Ocena toksyczności nowych związków
Test ostrej toksyczności zarodków rybich (Fish Embryo Acute Toxicity, FET)
Metoda badawcza opisana w wytycznych OECD mająca na celu określenie toksyczności badanych związków na stadium embrionalne Danio rerio.
OECD (2013), Test No. 236: Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing, Paris
Testy toksyczności rozwojowej (kardiotoksyczność, hepatotoksyczność, neurotoksyczność)
Metoda badawcza opisana w wytycznych OECD mająca na celu określenie wpływu badanych substancji na powstawanie deformacji rozwojowych embrionów Danio rerio.
Kurach L, Chłopaś-Konowałek A, Budzyńska B, Zawadzki M, Szpot P, Boguszewska-Czubara A. Etazene induces developmental toxicity in vivo Danio rerio and in silico studies of new synthetic opioid derivative. Sci Rep 2021 Dec 20;11(1):24269, doi: 10.1038/s41598-021-03804-9.
Wpływ badanych związków na aktywność ośrodkowego układu nerwowego
Ocena procesów pamięciowych, m.in.
– Test biernego unikania – badane zwierzę (mysz, szczur) uczy się unikać bodźca awersyjnego, poprzez zahamowanie naturalnej skłonności do przebywania w ciemnych pomieszczeniach.
– Test rozpoznawania nowego obiektu (ang. Novel Object Recognition Task; NOR) jest on oparty na naturalnej tendencji do eksploracji nowych obiektów.
Webster SJ, Bachstetter AD, Nelson PT, Schmitt FA, Van Eldik LJ. Using mice to model Alzheimer’s dementia: an overview of the clinical disease and the preclinical behavioral changes in 10 mouse models. Front Genet. 2014;5:88. Published 2014 Apr 23. doi:10.3389/fgene.2014.00088
Ocena zachowań depresyjnych m.in.
– Test zawieszenia za ogon polega na poddaniu gryzonia krótkotrwałemu, stresowi związanemu z zawieszeniem za ogon i ocenie zachowanie aktywnego i pasywnego.
– Test wymuszonego pływania – polega na ocenie zachowania aktywnego (pływanie i wspinanie) lub pasywnego (bezruch), gdy gryzonie są umieszczane w aparacie wypełnionym wodą.
Cryan JF, Mombereau C, Vassout A. The tail suspension test as a model for assessing antidepressant activity: review of pharmacological and genetic studies in mice. Neurosci Biobehav Rev. 2005;29(4-5):571-625.
Petit-Demouliere B, Chenu F, Bourin M. Forced swimming test in mice: a review of antidepressant activity. Psychopharmacology (Berl). 2005 Jan;177(3):245-55
Ocena zachowań lękowych m.in:
– Podwyższony labirynt krzyżowy składa się z czterech ramion (dwóch otwartych i dwóch zamkniętych), które są ułożone w kształt plusa. Zasada testu oparta jest na naturalnej niechęci zwierząt do otwartych przestrzeni.
Komada M, Takao K, Miyakawa T. Elevated plus maze for mice. J Vis Exp. 2008 Dec 22;(22):1088.
Ocena działania przeciwdrgawkowego
– Danio pręgowany jest atrakcyjnym modelem padaczki in vivo. Larwy danio pręgowanego wystawione na działanie pentylenotetrazolu (PTZ) wykazują zwiększoną aktywność lokomotoryczną, zachowanie przypominające drgawki i aktywność bioelektryczną mózgu przypominającą wyładowania obserwowane w przebiegu ataku padaczkowego. Leki o aktywności przeciwpadaczkowe hamują wzrost aktywności lokomotorycznej larw indukowanej PTZ.
Afrikanova T, Serruys AS, Buenafe OE, et al. Validation of the zebrafish pentylenetetrazol seizure model: locomotor versus electrographic responses to antiepileptic drugs. PLoS One. 2013;8(1):e54166.
Modele chorób
Modele chorób neurodegeneracyjnych:
– Nasilenie procesów starzenia mózgu typu alzheimerowskiego u gryzoni indukowane podaniem D-galaktozy.
– Rozwój zmian zapalnych i amyloidogenezy w obrębie układu nerwowego gryzoni indukowane lipopolisacharydem jako model choroby Alzheimera.
– Indukowane podaniem 6-hydroksydopaminy uszkodzenie neuroprzekaźnictwa dopaminergicznego jako model choroby Parkinsona u Danio rerio.
Zhao M, Tang X, Gong D, Xia P, Wang F, Xu S. Bungeanum Improves Cognitive Dysfunction and Neurological Deficits in D-Galactose-Induced Aging Mice via Activating PI3K/Akt/Nrf2 Signaling Pathway. Front Pharmacol. 2020;11:71.
Modele depresji i upośledzenia pamięci:
– Przewlekły, łagodny, nieprzewidywalny stres (chronic mild unpredictable stress) czyli zastosowanie długotrwałego, niekontrolowanego i nieprzewidywalnego stresu, indukuje zmiany definiowane jako zachowania depresyjne oraz deficyty kognitywne.
Willner P. The chronic mild stress (CMS) model of depression: History, evaluation and usage. Neurobiol Stress. 2016;6:78-93.
Modele chorób metabolicznych
– Cukrzyca typu 1 jest spowodowana autoimmunologicznym zniszczeniem komórek β trzustki i wynikającym z tego brakiem produkcji insuliny wywołanym wstrzyknięciami streptozotocyny.
– Cukrzyca typu 2 jest wynikiem połączenia zarówno insulinooporności, jak i niezdolności komórek β do odpowiedniej kompensacji zwiększonego uwalniania insuliny. Cukrzyca typu 2 jest wywoływana przez dietę wysokotłuszczową i streptozotocynę (HFD/STZ)
Al-Awar A, Kupai K, Veszelka M, Szűcs G, Attieh Z, Murlasits Z, Török S, Pósa A, Varga C. Experimental Diabetes Mellitus in Different Animal Models. J Diabetes Res. 2016;2016:9051426
Model nocycepcji
– Dzięki szerokiej gamie narzędzi, które są dostępne do badań na gryzoniach i danio pręgowanym, modele te można zastosować w dziedzinie badań nad bólem, w obszarach podstawowych mechanizmów bólu, jak i oceny działania antynocyceptywnego nowych związków, które mogą zmienić percepcję bólu.
Ellis LD, Berrue F, Morash M, Achenbach JC, Hill J, McDougall JJ. Comparison of cannabinoids with known analgesics using a novel high throughput zebrafish larval model of nociception. Behav Brain Res. 2018 Jan 30;337:151-159.
