Examiner les effets des médicaments sur Alzheimer chez les souris
Une étude examine comment les traitements influencent le comportement et le mouvement chez des modèles murins d'Alzheimer.
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Table des matières
- Utiliser des souris pour étudier Alzheimer
- Analyse de la Démarche des souris
- Analyse comportementale dans un système de 8 cages
- Analyse de nouveaux paramètres comportementaux
- Effets du traitement sur les souris 3xTg-AD
- Aperçus sur le comportement des souris et la progression de la maladie
- Considérations éthiques dans la recherche sur les animaux
- Source originale
- Liens de référence
La maladie d'Alzheimer (AD) est une affection qui touche le cerveau et entraîne une baisse des capacités de pensée et de mémoire. Ça se produit quand certaines protéines s'accumulent dans le cerveau, ce qui nuit aux cellules cérébrales. Malgré de nombreuses études, trouver des moyens de détecter ou de prévenir les premiers signes d'Alzheimer reste difficile. La maladie se développe souvent lentement, ce qui complique encore plus les choses.
Les chercheurs ont examiné plusieurs médicaments, dont la ciclosporine A (CsA). Ce médicament est connu pour supprimer le système immunitaire et a montré des promesses pour réduire les cas d'Alzheimer chez les patients transplantés. Cependant, la CsA n'est pas le choix idéal car elle peut avoir des effets secondaires. Les scientifiques pensent que des médicaments similaires à la CsA pourraient aussi protéger les cellules cérébrales mais avec moins d'effets secondaires. Dans des recherches précédentes utilisant des poissons-zèbres, certains composés similaires à la CsA ont montré des avantages potentiels. Ça inclut le nébivolol, utilisé pour traiter l'hypertension, et le cabozantinib, généralement utilisé dans les traitements du cancer. L'étude actuelle examine si ces médicaments sont efficaces dans un modèle murin de la maladie d'Alzheimer.
Utiliser des souris pour étudier Alzheimer
Les scientifiques utilisent souvent des modèles murins spécifiques pour étudier la maladie d'Alzheimer. Un modèle bien connu est la souris 3xTg-AD. Cette souris a des changements génétiques qui lui font développer des caractéristiques similaires à celles d'Alzheimer, comme la perte de mémoire et des changements de comportement. Ce modèle permet d'observer la maladie à différents stades. Cependant, les modèles murins peuvent montrer des résultats de comportement différents en fonction de divers facteurs, comme l’environnement et les différences individuelles entre les souris. Reconnaître les Comportements dans ces modèles peut être compliqué, surtout quand il s'agit d'une maladie complexe comme Alzheimer.
Comme la maladie d'Alzheimer progresse de manière compliquée et graduelle, il y a un besoin de meilleurs tests qui peuvent observer les comportements en détail sur le long terme. Cette étude propose une nouvelle méthode pour suivre le comportement des souris qui peut capturer des changements subtils dans leur façon d'agir. Cette méthode se concentre sur la validation des effets d'un traitement chronique avec la CsA et les deux médicaments similaires à la CsA sur les souris 3xTg-AD.
Démarche des souris
Analyse de laL'étude a réalisé des observations détaillées sur la façon dont bougent les souris 3xTg-AD. Les chercheurs ont utilisé un système spécial appelé CatWalk XT, qui suit les mouvements des souris lorsqu'elles marchent sur un chemin de verre. Ce dispositif permet de mesurer divers aspects de leur démarche, ou la façon dont elles marchent, en analysant les mouvements de leurs pattes.
Les résultats ont montré que les jeunes souris de type sauvage (WT) prenaient plus de pas que les jeunes souris 3xTg-AD. En vieillissant, les souris WT prenaient naturellement moins de pas, tandis que les souris 3xTg-AD ne montraient pas de changement significatif. L'analyse a également révélé que les jeunes souris 3xTg-AD avaient déjà des difficultés avec les schémas de marche normale par rapport aux souris WT.
De plus, les mesures des pattes ont indiqué des différences dans la façon dont les souris posaient leurs pattes en marchant. Ces différences suggèrent que les souris 3xTg-AD avaient des signes précoces d'anomalies de la démarche, qui pourraient s'aggraver avec l'âge.
Fait intéressant, les souris 3xTg-AD plus âgées avaient tendance à mettre plus de poids sur leurs pattes arrière. Ce changement dans la répartition du poids a été noté en vieillissant. Les résultats indiquent des signes spécifiques qui pourraient montrer comment Alzheimer affecte le mouvement à mesure que la maladie progresse.
Analyse comportementale dans un système de 8 cages
Pour mieux comprendre les comportements des souris 3xTg-AD, les chercheurs ont mis en place un système d'imagerie unique de 8 cages pour suivre les souris sur une longue période. Dans ce système, les souris étaient placées dans des cages individuelles et observées pendant 22 heures, avec différents stimuli présentés pour évaluer leurs réactions.
Des données comportementales ont été recueillies à partir des vidéos enregistrées pendant ce temps. Les scientifiques ont étudié différentes actions comme le mouvement, comment elles s'installaient dans la cage et comment elles réagissaient à de nouveaux stimuli. Bien que de nombreux comportements aient été notés, seuls quelques-uns ont montré des différences significatives entre les souris 3xTg-AD et WT à différents âges.
Par exemple, pendant la première heure dans un nouvel environnement, les souris 3xTg-AD montraient moins de mouvement par rapport aux souris WT. Des observations similaires ont été faites concernant leurs réponses aux stimuli nocturnes. Ces résultats indiquent que les souris 3xTg-AD pourraient avoir du mal à s'adapter à de nouveaux environnements, et ces défis semblent évidents dès leur jeune âge.
Analyse de nouveaux paramètres comportementaux
Les chercheurs ont également employé une méthode différente appelée DeepLabCut, qui utilise l'apprentissage automatique pour analyser les mouvements corporels des souris. Cela leur a permis d'identifier une plus large gamme de comportements au-delà de ce qui était initialement observé.
En examinant la fréquence et la durée des divers comportements, les chercheurs ont trouvé des différences entre les souris WT et 3xTg-AD à différents âges. Cette analyse a aidé à mettre en évidence des comportements spécifiques affectés par Alzheimer.
Pour mieux comprendre les données, les chercheurs ont utilisé une technique appelée classification comportementale non supervisée. Ce processus a aidé à identifier différents schémas comportementaux, les appelant des « syllabes ». Ces syllabes encapsulent un éventail de comportements que les souris ont affichés et peuvent aider à suivre les changements au fil du temps.
Effets du traitement sur les souris 3xTg-AD
La recherche a exploré comment un traitement chronique avec la ciclosporine A, le nébivolol et le cabozantinib a affecté les jeunes et les vieilles souris 3xTg-AD. Chaque médicament a été incorporé dans le régime alimentaire des souris.
Après une période de traitement, les chercheurs ont examiné les effets sur la performance de la démarche. Fait intéressant, le traitement par ciclosporine n'a montré aucun changement significatif dans le nombre de pas effectués ou la longueur des empreintes de pattes par rapport aux souris WT. Cependant, certains problèmes précoces de démarche semblent s'être améliorés chez les souris traitées à la ciclosporine.
D'un autre côté, les souris traitées au nébivolol ont montré des anomalies de démarche précoces similaires par rapport aux souris 3xTg-AD non traitées, mais leurs comportements de démarche ultérieurs ont montré une amélioration. Les souris traitées au cabozantinib ont également montré des bénéfices considérables, avec des variations de démarche tant précoces que tardives qui se sont améliorées significativement.
Aperçus sur le comportement des souris et la progression de la maladie
Les résultats globaux de cette étude soulignent l'importance d'examiner à la fois le mouvement et le comportement des souris 3xTg-AD pour mieux comprendre les effets d'Alzheimer. Bien que le déclin cognitif soit un enjeu majeur, les changements physiques se manifestent aussi souvent, surtout dans les phases plus précoces de la maladie.
L'étude a démontré une variété de méthodes pour évaluer comment Alzheimer affecte les souris dans différents contextes. En combinant plusieurs techniques d'analyse comportementale, les chercheurs ont pu mieux comprendre les différences de comportement entre les groupes de traitement et au fil du temps.
L'analyse comportementale automatisée dans un cadre plus naturel a permis d'identifier des changements comportementaux subtils qui pourraient ne pas être capturés dans des tests standards. Les résultats suggèrent que différents traitements pourraient potentiellement atténuer certains des changements comportementaux associés à Alzheimer.
En résumé, cette étude offre des informations importantes sur les profils comportementaux des souris 3xTg-AD et suggère que certains traitements médicamenteux pourraient avoir un impact positif à la fois sur la démarche et le comportement global. Des recherches futures devraient continuer à optimiser les approches thérapeutiques et explorer comment ces résultats se traduisent par des thérapies potentielles pour Alzheimer chez les humains.
Considérations éthiques dans la recherche sur les animaux
L'étude a suivi des directives éthiques strictes pour le traitement des animaux. Toutes les procédures ont été approuvées par les comités concernés de protection des animaux, garantissant que le bien-être des souris était prioritaire tout au long de la recherche.
Les chercheurs ont gardé les animaux dans des environnements appropriés, fourni suffisamment de nourriture et d'eau, et surveillé de près leur santé. Ces étapes sont cruciales pour maintenir des normes éthiques tout en menant des recherches qui pourraient conduire à des avancées importantes dans la compréhension et le traitement de la maladie d'Alzheimer.
Titre: Combining supervised and unsupervised analyses to quantify behavioral phenotypes and validate therapeutic efficacy in a triple transgenic mouse model of Alzheimer's disease
Résumé: Behavioral testing is an essential tool for evaluating cognitive function and dysfunction in preclinical research models. This is of special importance in the study of neurological disorders such as Alzheimers disease. However, the reproducibility of classic behavioral assays is frequently compromised by interstudy variation, leading to ambiguous conclusions about the behavioral markers characterizing the disease. Here, we identify age- and genotype-driven differences between 3xTg-AD and non-transgenic control mice using a low-cost, highly customizable behavioral assay that requires little human intervention. Through behavioral phenotyping combining both supervised and unsupervised behavioral classification methods, we are able to validate the preventative effects of the immunosuppressant cyclosporine A in a rodent model of Alzheimers disease, as well as the partially ameliorating effects of candidate drugs nebivolol and cabozantinib. O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=158 SRC="FIGDIR/small/597924v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (21K): [email protected]@1abd0corg.highwire.dtl.DTLVardef@1719439org.highwire.dtl.DTLVardef@1ba4491_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
Auteurs: Thais Del Rosario Hernandez, N. R. Joshi, S. V. Gore, J. A. Kreiling, R. Creton
Dernière mise à jour: 2024-06-08 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.07.597924
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.07.597924.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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