مقدمه‌ای بر القای آلزایمر در رت آزمایشگاهی: آلزایمر چیست؟
بیماری آلزایمر یک اختلال عصبی پیش رونده است که شایع ترین علت زوال عقل در افراد مسن به شمار می رود. این بیماری با کاهش عملکرد شناختی بروز می کند و بر حافظه، انجام کار های روزمره و توانایی تفکر، اثر منفی دارد.اگرچه که افزایش سن، مهم ترین عامل شناخته شده برای این بیماری است و اکثر افراد مبتلا سن بالای 65 سال دارند، اما این بیماری بخش طبیعی از روند پیری نمی باشد.
ساز و کار بیماری (پاتوفیزیولوژی)
این بیماری به دلیل تجمع پلاک های آمیلوئید-بتا و گروه های در هم پیچیده پروتئین تاو (tau) است. رسوب این مواد باعث ایجاد اختلال در ارتباط بین نورون ها و در نهایت مرگ آن ها می شود. مرگ نورون ها هم منجر به کاهش حافظه و عملکرد شناختی می شود. این بیماری معمولا از ناحیه ای از مغز شروع می شود که که با یادگیری در ارتباط است و این امکان را برای فرد دچار مشکل می کند. بعد از آن با مرگ نورون ها، بخش های بیشتری از مغز درگیر شده و به مرور، بافت مغز به طور قابل توجهی تحلیل می رود و تقریبا تمام عملکرد های آن تحت تاثیر قرار میگیرد.
سطوح مختلف بیماری آلزایمر
- مرحله پیش بالینی: این مرحله هیچ گونه علائم بالینی ظاهری ندارد اما تغییرات سمی در مغز از همین زمان شروع می شوند.
- اختلال شناختی خفیف به دلیل آلزایمر: در این مرحله، فرد علائم ظریف و خفیفی را ممکن است تجربه کند که می تواند بر انجام وظایف پیچیده تاثیر منفی بگذارد. این مرحله می تواند برای اطرافیان فرد بیمار قابل تشخیص باشد.
- زوال عقل ناشی از بیماری:این سطح، شدید ترین سطح بیماری می باشد که در آن فرد توانایی پاسخ به محیط، برقراری گفتگو و در نهایت کنترل حرکات خود را از دست می دهد.
بیماری آلزایمر در موش و رت (موش صحرایی)
در حوزه تحقیقات آلزایمر، جوندگان، به ویژه رت ها(موش صحرایی) و موش ها، به طور گسترده ای برای مدل سازی پاتولوژی این بیماری و آزمایش درمان های احتمالی، استفاده می شوند. استفاده از این مدل ها، نقش در درک مکانیسم زمینه ای آلزایمر و توسه در استراتژی های درمانی داشته است.
مدل های رایج جوندگان
- مدل های ژنتیکی: موش هایی هستند که به صورت(موش صحرایی) ژنتیکی اصلاح شده اند تا ژن ها انسانی مربوط به آلزایمر را بیان کنند. به عنوان مثال، موش های تراریخته که شکل های جهش یافته پروتئین پیش ساز آمیلوئید (APP) و پرسنیلین-1 (PS1) را بیش از حد بیان می کنند، به طور گسترده ای در این آزمایشات استفاده می شوند.
- تزریق بتا آمیلوئید: در این روش، پپتید های بتا-آمیلوئید، مستقیما به مغز موش تزریق شده تا پلاک ها به سرعت شکل بگیرند و پاتولوژی آلزایمر شبیه سازی شود.
استفاده از رت بهتر است یا موش کوچک؟
انتخاب بین رت (موش صحرایی) و موش کوچک برای انجام این آزمایش بستگی زیادی به نیاز های خاص مطالعه دارد.
- موش کوچک: چون موش ها طول عمر کمتر، اندازه کوچکتر، و دسترسی بیشتری به ابزار های ژنتیکی پیشرفته دارند، در این تحقیقات بیشتر استفاده میشوند. این حیوانات امکان دستکاری ژن های مرتبط با بیماری را فراهم می کنند و به این دلیل که مطالعه روند بیماری را در زمان کوتاه تری (با توجه به چرخه زندگی کوتاه) فراهم میکنند، مقرون به صرفه تر هستند.
- رت: مغز بزرگ تری دارند که می تواند برای براخی مطالعات نوروبیولوژیکی مفیدتر باشد. به خصوص مواردی که شامل جراحی های دقیق و مطالعات نورولوژی عمیق هستند. توانایی شناخت و یادگیری در رت ها از موش سوری ها پیچیده تر است، بنابراین آنها مدلی هستند که با شناخت و رفتار انسان شباهت بیشتری دارند.
نحوه القای بیماری و ایجاد حیوان مدل
ساخت مدل این بیماری در جوندگان اصولا با استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک یا وارد کردن تزریق پروتئین ایجاد کننده بیماری به مغز انجام می شود.
- مهندسی ژنتیک:روش رایج در این قسمت، ایجاد موش های تراریخته است که ژن های جهش یافته ایجاد کننده بیماری انسانی را حمل میکنند.
- تزریق پروتئین های پاتوژن(بیماری زا): شامل تزریق مستقیم بتا-آمیلوئید به مغز، که باعث تشکیل پلاک شده و آسیب شناسی آلزایمر را شبیه سازی می کند.
ابزار های مورد استفاده برای القا
- تجهیزات جراحی استریوتاکسی:برای تزریق بتا-آمیلوئید به نواحی خاص مغز
- ابزار های مهندسی ژنتیک :تکنیک CRISPR/CAS 9 و تکنیک های دیگر مهندسی ژنتیک برای ایجاد مدل اصلاح شده ژنتیکی
کاربرد های القای بیماری
مدل های حیوانی آلزایمر بسیار مهم هستند برای:
- درک مکانیسم بیماری:برای مطاله تغییرات بیولوژیکی و عصبی که در آلزایمر رخ می دهد.
- توسعه دارو:برای آزمایش دارو ها و درمان ها قبل از تست های بالینی بر روی انسان.
چگونه بیماری آلزایمر را تشخیص دهیم؟
در محیط های بالینی، تشخیص آلزایمر به روش های زیر است:
- سابقه بیمار: جمع آوری سوابق پزشکی به صورت دقیق، از جمله تغییرات شناختی و رفتاری
- آزمایش های عصب شناختی: ارزیابی عملکرد شناختی با استفاده از آزمون های استاندارد
- مطالعات تصویر برداری: استفاده از اسکن MRI و PET برای مشاهده ساختار و عملکرد مغز
- نشانگر های زیستی (بیومارکر ها): بررسی مایع مغزی نخاعی و آزمایش خون برای تشخیص وجود پروتئین های آمیلوئید و تاو (tau)
نگهداری از موش ها و رت های مبتلا به آلزایمر
مراقبت صحیح از موش ها و رت هایی که در تحقیقات آلزایمر استفاده می شوند، برای حفظ سلامت و رفاه آن ها، بسیار ضروری است.
چند نکته کلیدی برای نگهداری این حیوانات:
1-کنترل محیط
- دما و رطوبت: دمای محیط را بین 20 تا 26 درجه سانتی گراد و رطوبت را بین 30 تا 70% نگه دارید تا از استرس فیزیولوژیک حیوانات جلوگیری کنید و بر نتایج آزمایش تاثیر منفی نگذارید.
- نور محیطی: چرخه نور منظم (معمولا 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی) را رعایت کنید تا ریتم شبانه روزی حفظ شود. زیرا این چرخه بر رفتار و فرآیند های فیزیولوژیکی جوندگان تاثیر می گذارد.
2-قفس و شرایط نگهداری
- اندازه و پیچیدگی قفس: ایجاد فضای کافی و تنوع محیطی اهمیت بالایی دارید. وسایلی مانند مواد لانه سازی، تونل ها و اسباب بازی های جویدنی برای کاهش استرس و تقویت رفتار های طبیعی حیوان، بسیار مفید هستند. این موضوع، به ویژه در مدل های بیماری مهم است، زیرا استرس می تواند علائم بیماری را تشدید کند.
- نگهداری اجتماعی: موش و رت(موش صحرایی)، حیواناتی اجتماعی هستند و بهتر است به صورت گروهی نگهداری شوند، مگر در مواردی خاص که آزمایش اجازه این کار را نمی دهد. چرا که این کار از انزوای اجتماعی که می تواند بر سلامت و رفتار آن ها تاثیر منفی بگذارد، جلوگیری میکند.
3-تغذیه و آب
- تغذیه: یک رژیم غذایی یکنواخت و متعادل مخصوص موش سوری و رت(موش صحرایی) آماده کنید. پیشرفت آلزایمر ممکن است توانایی خوردن و آشامیدن در حیوان را کاهش دهد. بنابراین پایش مصرف آب غذا در این آزمایش الزامی است.
- دسترسی پذیری: اطمینان حاصل کنید که آب و غذا به راحتی برای حیوان قابل دسترسی است، به ویژه زمانی که به دلیل پیشرفت آلزایمر، حیوان دچار مشکلات حرکتی باشد.
4-پایش سلامت
- بررسی های منظم: بررسی منظم سلامت در این آزمایش بسیار حیاتی است. پیشرفت آلزایمر در حیوانات میتواند منجر به کاهش سلامت جسمی شود. بنابراین به علائم ناراحتی فیزیکی، کاهش وزن یا تغییر رفتار به دقت توجه کنید.
- مراقبت های دامپزشکی: برنامه ای برای مراقبت دامپزشکی شامل بررسی های روتین سلامت و درمان سریع بیماری ها یا آسیب ها داشته باشید. این مورد برای رعایت استاندارد های اخلاقی ضروری است.
5-ملاحظات اخلاقی
- رعایت دستورالعمل های کمیته اخلاق(IACUC): همه ی مراحل، از جمله نحوه نگهداری، باید مطابق با دستورالعمل های کمیته مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی، یا استاندارد های معادل آن انجام شود، تا استفاده از حیوانات از لحاظ علمی و انسانی توجیه پذیر باشند.
- یوتانازی (مرگ بدون درد): نقاط پایانی اخلاقی برای یوتانازی در نظر بگیرید تا از رنج بی مورد حیوان جلوگیری کنید.
ملاحظات ویژه در مدل های آلزایمر
- نحوه دست زدن: موش سوری ها و رت های مبتلا به آلزایمر ممکن است نسبت به حیوانات عادی، به دست زدن حساس تر باشند. از روش های ملایم و یکنواخت برای مهار کردن حیوان برای کاهش استرس استفاده کنید.
- پایش کاهش شناختی: علاوه بر سلامت فیزیکی، کاهش توانایی شناختی باید بررسی شود. زیرا ممکن است توانایی حیوان در شناسایی محیط خود را تحت تاثیر قرار دهد و نیاز به تنظیم چیدمان قفس برای جلوگیری از آسیب باشد.
حفظ استاندارد های بالا در نگهداری مدل های حیوانی آلزایمر نه تنها مطابق با استاندارد های اخلاقی است، بلکه دقت و قابلیت تکرار داده های آزمایشی را تضمین می کند. توجه دقیق به نیاز های خاص این حیوانات، به کاهش تاثیرات بیماری کمک میکند، و همچنین تضمین می کند پژوهش انجام شده انسانی و علمی است.
همچنین از صفحات زیر دیدن فرمایید:
- خدمات القا انواع بیماری و ایجاد حیوان مدل
- دوره کارآموزی کار با حیوانات آزمایشگاهی
- خرید انواع رت و موش آزمایشگاهی
