Aplicación del sistema RatWalker para el análisis de la marcha en un modelo genético de ratas de la enfermedad de Parkinson

Este método permite cuantificar de forma reproducible las diferencias en los parámetros de la marcha. Los parámetros de la marcha se pueden evaluar en roedores que caminan libremente, y la técnica no se basa en pasos invasivos como sumergir los pies con tinta. Demostrando el procedimiento estará Ben Lamberty.

Comience colocando una jaula casera al final de la pasarela antes del inicio de cada carrera, para que sirva como una señal positiva para que la rata atraviese la pasarela. Apague las luces de la habitación. Encienda la cámara y comience a grabar varios segundos antes de que la rata se coloque en la plataforma.

Con el recinto instalado, coloque la rata al final de la pasarela, frente a la jaula de la casa, y permita que camine por la pasarela de manera no forzada. Deje de grabar una vez que el animal llegue al término de la pasarela. Limpie la pasarela con etanol al 70% y una toalla no abrasiva entre carreras y después de que un animal orine o defeque.

Luego, deje que el etanol se evapore antes de introducir otro animal. Pase a las ratas por la pasarela un total de siete veces durante cada período de observación, tomando las primeras tres carreras que puntúan como pasantes para el análisis. Marque una carrera como pasada si el animal da cuatro o más pasos consecutivos en dirección a la jaula de la casa sin interrupción debido al aseo, la pausa o los movimientos errantes.

El análisis de la marcha se realizó en ratas macho de tipo salvaje y Parkin DKO a los dos meses de edad para determinar si el uso del análisis cinemático de la marcha podría descubrir deficiencias motoras sutiles antes de la aparición de problemas motores gruesos. A pesar del aumento de peso de las ratas DKO, la presión del pie aplicada a la superficie de caminata no se alteró. Tras la evaluación de varios parámetros de la marcha en función de la velocidad de marcha, se encontró que la velocidad de marcha y la longitud de los pasos eran similares entre las ratas de tipo salvaje y DKO.

La variación entre ratas de tipo salvaje y DKO se hizo evidente en la fase de postura y la duración del balanceo a velocidades de marcha más lentas. La fracción del ciclo de paso donde la pierna está en la fase de postura fue el factor de trabajo. Se dedicó más tiempo a la fase de oscilación que a la fase de postura, ya que el factor de trabajo disminuyó.

Además, mientras que las velocidades de giro aumentaron con el aumento de la velocidad en animales de tipo salvaje, la correlación se atenuó en ratas DKO. El análisis de la marcha FTIR también se utilizó para crear gráficos de rastros de fase de postura de cada pierna en relación con el cuerpo en ratas que caminaban libremente. Al comparar el posicionamiento de la pata, se observaron cambios significativos en AEP y PEP.

Varios parámetros adicionales se cambiaron significativamente en las ratas DKO en comparación con el tipo salvaje. La velocidad de oscilación de las extremidades traseras izquierda y derecha aumentó en ratas DKO, mientras que la duración de la oscilación de las extremidades traseras izquierda y derecha disminuyó. La configuración consistente del equipo, incluida la posición de la cámara con relación a RatWalker, es importante para la implementación exitosa de este protocolo.

Después de realizar este protocolo, los animales están disponibles para cualquier comportamiento adicional o puntos finales experimentales necesarios. Por ejemplo, los cambios en la marcha pueden correlacionarse con alteraciones histológicas. Esta técnica se puede utilizar para evaluar la marcha en otros modelos de roedores no PD, como los modelos de ansiedad y depresión.