Monitoring fyzické aktivity u miniprasečího modelu Huntingtonovy nemoci

Zvířecí modely představují klíčový nástroj pro studium Huntingtonovy nemoci (HN). V posledním desetiletí byla snaha vytvářet velké zvířecí modely této choroby z důvodu zlepšení znalostí o patologických změnách v mozku, který se co nejvíce podobá lidskému. Transgenní miniprase exprimující N‑terminální část lidského mutovaného huntingtinu se 124 CAG/ CAA repeticemi se zdá být velmi nadějným modelem pro studium HN. Jelikož předchozí charakterizace tohoto modelu prokázala rozličné fenotypy postihující subcelulární, buněčnou stejně tak i orgánově‑systémovou úroveň. Cílem této studie bylo detekovat a analyzovat patologický vzorec ve fyzické aktivitě transgenních (TgHD) kanců ve věku 3 let pomocí telemetrie. Do experimentu bylo zařazeno pět TgHD a pro srovnání pět netransgenních (WT) kanců. Fyzická aktivita byla u kanců měřena pomocí telemetrického systému rodentPACK2, přičemž transmiter byl umístěn do límce na krku. Na základě analýzy bylo zjištěno signifikantní snížení totálního zrychlení reprezentujícího fyzickou aktivitu u TgHD kanců mezi 4:40 a 5:30 ráno (po nočním spánku – před ranním krmením) v porovnání s WT jedinci, které může být vysvětleno narušeným energetickým metabolizmem. Telemetrická analýza bude jistě hrát v budoucnosti významnou roli ve studii fyzické aktivity a biopotenciálů důležitých pro podrobnější charakterizaci preklinické a klinické fázi HN u velkých zvířecích modelů.

Klíčová slova:
Huntingtonova nemoc – miniprase – telemetrie – límec – fyzická aktivita – akcelerace

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Autoři: M. Pokorný ¹; S. Juhas ²; J. Juhásová ²; J. Klíma ²; J. Motlik ²; J. Klempir ³; J. Havlík ¹
Působiště autorů: Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic ¹; Institute of Animal Physiology and Genetics, AS CR, v. v. i., Libechov, Czech Republic ²; Institute of Anatomy, Department of Neurology and Centre of Clinical Neuroscience, 1st Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital in Prague, Czech Republic ³
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2015; 78/111(Supplementum 2): 39-42
prolekare.web.journal.doi_sk: https://doi.org/10.14735/amcsnn20152S39

Souhrn

Zdroje

1. Guedes‑ Dias P, Pinho BR, Soares TR, de Proenca J, Duchen MR, Oliveira JM. Mitochondrial dynamics and quality control in Huntington‘s disease. Neurobiol Dis 2015; pii: S0969- 9961(15)30055- 3. doi: 10.1016/ j.nbd.2015.09.008.

2. Kiriazis H, Jennings NL, Davern P, Lambert G, Su Y, Pang T et al. Neurocardiac dysregulation and neurogenic arrhythmias in a transgenic mouse model of Huntington‘s disease. J Physiol 2012; 590(22): 5845– 5860. doi: 10.1113/ jphysiol.2012.238113.

3. Munoz‑ Sanjuan I, Bates GP. The importance of integrating basic and clinical research toward the development of new therapies for Huntington‘s disease. J Clin Invest 2011; 121(2): 476– 483. doi: 10.1172/ JCI45364.

4. Bano D, Zanetti F, Mende Y, Nicotera P. Neurodegenerative processes in Huntington‘s disease. Cell Death Dis 2011; 2: e228. doi: 10.1038/ cddis.2011.112.

5. Sathasivam K, Hobbs C, Turmaine M, Mangiarini L, Mahal A,Bertaux F et al. Formation of polyglutamine inclusions in non‑CNS tissue. Hum Mol Genet 1999; 8(5): 813– 822.

6. van der Burg JM, Bjorkqvist M, Brundin P. Beyond the brain: widespread pathology in Huntington‘s disease. Lancet Neurol 2009; 8(8): 765– 774. doi: 10.1016/ S1474‑ 4422(09)70178‑ 4.

7. Dragatsis I, Levine MS, Zeitlin S. Inactivation of Hdh in the brain and testis results in progressive neurodegeneration and sterility in mice. Nat Genet 2000; 26(3): 300– 306.

8. Fisher SP, Black SW, Schwartz MD, Wilk AJ, Chen TM, Lincoln WU et al. Longitudinal analysis of the electroencephalogram and sleep phenotype in the R6/ 2 mouse model of Huntington‘s disease. Brain 2013; 136(7): 2159– 2172. doi: 10.1093/ brain/ awt132.

9. Morton AJ, Rudiger SR, Wood NI, Sawiak SJ, Brown GC, McLaughlan CJ et al. Early and progressive circadian abnormalities in Huntington‘s disease sheep are unmasked by social environment. Hum Mol Genet 2014; 23(13): 3375– 3383. doi: 10.1093/ hmg/ ddu047.

10. Willens S, Cox DM, Braue EH, Myers TM, Wegner MD. Novel technique for retroperitoneal implantation of telemetry transmitters for physiologic monitoring in Göttingen minipigs (Sus scrofa domesticus). Comp Med 2014; 64(6): 464– 470.

11. Choy JS, Zhang ZD, Pitsillides K, Sosa M, Kassab GS. Longitudinal hemodynamic measurements in swine heart failure using a fully implantable telemetry system. PLoS One 2014; 9(8): e103331. doi: 10.1371/ journal.pone.0103331.

12. Baxa M, Hruska‑ Plochan M, Juhas S, Vodicka P, Pavlok A,Juhasova J et al. A transgenic minipig model of Huntington‘s disease. J Huntingtons Dis 2013; 2(1): 47– 68. doi: 10.3233/ JHD‑ 130001.

13. Macakova M, Hansikova H, Antonin P, Hajkova Z, Sadkova J, Juhas S et al. Reproductive parameters and mitochondrial function in spermatozoa of F1 and F2 minipig boars transgenic for N‑terminal part of the human mutated huntingtin. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2012; 83: A16. doi: 10.1136/ jnnp‑ 2012- 303524.51.

14. Jozefovicova M, Herynek V, Jiru F, Dezortova M, Juhasova J, Juhas S et al. Minipig model of Huntington’s disease: 1H magnetic resonance spectroscopy of the brain. Physiological Research 2015; in press.

15. Jozefovičová M, Herynek V, Jírů F, Dezortová M, Juhásová J, Juhás Š et al. 31P MR spectroscopy of the testes and immunohistochemical analysis of sperm of transgenic boars carried N‑terminal part of human mutated huntingtin. Cesk Slov Neurol N 2015; 78/111 (Suppl 2): 2S28–2S33.

16. Benova I, Skalnikova HK, Klima J, Juhas S, Motlik J. Activation of cytokine production in F1 and F2 generation of miniature pigs transgenic for N‑terminal part of mutated human huntingtin. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2012; 83: A16. doi:10.1136/ jnnp‑ 2012- 303524.50.

17. van den Bogaard SJ, Dumas EM, Teeuwisse WM, Kan HE, Webb A, Roos RA et al. Exploratory 7-Tesla magnetic resonance spectroscopy in Huntington‘s disease provides in vivo evidence for impaired energy metabolism. J Neurol 2011; 258(12): 2230– 2239. doi: 10.1007/ s00415‑ 011‑ 6099‑ 5.