Neurotoxicity of aluminium chloride and okadaic acid in zebrafish: Unravelling Alzheimer's disease model via learning and memory function evaluation

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 (AlCl 3 ) 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. 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. 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. These observations suggest that OKA is the optimal choice of neurotoxin for a validated and optimised zebrafish AD model. 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 (AlCl 3 ) 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. 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. 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. Estas observaciones sugieren que el OKA es la elección óptima de neurotóxico para un modelo de EA validado y optimizado en pez cebra.

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
Neurology Perspectives
Published
2024-10-24
DOI
https://doi.org/10.1016/j.neurop.2024.100180
Citations
7
Primary Topic
Neuroinflammation and Neurodegeneration Mechanisms
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
1.73

Funders

Controls
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ALL TIME
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AUG
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OCT
article

Neurotoxicity of aluminium chloride and okadaic acid in zebrafish: Unravelling Alzheimer's disease model via learning and memory function evaluation

Muhammad Hamdi Mahmood, Muhamad Rusdi Ahmad Rusmili, Qamar Uddin Ahmed, Siti Zaleha Raduan et al.
7 citations
Neurology Perspectives
Neuroinflammation and Neurodegeneration Mechanisms
1.73
article

Neurotoxicity of aluminium chloride and okadaic acid in zebrafish: Unravelling Alzheimer's disease model via learning and memory function evaluation

Muhammad Hamdi Mahmood, Muhamad Rusdi Ahmad Rusmili, Qamar Uddin Ahmed, Siti Zaleha Raduan, Muhammad Salahuddin Haris, Wan Azizi Wan Sulaiman, Mohd. Farooq Shaikh, Awis Sukarne Mohmad Sabere
article en
7 citations

Abstract

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 (AlCl 3 ) 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. 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. 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. These observations suggest that OKA is the optimal choice of neurotoxin for a validated and optimised zebrafish AD model. 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 (AlCl 3 ) 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. 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. 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. Estas observaciones sugieren que el OKA es la elección óptima de neurotóxico para un modelo de EA validado y optimizado en pez cebra.

Neurology PerspectivesVol. 5(1)
Monash University Malaysia (MY), Charles Sturt University (AU), Universiti Malaysia Sarawak (MY), International Islamic University Malaysia (MY)
Sugar Research and Development Corporation, Monash University, International Islamic University Malaysia, Monash University Malaysia, Faculty of Medical and Health Sciences, University of Auckland, Faculty of Medicine and Health, University of Sydney
Openalex Percentile: Top 15%
Neuroinflammation and Neurodegeneration Mechanisms
1.73
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