donderdag 16 november 2017

Calorie restrictie en ataxie: studie bij muizen (2)



In een recente studie wordt beschreven dat calorie restrictie een enorm positief effect heeft op de symptomen van ataxie bij muizen met SCA3. In het artikel van 24 september in mijn blog heb ik hierover geschreven.


In dit artikel zal ik de experimenten en de resultaten beschrijven.


Muizen met SCA3 werden 6 weken na hun geboorte verdeeld in twee groepen. Op de leeftijd van 6 weken vertonen SCA3 muizen ataxie symptomen. De ene groep mocht eten zoveel zij maar wilden. Dit wordt ad libitum (AL) genoemd. De muizen van de andere groep kregen een beperkt dieet. Dit dieet wordt calorie restrictie (CR genoemd).


De coördinatie en evenwicht van de SCA3 muizen werden beoordeeld aan de hand van een aantal testen. Om de invloed van het beperkte dieet te kunnen volgen werden de experimenten elke 3 weken herhaald tot het einde van de studie.



Het lopen op een horizontale balk


De muizen moeten zo snel mogelijk over een evenwichtsbalk naar een veilig platform lopen. Er werd zowel een ronde als een rechthoekige balk gebruikt en de balken verschilden van doorsnede. De snelheid wordt gemeten en er wordt gekeken hoe vaak de muis zich verstapt.


Zes weken na de start van het experiment werd er een duidelijke verbetering gezien in coördinatie en evenwicht van muizen op een beperkt dieet vergeleken de muizen die zoveel mochten eten als zij wilden. De verbetering nam toe tot het laatste meetmoment op 9 weken na de start.



Rotarod test



Een Rotarod test is een test waarbij de muis op een horizontale staaf wordt geplaatst die draait om de lengteas. Om overeind te blijven moet de muis naar voren lopen. Anders valt de muis van de as af. Zowel de snelheid en versnelling kunnen ingesteld worden.


Op een stationair bewegende Rotarod vielen de SCA3 muizen die zoveel mochten eten als ze wilden al snel van de as af. SCA3 muizen op een beperkt dieet bleven vanaf week 6 ongeveer vier-en-een-half keer zolang staan.







Verticale balk test


Bij een verticale balk test wordt er een balk verticaal in de kooi van de muis geplaatst. De muis wordt bovenaan tegen de balk geplaatst. De tijd die de muis nodig heeft om zich om te draaien wordt gemeten. Verder wordt ook de tijd gemeten hoe lang het duurt tot de muis zijn kooi heeft bereikt.


Vanaf de derde week dalen de SCA3 muizen met het beperkte dieet veel sneller de balk af dan de SCA3 muizen die zoveel mochten eten als zij wilden. Vanaf de zesde week draaiden de muizen op een beperkt dieet zich veel sneller om.




Zwemtest


Vanaf de derde week zwommen de SCA3 muizen met een beperkt dieet veel sneller naar het veilige platform en hadden zij veel minder problemen om dat platform op de klimmen dan de SCA3 muizen met een onbeperkt dieet. Opmerkelijk: De prestatie van de SCA3 muizen met een beperkt dieet verschilden zelfs niet van die van muizen zonder SCA3.


Voetafdruk patroon


Analyse van het voetafdruk patroon laat zien dat 9 weken na de start van het beperkte dieet de voetstappen minder overlap vertonen. Ook de staplengte van de SCA3 muizen met het beperkte dieet was groter. Deze resultaten laten een verbetering van het lopen zien.

Bewegingsactiviteit


SCA3 muizen met een beperkt dieet liepen aanzienlijk langere afstanden met een grotere gemiddelde snelheid vergeleken de muizen met een onbeperkt dieet. De SCA3 muizen met een beperkt dieet verschilden wat betreft hun bewegingsactiviteit bijna niet van gezonde muizen.


Conclusie



Deze testen zijn ook gedaan met gezonde muizen op een beperkt en onbeperkt dieet. Er worden dan geen verschillen in resultaten gemeten. Dit toont aan dat de resultaten dus niet te wijten zijn aan het slanker zijn en minder gewicht hebben van de muizen.


Deze proeven tonen aan dat een beperkt dieet ernstige motorische problemen in een SCA3 muis model vermindert.


--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Caloric restriction blocks neuropathology and motor deficits in Machado–Joseph disease mouse models through SIRT1 pathway, Janete Cunha-Santos et al., Nature Communications 7, Article number: 11445 (2016)
doi:10.1038/ncomms11445
Received: Accepted:21 March 2016, Published online:11 May 2016.