Questo articolo descrive i metodi per indurre e valutare le discinesie indotte da levodopa in un modello di ratto di malattia di Parkinson. Il protocollo offre informazioni dettagliate sull’intensità e la frequenza di una serie di comportamenti discinetici, sia distonici che ipercinetici, fornendo uno strumento affidabile per testare trattamenti mirati a questo bisogno medico insoddisfatto.
La levodopa (L-DOPA) rimane la terapia gold standard usata per trattare i sintomi motori del morbo di Parkinson (PD). Tuttavia, movimenti involontari indesiderati noti come discinesie indotte da L-DOPA (LID) si sviluppano con l’uso prolungato di questo precursore della dopamina. Si stima che l’incidenza di LID aumenti a circa il 90% degli individui con PD entro 10-15 anni dal trattamento. Comprendere i meccanismi di questa malattia e sviluppare trattamenti anti-discinesia sia nuovi che efficaci richiede una modellazione coerente e accurata per i test pre-clinici degli interventi terapeutici. Un metodo dettagliato per un’induzione affidabile e una valutazione completa dei LID a seguito di lesione nigrale indotta da 6-OHDA in un modello di RATto di PD è presentato qui. La valutazione LID affidabile nei ratti fornisce un potente strumento che può essere prontamente utilizzato in tutti i laboratori per testare terapie emergenti incentrate sulla riduzione o l’eliminazione di questo onere comune indotto dal trattamento per gli individui con PD.
Sebbene siano passati più di 50 anni da quando la levodopa (L-DOPA) è stata introdotta per la prima volta come trattamento per gli individui con PD 1,2, rimane notevolmente la terapia più efficace per i sintomi motori parkinsoniani. I sintomi motori clinici associati al PD derivano dalla perdita di neuroni della dopamina (DA) nella substantia nigra (SN) pars compacta, con conseguente drastica diminuzione della dopamina disponibile nello striato. La L-DOPA ripristina efficacemente i livelli di DA striatale, con conseguente beneficio motorio all’inizio della malattia 3,4. Inopportunamente, con il trattamento a lungo termine, la maggior parte degli individui con PD svilupperà discinesie indotte da L-DOPA (LID), tra cui corea, distonia e atetosi, che spesso hanno un impatto significativo sulle attività della vita quotidiana 5,6,7.
Mentre esistono diversi modelli comportamentali di LID nei roditori, le differenze nella modellazione e nella valutazione comportamentale dei LID hanno messo in discussione la riproducibilità dei risultati tra i laboratori e l’affidabilità di questi strumenti sperimentali per la ricerca pre-clinica sul PD. Sviluppato in associazione con uno specialista clinico di disturbi del movimento8, l’attuale protocollo è un metodo semplice per l’induzione e la valutazione della LID ed è appropriato per l’uso in un modello di RATto di PD che utilizza la lesione nigrale unilaterale indotta da 6-idrossidopamina (6-OHDA) 9,10. La scala di valutazione LID fornita qui include il punteggio sia per l’intensità che per la frequenza del comportamento discinetico in varie singole parti del corpo. Vengono inoltre fornite informazioni pertinenti riguardanti l’ottimizzazione del flusso di lavoro degli esperimenti e la cura e la gestione appropriate degli animali parkinsoniani e discinetici.
Qui sono presentati i dettagli per l’induzione riproducibile e la valutazione dei LIT in un modello di ratto parkinsoniano a seguito di lesione unilaterale 6-OHDA del sistema DA nigrostriatale. Mentre una volta si pensava che i roditori non sviluppassero LID e che l’asimmetria rotazionale potesse essere l’analogo di LID nei ratti31, i modelli di ratti e topi sono stati caratterizzati negli ultimi due decenni e sono uno strumento ben accettato per la ricerca LID 15,32,33,34.…
The authors have nothing to disclose.
Vogliamo riconoscere le lotte di tutti coloro che hanno il morbo di Parkinson e la forza e la resilienza che mostrano ogni giorno, in particolare l’amato padre di KSC, Mark Steece. Il lavoro qui rappresentato è stato sostenuto dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NS090107, NS110398) e dal Parkinson Disease Foundation International Research Grant Program, ora Parkinson Foundation. Vorremmo anche ringraziare Molly VanderWerp per la sua eccellente assistenza editoriale.
100 Minutes Digital Timer | Staples | 1111764 | |
Compass CX Compact Scale | Ohaus | 30428202 | |
5-(2-aminoethyl)-1,2,4-benzenetriol, monohydrobromide | Cayman Chemicals | 25330 | 6-OHDA is a catecholaminergic neurotoxin that is used to induce dopaminergic lesions and parkinsonian symptoms in rodents. |
Allentown cages | Allentown, LLC | Rat900 | Allentown cages provide the ability to view the rats from all sides. |
BD Allergist Trays with Permanently Attached Needle | BD | BD 305540 | For subcutaneous L-DOPA injections |
Benserazide hydrochloride | Sigma-Aldrich | B7283 | Benserazide is a peripheral decarboxylase inhibitor used with L-DOPA to to induce dyskinesia in rodent models of PD. |
Glass amber scintillation vials | Thermo Scientific | B7921 | Used for storage of L-DOPA/benserazide at -20 °C until mixed with sterile saline. |
L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester hydrochloride | Sigma-Aldrich | D1507 | L-3,4-Dihydroxyphenylalanine methyl ester is a precursor to L-DOPA that crosses the blood-brain barrierand use to treat parkinsonian symptoms in rodents. |
Paper Mate Sharpwriter Mechanical Pencils | Staples | 107250 | |
Rodent nutritionally complete enrichment treats | Bio-Serv | F05478 | |
Round Ice Bucket with Lid, 2.5 L | Corning | 432129 | |
Standard Plastic Clipboard | Staples | 1227770 | |
Steel wired 6' long movable shelving units | Uline | H9488 | Width/Height can be adjusted to need/number of rats per experiment |
Sterile Saline 0.9% | Covidien/Argyle | 1020 | For mixing with L-DOPA/benserazide prior to subcutaneous injections. |