Avaliação do Desempenho Funcional no<em> Mdx</em> Mouse Modelo
Summary
O desfecho primário em ensaios clínicos para doenças neuromusculares é geralmente melhora da função muscular. Portanto, avaliar o efeito de potenciais compostos terapêuticos sobre o desempenho muscular pré clinicamente em modelos do rato é de grande importância. Nós aqui descrever vários testes funcionais para resolver esta questão.
Abstract
Distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma muscular grave e progressiva desperdiçando doença para a qual não há cura disponível. No entanto, vários compostos farmacêuticos potenciais e abordagens de terapia genética têm progredido em ensaios clínicos. Com a melhora na função muscular de ser o ponto final mais importante nestes ensaios, muita ênfase foi colocada sobre a configuração confiável, reprodutível e fácil de realizar testes funcionais para pré clinicamente avaliar a função muscular, força, condição e coordenação no modelo de camundongo mdx para DMD. Ambos os testes invasivos e não invasivos estão disponíveis. Testes que não agravar a doença pode ser usada para determinar a história natural da doença e os efeitos de intervenções terapêuticas (teste por exemplo. Aderência membro anterior força, dois testes de suspensão diferentes, utilizando um fio ou de uma grade e rotarod execução). Alternativamente, forçado esteira rolante pode ser usado para melhorar a progressão da doença e / ou avaliarefeitos protetores de intervenções terapêuticas na patologia da doença. Nós aqui descrever como executar esses testes funcionais mais usados de uma maneira confiável e reprodutível. Usando estes protocolos baseados em procedimentos operacionais padrão permite a comparação de dados entre diferentes laboratórios.
Introduction
Distrofia muscular de Duchenne (DMD) é a doença neuromuscular mais comum que afeta 1:5.000 meninos recém-nascidos. Esta doença debilitante muscular grave e progressiva, é causada por mutações no gene DMD que interrompem a estrutura de leitura aberta e impedir a síntese de proteína distrofina funcional. As fibras musculares falta de distrofina são vulneráveis a exercer dano induzido. Após esgotamento da capacidade regenerativa do músculo, e devido à inflamação crônica do músculo danificado, as fibras são substituídas por tecido conjuntivo e gordura, posteriormente, levando a uma perda de função. Geralmente, os pacientes com DMD perder deambulação dos membros inferiores no início da segunda década. Mais tarde, também os músculos dos braços e cintura escapular são afetados e pacientes muitas vezes desenvolvem escoliose tóraco-lombar devido ao enfraquecimento assimétrico dos músculos que suportam a medula espinhal. Ventilação assistida é geralmente necessária no final da adolescência ou vinte anos. Doenças respiratórias e insuficiência cardíaca liderançaaté a morte na terceira ou quarta década 1.
Embora o gene causador foi descoberto mais de 25 anos atrás, 2, não há nenhuma cura disponível para a DMD. No entanto, a melhoria dos cuidados de saúde eo uso de corticosteróides têm aumentado a expectativa de vida no mundo ocidental 3. Com o uso de modelos animais como o camundongo mdx, grandes avanços na descoberta de potenciais estratégias terapêuticas foram feitas. O camundongo mdx é o modelo do rato DMD mais comumente usado. Tem um ponto de mutação no exão 23 do gene de murino Dmd e consequentemente não tem distrofina 4. Ao longo dos últimos dois anos, muitas estratégias propostas têm progredido em ensaios clínicos 5-9. Nestes ensaios, a melhora da função muscular é o objectivo primário, subjacente a importância de testar o benefício de compostos em função muscular em ratos durante a fase pré clínica de testes.
Como DMDpacientes, também as fibras musculares distrofina negativos de camundongos mdx são vulneráveis a danos induzidos e exercer a sua função muscular é prejudicada em comparação com C57BL/10ScSnJ camundongos selvagens. Esta perda pode ser avaliada com uma variedade de testes funcionais. Alguns destes testes não são invasivos e não interferem com a patologia muscular (por exemplo, a força de preensão dos membros anteriores, os testes de suspensão e rotarod execução). Assim, eles podem ser utilizados para monitorar a história natural da doença, ou determinar os efeitos dos compostos sobre a progressão da doença. Para obter uma imagem em profundidade da influência de compostos na função muscular em ratos mdx, um regime de teste funcional que não interfere com a progressão da doença que consiste de todos estes testes podem ser utilizados 10.
Alternativamente, forçado esteira rolante pode ser usada para agravar intencionalmente a progressão da doença e testar as capacidades de proteção de compostos 11. A esteira pode também serusado como medida de desfecho em que o tempo correr até a exaustão é medida 12, ou como uma ferramenta de camundongos mdx fadiga para que eles executam tão bem em um teste funcional subseqüente assegurando maiores diferenças no desempenho entre os grupos de tratamento 13. Ao escolher os testes funcionais, o seu efeito na progressão da doença deve ser mantido em mente especialmente quando o teste camundongos distróficos, como o camundongo mdx 14.
Nós aqui descrever em detalhes como realizar os testes funcionais mais usados de uma maneira confiável e reprodutível com base em procedimentos operacionais padrão disponíveis na rede TREAT-NMD. Clique aqui para visitar TREAT-NMD .
Protocol
Representative Results
Discussion
Os testes funcionais aqui apresentados são reprodutíveis, de fácil execução e aplicável a do tipo selvagem e camundongos distróficos, independentemente da sua idade. Os testes fornecem ferramentas úteis para pré clinicamente avaliar a função muscular, força, condição e coordenação. Ao testar os efeitos de um composto sobre a história natural da doença, os exames não invasivos descritos aqui (força de preensão dos membros anteriores, ambos os testes de suspensão e teste rotarod) pode ser bem combina…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer a Margriet Hulsker por sua assistência fotográfico e ajudar na obtenção de imagens de ratos e os revisores por seus comentários muito construtivos. Este trabalho foi apoiado por ZonMw, TREAT-NMD (número do contrato LSHM-CT-2006-036825) eo Projeto Pai Duchenne.
Materials
| Mouse grip strength meter | Chatillon DFE (re-sold by Columbus Instruments) | # 80529 | |
| Hanging wire 2 limbs device | Cloth hanger or custom made device | ||
| Hanging wire 4 limbs device | Lid of rat cage or custom made device | ||
| Rotarod | Ugo Basil | # 47600 | |
| Treadmill for mice Exer 3/6 | Columbus Instruments | # 1055SRM |
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