Исследователи во всем мире проводят исследования, чтобы лучше понять долгосрочные последствия черепно-мозговой травмы головного мозга (ЧМТ), и разработать методы лечения. До сих пор медицинские методы лечения, которые демонстрировали многообещающий нейрозащитный эффект на животных моделях, к сожалению, не приводили к успешной терапии в клинических испытаниях на людях. Имея это в виду, возникает важный вопрос: как мы могли бы это улучшить?

Перевод экспериментальных результатов в клиническую практику

Чтобы улучшить результаты исследований на животных моделях, был создан консорциум по доклиническому скринингу лекарственных препаратов на ЧМТ: Operation Brain Trauma Therapy. Последний переоценивает потенциальные нейропротективные препараты на животных моделях, исследуя влияние лекарств на различные патофизиологические аспекты черепно-мозговой травмы.

Однако есть еще один важный аспект, который поможет улучшить это: точная и объективная оценка функционального результата в экспериментальных моделях.

Традиционные клинические тесты и их ограничения

Одной из наиболее часто используемых моделей ЧМТ на животных является модель контролируемого коркового воздействия (CCI). Мыши демонстрируют соответствующее нарушение походки и дефицит двигательной функции, как и люди с черепно-мозговой травмой. Несмотря на то, что это одна из наиболее часто используемых моделей на животных, объективная и достоверная оценка походки и двигательной функции затруднена при использовании традиционных клинических тестов, таких как вращающийся стержень, обход луча, шаг по сетке, тест цилиндра и т. д. Все эти тесты имеют некоторые ограничения:

• Они субъективны (зависят от наблюдателя)
• Они используют силу или вознаграждение, чтобы заставить животных двигаться
• Они могут обнаружить только грубые нарушения двигательной функции и походки
• Они выполняются в обстановке, которая обычно создает небезопасную и стрессовую среду для животных, это приводит к тому, что животные пытаются скрыть свой дефицит походки.

Наконец, большинство черепно-мозговых травм на мышах имеют умеренную интенсивность. Таким образом, инструмент, используемый для оценки походки, должен уметь обнаруживать даже незначительные изменения передвижения.

Способы улучшения исследования анализа походки

Чтобы преодолеть ограничения традиционных тестов, Вальтер и др. (2020) решили оценить систему анализа походки CatWalk XT, которая разработана для автоматизированной и объективной оценки походки и передвижения грызунов. В отличие от традиционных тестов, грызунам разрешается передвигаться добровольно, без применения силы. Пока они свободно перемещаются по стеклянной пластине, высокоскоростная камера фиксирует их следы и распределение веса тела.

В своем исследовании Уолтер и др. (2020) использовали модель мыши и изучили более 100 различных пространственных и динамических параметров, которые автоматически анализируются упомянутым устройством.

Установление фенотипа походки и передвижения мышей

Исследователи собрали данные на первый, третий и седьмой день после контролируемого коркового воздействия на мышах. Мыши должны были выполнить не менее трех совместимых прогонов для анализа CatWalk XT, и в большинстве случаев всего трех прогонов было достаточно для получения данных. Не было установленного ограничения по времени для завершения каждого отдельного пробега, в то время как максимальное изменение скорости было установлено на 60%. Стоит отметить, что средняя максимальная скорость бега и вариации скорости были аналогичными или даже ниже, чем в других исследованиях, где они устанавливали максимальное изменение скорости ниже 30%.

Автоматизация и устранение человеческой ошибки улучшает анализ походки

После сбора данных и проведения анализа Вальтер и др. (2020) пришли к следующему выводу:

• CatWalk XT – это объективный инструмент, сводящий к минимуму вмешательство наблюдателя
• Автоматический сбор и анализ данных экономит много времени и не приводит к снижению качества этих данных
• При использовании CatWalk XT воспроизводимость данных улучшается за счет автоматизации и устранения возможных человеческих ошибок
• CatWalk XT обнаруживает очень тонкие, но значительные нарушения, которые иначе невозможно обнаружить при наблюдении человека

Важные шаги в разработке новых методов лечения ЧМТ

Растет число людей с черепно-мозговой травмой, плохим прогнозом дальнейшей двигательной активности и отрицательным функциональным исходом. Многие из них десятилетиями страдают от нарушения походки и двигательной функции после травмы, и, к сожалению, до сих пор нет эффективной терапии, которая могла бы им помочь.

Чтобы улучшить качество медицинских методов лечения, которые продемонстрировали многообещающий нейропротекторный эффект на животных моделях, к успешной терапии в клинических испытаниях на людях, решающее значение имеет точная и объективная оценка функционального результата на экспериментальных моделях. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования на лабораторных животных с использованием надежного, точного и независимого наблюдательного инструмента, такого как CatWalk XT.

Литература

Walter, J., Kovalenko, O., Younsi, A., Grutza, M., Unterberg, A. and Zweckberger, K. (2020). CatWalk XT® – надежный инструмент для объективной оценки двигательной функции в острой фазе после контролируемого коркового воздействия у мышей. Поведенческие исследования мозга, 392.

Компания ООО “Аквакультура групп” является официальным дистрибьютором компании Noldus на территории Республики Беларусь.