Neurotoxicity of aluminium chloride and okadaic acid in zebrafish: Unravelling Alzheimer's disease model via learning and memory function evaluation
Introduction/objectives: Alzheimer's disease (AD) is characterised by a progressive decline in cognitive abilities, especially learning and memory. To validate the zebrafish as a suitable model organism for AD, the study examined the effects of 2 neurotoxin agents, aluminium chloride (AlCl3) an...
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| Main Authors: | , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Elsevier
2025-01-01
|
| Series: | Neurology Perspectives |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667049624000371 |
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|---|---|
| author | S.Z. Raduan Q.U. Ahmed M.R.A. Rusmili A.S.M. Sabere M.S. Haris M.F. Shaikh W.A.W. Sulaiman M.H. Mahmood |
| author_facet | S.Z. Raduan Q.U. Ahmed M.R.A. Rusmili A.S.M. Sabere M.S. Haris M.F. Shaikh W.A.W. Sulaiman M.H. Mahmood |
| author_sort | S.Z. Raduan |
| collection | DOAJ |
| description | Introduction/objectives: Alzheimer's disease (AD) is characterised by a progressive decline in cognitive abilities, especially learning and memory. To validate the zebrafish as a suitable model organism for AD, the study examined the effects of 2 neurotoxin agents, aluminium chloride (AlCl3) and okadaic acid (OKA). In the full experimental design, both neurotoxins were administered intraperitoneally at 3 distinct doses (low, medium, and high) twice weekly for 21 days. At 3 time-points, behavioural tasks were conducted on day 7 (short duration), day 14 (moderate duration), and day 21 (long duration). The behavioural tasks consisted of a novel tank test lasting 6 min, followed by a T-maze tank test lasting 5 min. Methods: In this article, the T-maze tank test was discussed in detail to evaluate which neurotoxins and their optimal dosages are impactful in developing a zebrafish AD model towards learning and memory functions. This evaluation measured four parameters: the amount of time spent in the wrong arm, the total distance travelled in the deeper chamber, and the 3-h and 24-h inflexion ratios. Results: In summary, a 100 nM dosage of OKA with a maximum of 21 days of evaluation resulted in significant (P<.05) outcomes in all parameters evaluated. The longest duration was spent in the wrong arm, accompanied by a reduction in the total distance travelled in the deeper chamber and a decreasing pattern in the 3-h and 24-h inflexion ratios. Conclusion: These observations suggest that OKA is the optimal choice of neurotoxin for a validated and optimised zebrafish AD model. Resumen: Introducción/objetivos: Enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza por un deterioro progresivo de las capacidades cognitivas, especialmente en el aprendizaje y la memoria. Para validar el pez cebra como un organismo modelo adecuado para la EA, el estudio examinó los efectos de dos agentes neurotóxicos, el cloruro de aluminio (AlCl3) y el ácido okadáico (OKA). En el diseño experimental completo, ambos neurotóxicos se administraron por vía intraperitoneal en tres dosis distintas (baja, media y alta) dos veces por semana durante 21 días. En tres momentos diferentes, se llevaron a cabo tareas de comportamiento en el día 7 (duración corta), día 14 (duración moderada) y día 21 (duración larga). Las tareas de comportamiento consistieron en una prueba de tanque novedoso de seis minutos, seguida de una prueba de tanque en forma de T que duró cinco minutos. Métodos: En este artículo, se discutió en detalle la prueba de tanque en forma de T para evaluar qué neurotóxicos y sus dosis óptimas son impactantes en el desarrollo de un modelo de EA en pez cebra hacia las funciones de aprendizaje y memoria. Esta evaluación midió cuatro parámetros: el tiempo pasado en el brazo incorrecto, la distancia total recorrida en la cámara más profunda y las relaciones de inflexión a las 3 horas y 24 horas. Resultados: En resumen, una dosis de 100 nM de OKA con un máximo de 21 días de evaluación resultó en resultados significativos (p < 0.05) en todos los parámetros evaluados. Se pasó la mayor duración en el brazo incorrecto, acompañada de una reducción en la distancia total recorrida en la cámara más profunda y un patrón decreciente en las relaciones de inflexión a las 3 horas y 24 horas. Conclusión: Estas observaciones sugieren que el OKA es la elección óptima de neurotóxico para un modelo de EA validado y optimizado en pez cebra. |
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| institution | Kabale University |
| issn | 2667-0496 |
| language | English |
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| publisher | Elsevier |
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Mahmood7Dept of Basic Medical Sciences, Kulliyyah of Pharmacy, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, Malaysia; Dept of Para-Clinical Sciences, UNIMAS, 94300 Kota Samarahan, Sarawak, MalaysiaDrug Discovery and Synthetic Chemistry Research Group, Dept of Pharmaceutical Chemistry, Kulliyyah of Pharmacy, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, Malaysia; Corresponding authors.Dept of Basic Medical Sciences, Kulliyyah of Pharmacy, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, MalaysiaDept of Pharmaceutical Chemistry, Kulliyyah of Pharmacy, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, MalaysiaDept of Pharmaceutical Technology, Kulliyyah of Pharmacy, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, MalaysiaJeffrey Cheah School of Medicine and Health Sciences, Monash University Malaysia, 47500 Bandar Sunway, Selangor, Malaysia; School of Dentistry and Medical Sciences, Charles Sturt University, New South Wales, AustraliaUniversity College MAIWP International, 68100 Batu Caves, Kuala Lumpur, MalaysiaDept of Basic Medical Sciences, UNIMAS, 94300 Kota Samarahan, Sarawak, Malaysia; Corresponding authors.Introduction/objectives: Alzheimer's disease (AD) is characterised by a progressive decline in cognitive abilities, especially learning and memory. To validate the zebrafish as a suitable model organism for AD, the study examined the effects of 2 neurotoxin agents, aluminium chloride (AlCl3) and okadaic acid (OKA). In the full experimental design, both neurotoxins were administered intraperitoneally at 3 distinct doses (low, medium, and high) twice weekly for 21 days. At 3 time-points, behavioural tasks were conducted on day 7 (short duration), day 14 (moderate duration), and day 21 (long duration). The behavioural tasks consisted of a novel tank test lasting 6 min, followed by a T-maze tank test lasting 5 min. Methods: In this article, the T-maze tank test was discussed in detail to evaluate which neurotoxins and their optimal dosages are impactful in developing a zebrafish AD model towards learning and memory functions. This evaluation measured four parameters: the amount of time spent in the wrong arm, the total distance travelled in the deeper chamber, and the 3-h and 24-h inflexion ratios. Results: In summary, a 100 nM dosage of OKA with a maximum of 21 days of evaluation resulted in significant (P<.05) outcomes in all parameters evaluated. The longest duration was spent in the wrong arm, accompanied by a reduction in the total distance travelled in the deeper chamber and a decreasing pattern in the 3-h and 24-h inflexion ratios. Conclusion: These observations suggest that OKA is the optimal choice of neurotoxin for a validated and optimised zebrafish AD model. Resumen: Introducción/objetivos: Enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza por un deterioro progresivo de las capacidades cognitivas, especialmente en el aprendizaje y la memoria. Para validar el pez cebra como un organismo modelo adecuado para la EA, el estudio examinó los efectos de dos agentes neurotóxicos, el cloruro de aluminio (AlCl3) y el ácido okadáico (OKA). En el diseño experimental completo, ambos neurotóxicos se administraron por vía intraperitoneal en tres dosis distintas (baja, media y alta) dos veces por semana durante 21 días. En tres momentos diferentes, se llevaron a cabo tareas de comportamiento en el día 7 (duración corta), día 14 (duración moderada) y día 21 (duración larga). Las tareas de comportamiento consistieron en una prueba de tanque novedoso de seis minutos, seguida de una prueba de tanque en forma de T que duró cinco minutos. Métodos: En este artículo, se discutió en detalle la prueba de tanque en forma de T para evaluar qué neurotóxicos y sus dosis óptimas son impactantes en el desarrollo de un modelo de EA en pez cebra hacia las funciones de aprendizaje y memoria. Esta evaluación midió cuatro parámetros: el tiempo pasado en el brazo incorrecto, la distancia total recorrida en la cámara más profunda y las relaciones de inflexión a las 3 horas y 24 horas. Resultados: En resumen, una dosis de 100 nM de OKA con un máximo de 21 días de evaluación resultó en resultados significativos (p < 0.05) en todos los parámetros evaluados. Se pasó la mayor duración en el brazo incorrecto, acompañada de una reducción en la distancia total recorrida en la cámara más profunda y un patrón decreciente en las relaciones de inflexión a las 3 horas y 24 horas. Conclusión: Estas observaciones sugieren que el OKA es la elección óptima de neurotóxico para un modelo de EA validado y optimizado en pez cebra.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667049624000371Cloruro de aluminioÁcido okadaicoNeurotoxicidadT-laberintoAprendizaje y memoriaEnfermedad de Alzheimer |
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