Summary

Modello murino per la malattia di Parkinson: da 6-OH lesione dopamina a test comportamentali

Published: January 15, 2010
doi:

Summary

Parkinson malattia è causata dalla perdita di innervazione dopaminergica al corpo striato, che può essere indotta sperimentalmente dalla 6-OH-dopamina. Ci descrivono come eseguire una lesione stereotassica e per monitorare apomorfina comportamenti indotti nei topi di rotazione. Questo modello è utile ed affidabile per testare nuove terapie per il morbo di Parkinson.

Abstract

Malattia di Parkinson (PD) colpisce almeno 6,5 milioni di persone in tutto il mondo, indipendentemente dal genere, i confini sociali, etniche, economiche, o geografici. Sintomi chiave, quali tremore, rigidità e bradikinesia, si sviluppano quando circa 3 / 4 di cellule dopaminergiche si perdono nella substantia nigra, e non riescono a prevedere il liscio, la regolazione coordinata di circuiti motori striatale. La depressione e allucinazioni sono comuni, e la demenza si verifica alla fine nel 20% dei pazienti. In questo momento, non esiste alcun trattamento per ritardare o arrestare la progressione della malattia di Parkinson. Piuttosto, i farmaci attualmente disponibili obiettivo più verso la riduzione di questi sintomi. Nuove strategie chirurgiche possono reversibilmente accendere i circuiti funzionalmente danneggiato attraverso la stimolazione elettrica delle strutture cerebrali profonde, ma anche se la stimolazione cerebrale profonda è un grande passo avanti, non è adatto per tutti i pazienti. Resta quindi necessario testare nuovi approcci di terapia cellulare in modelli preclinici.

Distruzione selettiva delle vie dopaminergiche neurotossici possono essere riprodotti mediante iniezione di 6-idrossidopamina (6-OHDA) o MPTP (1-metil-4-fenil-1 ,2,3,6-tertahydropyridine) mentre riducono farmaci e composti chimici dannosi per ossidativo può anche riprodurre le caratteristiche specifiche del PD nei roditori. A differenza di MPTP, 6-OHDA lesioni causare una massiccia perdita irreversibile dei neuroni, e può essere unilaterale o bilaterale. Il 6-OHDA modello di lesione è affidabile, porta a deficit motori robusti, ed è il più utilizzato dopo 40 anni di ricerca nel rats1. Le interazioni tra le cellule innestate e di host possono essere studiato più a fondo nei topi, piuttosto che nei ratti, il modello è stato recepito a topi 2,3, dove è stato recentemente caratterizzato 4.

In questo video ci dimostra come lesione sinistra nigro-striatale percorso di topi anestetizzati lentamente offrendo 2,0 ml di 6-OHDA attraverso un stereotaxically inserito micro-siringa. La perdita di ingresso dopaminergici avviene in pochi giorni, e il deficit funzionale può essere monitorate nel corso post-operatorio settimane e mesi da rotazioni animale voto indotta da agenti dopaminergici 5. Qui vi mostriamo rotazioni controlaterale tutto il corpo che si verificano 10 minuti dopo una singola somministrazione sottocutanea di apomorfina, misurata un mese dopo la lesione. Risultati e svantaggi sono discussi di seguito.

Protocol

Tutti i prodotti chimici conservati in forma solida, come la 6-OHDA e apomorfina, sono stati diluiti in acqua sterile e filtrata all'interno di una cappa a flusso laminare, per evitare contaminazioni. Inoltre, neurotossine e sostanze neuroattivi erano conservati, preparati, trattati e smaltiti secondo le norme stabilite dalle linee guida internazionali 6 e il locale Comitato Biosicurezza. 1 – Anestesia e chirurgia Topi maschi adulti svizzeri (25-30g)…

Discussion

Ampia lesione unilaterale del nigro-striatale percorso può essere ottenuto in modo affidabile in topi da una singola iniezione stereotassica di 6-OHDA nello striato. L'entità della lesione può essere verificata post-mortem di immunoistochimica per tirosina idrossilasi (che catalizza la tappa limitante della sintesi di DA, cioè la conversione di L-tirosina per diidrossifenilalanina), come illustrato nel video.

In vivo, rotazioni controlaterale indotto da apomorfina sono un migliore in…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Supportato da Fundação de Amparo uno Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq). Siamo grati a referee anonimi i cui commenti ci hanno aiutato a migliorare sia il manoscritto e 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

  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).
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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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