Muismodel voor de ziekte van Parkinson: van 6-OH Dopamine Laesie naar Behavioral Test
Summary
Ziekte van Parkinson wordt veroorzaakt door het verlies van dopaminerge innervatie naar het striatum, die experimenteel kunnen worden geïnduceerd door 6-OH-dopamine. We beschrijven hoe u een stereotaxische laesie te voeren en op apomorfine-geïnduceerde rotatie gedrag bij muizen te controleren. Dit model is handig en betrouwbaar voor het testen van nieuwe therapieën voor de ziekte van Parkinson.
Abstract
De ziekte van Parkinson (PD) van invloed op ten minste 6,5 miljoen mensen wereldwijd, ongeacht geslacht, sociale, etnische, economische of geografische grenzen. De belangrijkste symptomen, zoals tremor, rigiditeit en bradikinesia, ontwikkelen wanneer ongeveer 3 / 4 van dopaminerge cellen verloren zijn gegaan in de substantia nigra, en dat niet te voorzien in de soepele en gecoördineerde regulatie van striatale motor circuits. Depressie en hallucinaties komen vaak voor, en dementie uiteindelijk komt voor in 20% van de patiënten. Op dit moment is er geen behandeling te vertragen of te stoppen met de progressie van de PD. Integendeel, de medicijnen die momenteel beschikbaar zijn doel meer op de verlichting van deze symptomen. Nieuwe chirurgische strategieën kunnen omkeerbaar schakelaar op het functioneel beschadigde circuits door middel van de elektrische stimulatie van diepe hersenstructuren, maar hoewel diepe hersenstimulatie is een belangrijke stap vooruit, is het niet geschikt is voor alle patiënten. Het blijft daarom noodzakelijk om nieuwe celtherapie benaderingen te testen in preklinische modellen.
Selectieve neurotoxisch verstoring van de dopaminerge paden kan worden weergegeven door middel van injectie van 6-hydroxydopamine (6-OHDA) of MPTP (1-methyl-4-fenyl-1 ,2,3,6-tertahydropyridine) terwijl uitputten drugs en oxidatieve-schadelijke chemicaliën kunnen Ook reproduceren specifieke kenmerken van de PD bij knaagdieren. In tegenstelling tot MPTP, 6-OHDA oogontstekingen veroorzaken enorme onomkeerbaar neuronaal verlies, en kan uni-of bilaterale. De 6-OHDA laesie model betrouwbaar is, leidt tot een robuuste motorische stoornissen, en is de meest gebruikte na 40 jaar onderzoek in rats1. Zoals interacties tussen cellen en geënt host kan nu grondiger worden bestudeerd in muizen dan bij ratten, is het model is omgezet naar muizen 2,3, waar het is onlangs gekarakteriseerd 4.
In deze video laten we zien hoe de laesie links Nigro-striatale route van verdoofde muizen door langzaam het leveren van 2,0 pi van 6-OHDA door middel van een stereotaxically geplaatst micro-naald van de spuit. Het verlies van dopaminerge inbreng gebeurt binnen enkele dagen, en de functionele beperkingen kan gemonitord worden over post-operatieve weken en maanden op de classificatie van dieren rotaties veroorzaakt door dopaminerge middelen 5. Hier tonen we full-body contralaterale rotaties zich 10 minuten na een enkelvoudige subcutane toediening van apomorfine, gemeten een maand na de laesie. Uitkomsten en nadelen worden hieronder besproken.
Protocol
Discussion
Uitgebreide eenzijdige laesie van de Nigro-striatale pad op betrouwbare wijze kan worden bereikt bij muizen door een enkele stereotaxische injectie van 6-OHDA in het striatum. De omvang van de laesie kan post-mortem worden geverifieerd door immunohistochemie voor tyrosine hydroxylase (die katalyseert de snelheidsbepalende stap van de synthese van DA, dat wil zeggen de omzetting van L-Tyrosine te dihydroxyphenylalanine), zoals geïllustreerd in de video.
In vivo, contralaterale rotaties veroo…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ondersteund door Fundação de Amparo een Geavanceerd do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) en Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). We zijn dankbaar om anonieme referees die commentaar hielp ons bij het verbeteren zowel het manuscript en video.
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
- Ungerstedt, U. 6-hydroxy-dopamine induced degeneration of central monoamine neurons. Eur. J. Pharmacol. 5, 107-110 (1968).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- . . Guidelines for the Care and Use of Mammals in Neuroscience and Behaviour Research. , 209 (2003).
- Franklin, K. B. J., Paxinos, G. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (1997).
- 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).
- 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).
- Harvey, B. K., Wang, Y., Hoffer, B. J. Transgenic rodent models of Parkinson’s disease. Acta Neurochir. (Wien.). 101, 89-92 (2008).
- Isacson, O. Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson’s Disease. JoVE. 3, (2007).
