticamento cancro-correlata (CRF) è una condizione dolorosa e costosa, che spesso colpisce i pazienti che ricevono trattamenti contro il cancro 1. La fatica non è né proporzionale alla recente attività né alleviato dal riposo, ed è associata ad una vasta gamma di disturbi legati allo stato d'animo, la motivazione, l'attenzione e la cognizione 2. Le cause biologiche di CRF sono sconosciute, anche se è stato dimostrato in molti casi correlati con livelli di infiammazione e citochine, in alcuni casi con livelli di emoglobina e la funzione dei vari sistemi ormonali (vedi Saligan et al. 3 per una revisione della biologica studi di CRF).
Studi controllati su modelli animali sono necessari per capire il comportamento e la biologia associata a questa condizione complessa. Mentre tumore legati 4 o chemioterapia connessi 5, 6 grassoIgue è stato studiato in modelli di roditori, l'eziologia della CRF può essere specifico trattamento. Per indagare CRF relative a radioterapia, il nostro gruppo ha recentemente sviluppato un modello murino di irradiazione stanchezza indotta 7. A differenza dei modelli CRF esistenti che coinvolgono il cervello o irradiazione corporea totale 8, 9, questo modello esplora come un cambiamento nel comportamento in posizione centrale-driven, come la fatica, può essere attivato da una procedura di irradiazione perifericamente mirati.
La procedura descritta qui è stato progettato per modellare radioterapia somministrata a pazienti con tumore pelvico, utilizzando schermatura di piombo per indirizzare la regione addominale inferiore / pelvica con irradiazione. Tuttavia, modificando la schermatura di piombo o la sua posizione rispetto agli animali da esperimento, questa procedura potrebbe essere adattato per modellare irradiazione di altre parti del corpo. Volontario attività ruota corsa (VWRA) viene utilizzato per misurare la fatica behavio simileR; perché è un comportamento volontario e normale 10, dovrebbe consentire l'uso concomitante di altri test comportamentali e biologici. Abbiamo scoperto che l'irradiazione periferica è sufficiente a ridurre VWRA nei topi senza causare morbilità palese 7. Esperimenti futuri con questo modello possono aiutare a rivelare effetti dell'irradiazione periferico sul segnale biologico immunitario e altri, così come i cambiamenti a valle del sistema nervoso centrale che può produrre deficit associati CRF.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo descritto un protocollo mediante irradiazione periferico mirati per indurre una riduzione di VWRA in topi senza confondere morbilità o mortalità. È importante sottolineare che un semplice dispositivo di schermatura permette di irradiazione in questo protocollo per indirizzare una regione desiderata in modo coerente, imitando i trattamenti di radiazione ricevuta dai pazienti con cancro pelvico. A differenza dei modelli CRF esistenti che coinvolgono il cervello o irradiazione corporea totale <…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano ringraziare Michele Allen del National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) dei National Institutes of Health (NIH) per la condivisione di generosamente la sua esperienza nei metodi di fenotipizzazione murine e per la sua assistenza tecnica in corso, così come per Timothy Hunt di NHLBI per aiutare a sviluppare il dispositivo di schermatura. Questo studio è sostenuto dalla Divisione di Intramural Research del National Institute of Nursing Research del NIH, e una parte del processo di validazione è supportata da una sovvenzione della Oncology Nursing Society Foundation.
Materials
| C57BL/6 Mice | Charles River | Strain code 027 (http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/c57bl-6n-mouse) | |
| Ketamine HCl | Putney | 100 mg/ml stock solution | |
| Xylazine HCl | Lloyd Laboratories | 100 mg/ml stock solution | |
| Rodent Tattoo System | AIMS | ATS-3 | http://animalid.com/lab-animal-identification-systems/ats-3-general-rodent-tattoo-system |
| Lead Shielding Apparatus | (custom made) | One-inch thick lead shielding arranged as two boxes with a one-inch thick gap between them for targeted irradiation | |
| Plexiglass shielding container | (custom made) | Plexiglass container filled with styrofoam. Styrofoam cutouts hold the lead shielding in place. | |
| GammaCell 40 Exactor | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_gamma40.html | |
| RAD Disk Ultra | Best Theratronics | http://www.theratronics.ca/product_rad.html | |
| Mouse Single Activity Wheel Chamber | Lafayette Instrument Company | #80820 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=980 |
| Activity Wheel Counter for Computer Monitoring | Lafayette Instrument Company | #86061 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1052 |
| Modular Cable for Wheel Counters | Lafayette Instrument Company | #86051-7 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1046 |
| USB Computer Interface for Activity Wheel Counters | Lafayette Instrument Company | #86056A | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1047 |
| Activity Wheel Monitor Software | Lafayette Instrument Company | #86065 | http://www.lafayetteneuroscience.com/product_detail.asp?itemid=1053 |
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