Summary

Modèle murin de la maladie de Parkinson: de lésion dopamine 6-OH au test comportemental

Published: January 15, 2010
doi:

Summary

La maladie de Parkinson est causée par la perte de l'innervation dopaminergique dans le striatum, qui peut être induite expérimentalement par la 6-OH-dopamine. Nous décrivons comment effectuer une lésion stéréotaxique et de surveiller l'apomorphine induit un comportement de rotation chez la souris. Ce modèle est utile et fiable pour les tests de nouvelles thérapies pour la maladie de Parkinson.

Abstract

La maladie de Parkinson (MP) affecte au moins 6,5 millions de personnes dans le monde entier, indépendamment du sexe, les frontières sociales, ethniques, économiques ou géographiques. Les symptômes principaux, tels que tremblements, rigidité et bradikinesia, développer lorsque environ 3 / 4 des cellules dopaminergiques sont perdus dans la substantia nigra, et ne parviennent pas à fournir pour la douceur, la régulation coordonnée des circuits moteurs du striatum. La dépression et les hallucinations sont fréquentes, et la démence survient finalement dans 20% des patients. À ce moment, il n'existe aucun traitement pour retarder ou arrêter la progression du Parkinson. Plutôt, les médicaments actuellement disponibles visent plus vers la réduction de ces symptômes. De nouvelles stratégies chirurgicales peuvent passer réversiblement sur les circuits fonctionnellement endommagé par la stimulation électrique des structures cérébrales profondes, mais bien que la stimulation cérébrale profonde est une avancée majeure, il ne convient pas à tous les patients. Il reste donc nécessaire de tester de nouvelles approches de thérapie cellulaire dans des modèles précliniques.

Sélective des perturbations des voies dopaminergiques neurotoxiques peuvent être reproduites par l'injection de 6-hydroxydopamine (6-OHDA) ou MPTP (1-méthyl-4-phényl-1 ,2,3,6-tertahydropyridine) alors appauvrissant la drogue et l'oxydation qui endommagent les produits chimiques peuvent également reproduire les caractéristiques spécifiques de PD chez les rongeurs. Contrairement à la MPTP, 6-OHDA, provoquent des lésions massives perte irréversible des neurones, et peut être uni-ou bilatérale. Le modèle lésion 6-OHDA est fiable, conduit à des déficits moteurs robustes, et est la plus largement utilisée après 40 années de recherche dans rats1. Comme les interactions entre les cellules greffées et l'hôte peut désormais être étudié plus à fond dans des souris plutôt que chez le rat, le modèle a été transposé à des souris 2,3, où il a été récemment caractérisée 4.

Dans cette vidéo, nous démontrons comment une lésion gauche nigro-striatale voie de souris anesthésiées par lentement livrer 2,0 uL de 6-OHDA par un stéréotaxique inséré micro-seringue aiguille. La perte de l'apport dopaminergique survient en quelques jours, et les déficiences fonctionnelles peuvent être surveillés au cours post-opératoire des semaines et des mois par des rotations d'animaux notation induite par les agents dopaminergiques 5. Ici, nous montrons tout le corps rotations controlatérales survenant 10 minutes après une administration unique sous-cutanée d'apomorphine, mesurée un mois après la lésion. Les résultats et les inconvénients sont discutés ci-dessous.

Protocol

Tous les produits chimiques stockés sous forme solide, comme le 6-OHDA et apomorphine, ont été dilués dans de l'eau d'injection stérile et filtrée dans une hotte à flux laminaire, pour éviter toute contamination. En outre, les neurotoxines et substances neuro ont été entreposés, préparés, manipulés et éliminés conformément aux règlements établis par les directives internationales 6 et le Comité de biosécurité locales. 1 – L'anesthésie et la chirurg…

Discussion

Vaste lésion unilatérale de la voie nigro-striatale peut être réalisé de manière fiable chez la souris par une seule injection stéréotaxique de 6-OHDA dans le striatum. L'étendue de la lésion peut être vérifiée post-mortem par immunohistochimie de la tyrosine hydroxylase (qui catalyse la limitation du débit stade de la synthèse de DA, à savoir la conversion de la L-tyrosine en dihydroxyphénylalanine), comme illustré dans la vidéo.

In vivo, les rotations controlatérale…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Soutenu par la Fundação de Amparo une Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) et Conselho Nacional de Desenvolvimento Tecnológico e Científico (CNPq). Nous sommes reconnaissants aux lecteurs anonymes dont les commentaires nous ont aidés à améliorer à la fois le manuscrit et la vidéo.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Ketamine hydrochloride   König   90-120 mg/Kg
Xylazine hydrochloride   König   10 mg/Kg
Atropine Sulfate   Isofarma   Isofarma
6 – Hydroxydopamine Hydrochloride   Sigma-Aldrich   5 μg/μL
L – Ascorbic Acid   USB Corporation   0.2%
Xylocaine
(Lidocaine Chloridrate)
  ASTRA Chemistry   5%
50 mg
Nebacetin (Neomycin Sulfate + Bacitracin)   Altana Pharma   5 mg/g + 250 Ul/g
R-(-)-Apomorphine hydrochloride   Sigma-Aldrich   0.5 mg/Kg
GenTeal lOphthalmic ointment
Hypromellose
  NOVARTIS  
0.33%
Ibuprofen   Abbott   4 mg/ 100 ml drinking water
Povidine   JohnsonDiversey    
R-(-)-Apomorphine hydrochloride   Sigma-Aldrich   0.5 mg/Kg

Referências

  1. Ungerstedt, U. 6-hydroxy-dopamine induced degeneration of central monoamine neurons. Eur. J. Pharmacol. 5, 107-110 (1968).
  2. Akerud, P., Canals, J. M., Snyder, E. Y., Arenas, E. Neuroprotection through delivery of glial cell line-derived neurotrophic factor by neural stem cells in a mouse model of Parkinson’s Disease. J. Neurosci. 21, 8108-8118 (2001).
  3. Ghosh, A., Roy, A., Liu, X., Kordower, J. H., Mufson, E. J., Hartley, D. M., Ghosh, S., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., Pahan, K. Selective inhibition of NF-kappaB activation prevents dopaminergic neuronal loss in a mouse model of Parkinson’s Disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104, 18754-18759 (2007).
  4. Alvarez-Fischer, D., Henze, C., Strenzke, C., Westrich, J., Ferger, B., Höglinger, G. U., Oertel, W. H., Hartmann, A. Characterization of the striatal 6-OHDA model of Parkinson’s disease in wild type and a-synuclein-deleted mice. Exp. Neurol. 210, 182-193 (2008).
  5. Ungerstedt, U. 6-Hydroxydopamine-induced degeneration of the nigrostriatal dopamine pathway: The turning syndrome. Pharmacology and Therapeutics Part B: General and Systematic Pharmacology. 2, 37-40 (1976).
  6. . . Guidelines for the Care and Use of Mammals in Neuroscience and Behaviour Research. , 209 (2003).
  7. Franklin, K. B. J., Paxinos, G. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (1997).
  8. Hudson, J. L., Horne, C. G. v. a. n., Strömberg, I., Brock, S., Clayton, J., Masserano, J., Hoffer, B. J., Gerhardt, G. A. Correlation of apomorphine- and amphetamine-induced turning with nigrostriatal dopamine content in unilateral 6-hydroxydopamine lesioned rats. Brain Res. , 626-6167 (1993).
  9. Truong, L., Allbutt, H., Kassiou, M., Henderson, J. M. Developing a preclinical model of Parkinson’s disease: A study of behaviour in rats with graded 6-OHDA lesions. Behav. Brain Res. 169, 1-9 (2006).
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  11. Isacson, O. Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson’s Disease. JoVE. 3, (2007).
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Citar este artigo
da Conceição, F. S., Ngo-Abdalla, S., Houzel, J., Rehen, S. K. Murine Model for Parkinson’s Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test. J. Vis. Exp. (35), e1376, doi:10.3791/1376 (2010).

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