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Artículo de método

La prueba de natación forzada como un modelo de depresivo-como comportamiento

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DOI:

10.3791/52587

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2 de marzo de 2015

 ,  ,  , 
1School of Psychological Sciences, Tel-Aviv University, 2School of Behavioral Sciences, Academic College of Tel Aviv-Yaffo, 3Department of Education and Psychology, The Open University of Israel, 4School of Health and Life Sciences, Hadassah Academic College

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la prueba de natación forzada, que se utiliza para el estudio del comportamiento depresivo en roedores. Este procedimiento consiste en colocar a un animal en un recipiente lleno de agua que eventualmente conducirá a la exhibición de un comportamiento de inmovilidad, que se considera que refleja la desesperación conductual.

Resumen

El objetivo del presente protocolo es describir la prueba de natación forzada (FST), que es uno de los ensayos más utilizados para el estudio del comportamiento depresivo en roedores. El FST se basa en la suposición de que cuando se coloca a un animal en un recipiente lleno de agua, primero hará esfuerzos para escapar, pero eventualmente exhibirá una inmovilidad que puede considerarse como un reflejo de desesperación conductual. Esta prueba se ha utilizado ampliamente porque implica la exposición de los animales al estrés, que se ha demostrado que tiene un papel en la tendencia a la depresión mayor. Además, se ha demostrado que el FST comparte algunos de los factores que se ven influenciados o alterados por la depresión en los seres humanos, incluidos los cambios en el consumo de alimentos, las anomalías del sueño y la anhedonia inducida por la abstinencia de medicamentos. Las principales ventajas de este procedimiento son que es relativamente fácil de realizar y que sus resultados se analizan de forma fácil y rápida. Además, su sensibilidad a una amplia gama de fármacos antidepresivos que lo convierte en una prueba de cribado adecuada es una de las características más importantes que conducen a su alta validez predictiva. A pesar de su atractivo, este modelo tiene una serie de desventajas. En primer lugar, el tema del aumento crónico es problemático en esta prueba porque en la vida real los pacientes necesitan ser tratados durante al menos varias semanas antes de que experimenten algún alivio de sus síntomas. Por último, debido a la aversión de la FST, es importante tener en cuenta las posibles influencias que podría tener sobre la estructura/función cerebral si se van a realizar análisis cerebrales siguiendo este procedimiento.

Introducción

La depresión es un trastorno psiquiátrico que amenaza la vida y un importante problema de salud pública a nivel mundial, con una incidencia del 5% y una prevalencia del 15-20%. Por otra parte, se estima que en 2020 la depresión será en los tres principales contribuyentes a la carga de la enfermedad 1,2. La depresión se asocia con discapacidad, disminución de la calidad de vida, el aumento de los costos relacionados con la salud y se considera un factor de riesgo para muchas enfermedades, incluyendo cardiovasculares, metabólicas y trastornos neuropsiquiátricos 3,4 .Current tratamientos fármaco-terapéutico tienen una eficacia limitada y están asociados con muchos efectos secundarios perjudiciales 5,6. Por lo tanto, una mejor comprensión de la fisiopatología de este trastorno junto con el desarrollo de tratamientos innovadores y mejorados sigue siendo crucial. Por lo tanto, los modelos animales son esenciales para el avance de la investigación en este campo.

Hay muchos modelos utilizados para el estudio de este trastorno ( prueba de preferencia por ejemplo, sacarosa, prueba de suspensión de la cola) con la prueba de natación forzada (FST, también conocido como el ensayo de Porsolt después de que el desarrollador de este modelo 7,8) siendo uno de los ensayos más utilizados 7,9-12.

Durante el FST un animal se coloca en un recipiente lleno de agua de la que no puede escapar. El animal primero tratará de escapar pero finalmente exhibirá la inmovilidad (es decir, flotando con la ausencia de cualquier movimiento excepción de las necesarias para mantener la nariz fuera del agua). La FST es un modelo muy popular en la investigación con animales para un número de razones. En primer lugar, implica la exposición de los animales al estrés, que fue demostrado tener un papel en la tendencia de la depresión mayor 12-14. Por otra parte la depresión es a menudo visto como una falta de capacidad para manejar el estrés 15-17. En segundo lugar, el tratamiento farmacológico con antidepresivos antes de la prueba se ha demostrado para reducir la inmovilidad en la FST 18-23. Por lo tanto, se utiliza a menudo como un ensayo de selección para nuevos compuestos con propiedades antidepresivas potenciales 15-17,24. Además, el FST se ha demostrado que compartir algunos de los factores que se ven influidas o alteradas por la depresión en los seres humanos, tales como cambios en el consumo de alimentos, alteraciones del sueño y anhedonia 15-17,24 drogas retirada inducida. Esta es también la razón por la cual esta prueba se utiliza a veces para evaluar el comportamiento de tipo depresivo en ratones mutantes, con aumento o disminución en la inmovilidad basal (en comparación con ratones de "tipo salvaje") 25,26.

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Protocolo

NOTA: Todos los protocolos experimentales fueron aprobados por el Comité Internacional para el Cuidado de Animales y el empleo en Israel. Se hicieron todos los esfuerzos para reducir al mínimo el número de animales utilizados y su sufrimiento.

1. Preparación para la prueba de natación forzada

  1. Utilice dos habitaciones contiguas. Use una habitación con una "sala de espera" para la celebración de los animales antes de las pruebas de comportamiento, y la otra para llevar a cabo el procedimiento.
  2. Prepare recipientes de vidrio cilíndrica transparentes (la única restricción para el número de contenedores es el espacio disponible) medir 50 cm de altura y un diámetro de 20 cm.
    NOTA: Es posible ejecutar varios animales al mismo tiempo en la misma habitación. Si es así, separar los recipientes uno del otro usando una pantalla oscura para que los animales no verán entre sí durante el procedimiento.
  3. Preparar cámara (s) de vídeo en frente de los contenedores de manera que cada cámara percibe uno o más recipientes de una manera que wenfermo permitir la observación clara del comportamiento de los animales más tarde mientras ve las imágenes.
  4. Preparar jaulas de secado limpias, lámparas de calor y almohadillas de calor para los animales que han terminado el procedimiento para evitar la hipotermia. Asegúrese de que el fondo de la jaula ha papel secante y cambiarlo cuando se moja. No coloque las jaulas en la sala de pruebas.
    NOTA: Asegúrese de no mezclar animales de diferentes jaulas mientras se hospedan en las jaulas de secado transitorios.

2. Manejo Animal previa a las pruebas

  1. Animales de la vivienda en una habitación con un 12 horas de luz / oscuridad ciclo.
  2. Durante los días del procedimiento experimental dar a los animales acceso libre a comida y agua, excepto por el tiempo específico dedicado a la sala de procedimientos.
  3. Cuando se utiliza ratas, manejar los animales durante aproximadamente 2 min a diario, 5 días antes del inicio del procedimiento experimental.

3. Procedimiento de Formación

Laprocedimiento se lleva a cabo de forma diferente para ratas y ratones.

NOTA: Para ambos ratones y ratas, observar a los animales mientras están en el agua en todo momento. En caso de que un animal aparece en una situación verdaderamente grave (por ejemplo, muy cansado, no puede mantenerse flotante) retirar al animal del agua y excluirla del experimento.

  1. Para los ratones - Hay una sesión de 6 minutos de largo, dividido en pretest (los primeros 2 min) y la prueba (el último 4 min).
    1. Para que los ratones para aclimatarse a la entorno de prueba, el transporte de los animales en sus jaulas de origen al menos 30 min antes de las pruebas de comportamiento a la sala de espera.
    2. Llenar los cilindros con agua del grifo a 25 ° C y ajustar la profundidad de agua de acuerdo con el tamaño del ratón ', de modo que no puede tocar el fondo del recipiente con sus patas traseras.
    3. Marque el cilindro con el número de animales para el propósito de la identificación del animal más tarde durante la visualización de las imágenes.
    4. Encienda la cámara de vídeo / s y luego colocar cada ratón en el contenedor cilindro lleno de agua durante 6 minutos.
    5. Después de que hayan transcurrido 6 minutos, apague la cámara / s, extraiga el ratón desde el recipiente y colocarlo en la jaula de secado transitoria con la lámpara de calor por encima de ella y la almohadilla de calor debajo de ella. Los ratones se debe supervisar de cerca y continuamente mientras se recupera en esta jaula. Para este propósito, es posible colocar un termómetro en el nivel de los ratones para asegurarse de que la temperatura en la jaula no exceda de 37 ° C. También, coloque la jaula de tal manera que no todo cae bajo la lámpara o sobre la almohadilla; esto permite que el ratón para mover a una zona más fresca si lo desea.
    6. Cambie el agua después de cada sesión para evitar cualquier influencia en la siguiente ratón.
  2. Para las ratas - Hay 2 sesiones, 24 horas de diferencia. La primera sesión es la etapa previa a la prueba (15 minutos) y el segundo período de sesiones es la etapa de prueba (5 min).
    1. Para que las ratas para aclimatarse a laprobando medio ambiente, el transporte de los animales en sus jaulas al menos 30 minutos antes de las pruebas de comportamiento a la sala de espera.
    2. Llenar los cilindros con agua del grifo a 23 ± 1 ° C y ajustar la profundidad del agua en función del tamaño de la rata, por lo que no puede tocar el fondo del recipiente con sus patas traseras.
    3. Marque el cilindro con el número de animales para el propósito de la identificación del animal más tarde durante la visualización de las imágenes.
    4. Coloque cada rata en el recipiente de cilindro lleno de agua durante 15 min.
    5. Después de que hayan transcurrido 15 min quitar la rata del recipiente y colóquelo en la jaula de secado transitoria con la lámpara de calor por encima de ella y la almohadilla de calor debajo de ella. La rata debe ser monitoreado de cerca y continuamente mientras se recupera en esta jaula. Para este propósito, es posible colocar un termómetro en el nivel de la rata para asegurarse de que la temperatura en la jaula no exceda de 37 ° C. Además, colocar la jaula de tal manera que no todo falls bajo la lámpara o más de la almohadilla; esto permite que la rata se mueva a una zona más fresca si lo desea.
    6. Cambie el agua después de cada sesión para evitar cualquier influencia en la siguiente rata.
      NOTA: Este es el final de la etapa de pre-test.
    7. Veinticuatro horas más tarde, para que las ratas para aclimatarse a la entorno de prueba, el transporte de los animales en sus jaulas de origen al menos 30 min antes de las pruebas de comportamiento a la sala de espera.
    8. Llenar los cilindros con agua del grifo a 23 ± 1 ° C y ajustar la profundidad del agua en función del tamaño de la rata, por lo que no puede tocar el fondo del recipiente con sus patas traseras.
    9. Marque el cilindro con el número de animales para el propósito de la identificación del animal más tarde durante la visualización de las imágenes.
    10. Encienda la cámara de vídeo / s y luego colocar la rata en el contenedor cilindro lleno de agua durante 5 minutos. Asegúrese de que cada rata se pone a prueba en el mismo contenedor y la posición en la sala como el día anterior.
    11. Después de que hayan transcurrido 5 min encender la cámara / s, extraiga la rata del recipiente y colocarlo en la jaula de secado transitoria con la lámpara de calor por encima de ella y la almohadilla de calor debajo de ella. La rata debe ser monitoreado de cerca y continuamente mientras se recupera en esta jaula. Para este propósito, es posible colocar un termómetro en el nivel de la rata para asegurarse de que la temperatura en la jaula no exceda de 37 ° C. También, coloque la jaula de tal manera que no todo cae bajo la lámpara o sobre la almohadilla; esto permite que la rata se mueva a una zona más fresca si lo desea.
    12. Cambie el agua después de cada sesión para evitar cualquier influencia en la siguiente rata.
      NOTA: Este es el final de la etapa de prueba.

4. La codificación Behavioral

Para los ratones, codificar el pasado 4 min definido como la etapa de prueba. Para las ratas, codificar los 5 minutos de la etapa de prueba.

  1. Código de la duración del tiempo pasado como "Inmóvil" si el ratón está flotandocon la ausencia de cualquier movimiento excepción de las necesarias para mantener la nariz por encima del agua.
  2. Código de la duración de tiempo pasado como "Luchando / escalada" si se observan los movimientos rápidos de los miembros anteriores de tal manera que las patas delanteras romper la superficie del agua.
  3. Código de la duración de tiempo pasado como "Piscina" si se observa el movimiento de las extremidades anteriores o las extremidades traseras de una manera infantil.
    NOTA: Es posible utilizar una forma alternativa para codificar estos comportamientos, esto incluye un método de muestreo de tiempo. La tasa de natación, luchando o inmovilidad como la frecuencia de los episodios a intervalos de 5 seg durante la sesión de prueba.

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Resultados

Los siguientes resultados se basan en datos no publicados de nuestro laboratorio. En este experimento, los ratones hembra adulta ICR fueron probados después de 3 semanas de tratamiento con el inhibidor de la recaptación de serotonina (ISRS) escitalopram o novedoso tratamiento antidepresivo y ansiolítico hierbas (NHT) (para información adicional sobre el tratamiento a base de hierbas, véase 12 , 27,28). Utilizó un modelo lineal reveló que el tratamiento redujo la conducta depresiva como en la FST [F (2,58) = 4...

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Discusión

La FST se utiliza para monitorear el comportamiento de tipo depresivo y se basa en la suposición de que la inmovilidad refleja una medida de la desesperación conductual 3. Las principales ventajas de este procedimiento reside en su relativamente fácil operación y resultados rápidos. Además, su sensibilidad a una amplia gama de fármacos antidepresivos que hace que sea una prueba de detección adecuado es una de las características más importantes que conducen a su alta validez predictiva 29. Es impor...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Esta investigación fue apoyada por la Fundación de Ciencias de Israel (subvención No. 738/11), por el Instituto Nacional de Psicobiología de Israel (NIPI-7-2011-12), y por la Fundación de la Universidad Abierta

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
ComputadoraDellIntel® Núcleo™ i3-2120 CPU @ 3.30 GHz, 4 GB
ram CámaraVIDOAU-CB422B/W CÁMARA CCD 
http://www.vido-europe.com/products_detail.asp?id=33&pcategory=2
Software de codificaciónBiobserveFST Analysis
http://www.biobserve.com/products/fst/index.html
Lámpara de calefacciónIkeaAA-19025-3ESPRESSIVIO 400.504.46 - Bombilla G4 de 20W 
http://www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/assembly/E/E00050467.pdf
Calefacción  almohadaSachsEF-188B38*38cm Calefacción  almohada
http://www.sachs.co.il/eng/lego_tree.php?instance_id=21&actions=show&id=
604

Referencias

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