Ce protocole détaille comment effectuer un stress chronique de défaite sociale de 10 jours chez des souris mâles adolescentes précoces pour produire un évitement social durable à l’âge adulte chez plus de 60 % des souris.
Article de méthode
Ce protocole détaille comment effectuer un stress chronique de défaite sociale de 10 jours chez des souris mâles adolescentes précoces pour produire un évitement social durable à l’âge adulte chez plus de 60 % des souris.
La maltraitance physique et les traumatismes dans l’enfance sont signalés chez jusqu’à 1 enfant sur 7 et constituent un facteur de risque majeur pour le développement de maladies psychiatriques, telles que le trouble de stress post-traumatique (SSPT), à l’adolescence et à l’âge adulte. Les symptômes comportementaux caractéristiques du SSPT comprennent l’évitement des indices et des contextes associés au traumatisme. La capacité de modéliser des changements durables dans le cerveau dus à un traumatisme précoce est essentielle pour déterminer les circuits potentiels et les cibles moléculaires pour la modulation des symptômes résultants. Ce manuscrit décrit un protocole de modélisation des traumatismes physiques et psychologiques au début de la vie chez les souris mâles adolescentes qui produisent un comportement d’évitement social. Les souris mâles adolescentes sont exposées à des rencontres agressives répétées suivies d’un hébergement de nuit, ce qui ajoute une dimension supplémentaire de stress psychologique, avec un agresseur mâle adulte tous les jours pendant 10 jours. Une défaite sociale répétée associée à un logement de nuit par l’agresseur au début de l’adolescence produit un comportement d’évitement social robuste qui dure tout au long de l’âge adulte. L’évitement social peut être facilement quantifié chez les jeunes adolescents, les adolescents et les adultes à l’aide de tests d’interaction sociale en plein champ. La défaite sociale précoce à l’adolescence produit vigoureusement plus de 60 % d’animaux sensibles à l’âge adulte.
Jusqu’à 1 enfant sur 7 est victime de maltraitance pendant l’enfance. En plus d’augmenter considérablement le risque de développer des maladies psychiatriques telles que le SSPT et d’autres troubles liés à la peur à l’âge adulte, cette expérience de vie précoce a un impact profond sur l’anatomie et la connectivité du cerveau 1,2. Il a récemment été constaté que la violence physique au début de la vie retarde la maturation du circuit, tandis que la négligence au début de la vie l’accélère 3,4, ce qui nécessite l’élaboration de modèles de traumatismes physiques en début de vie en plus de ceux de négligence tels que la séparation maternelle (SEP)5 et la litière et la nidification limitées (LBN)6. De plus, les modèles MS et LBN sont effectués chez les bébés animaux avant le sevrage. Étant donné que les traumatismes subis au cours de l’enfance (10-12 ans) sont particulièrement liés à la susceptibilité au TSPT et aux troubles psychiatriques plus tard dans la vie7, il est essentiel de pouvoir modéliser le stress au début de la vie aux stades de développement en dehors de la petite enfance.
Afin de développer un modèle de traumatisme précoce avec des effets comportementaux qui durent jusqu’à l’âge adulte, ce protocole de 10 jours de stress chronique de défaite sociale chez l’adolescent (eaCSDS) a été conçu avec des modifications d’un modèle traditionnel de stress chronique de défaite sociale chez l’adulte 8,9,10. Le protocole traditionnel n’a pas réussi à maintenir l’agression à long terme envers les adolescents qui est nécessaire pour réussir à accomplir 10 jours consécutifs de défaite. Dans ce protocole, les mâles C57/B6J de l’adolescence précoce (4 semaines, ~P30) sont vaincus à plusieurs reprises par un jeune mâle adulte CFW (8-10 semaines) qui n’a aucune expérience de la reproduction, une modification de l’utilisation traditionnelle des reproducteurs mâles CFW à la retraite. Une autre modification clé du protocole traditionnel est que l’agressivité des mâles CFW est accrue par 1 semaine de cohabitation avec une femelle ovariectomisée. Après ce logement, les mâles CFW attaquent rapidement et systématiquement les mâles adolescents, éliminant ainsi le besoin de souris C57/B6J adultes stimulus pour augmenter l’agressivité avant de vaincre les mâles adolescents. Une autre modification du modèle traditionnel des adultes est l’utilisation de cages plus petites (29 cm x 19 cm x 13 cm) lors des défaites et de l’hébergement de nuit.
Le test de susceptibilité à la défaite est effectué à l’aide du test d’interaction sociale en champ libre (OFSI). Les souris susceptibles d’être vaincues sont classées comme des animaux qui passent plus de temps à interagir avec une tasse vide qu’avec une tasse avec un mâle CFW à l’intérieur. Le protocole décrit ci-dessous produit une sensibilité supérieure à 60 % lors des tests à l’adolescence et à l’âge adulte.
Toutes les expériences ont été approuvées et réalisées conformément aux directives du Comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de l’Hôpital McLean ou du Comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de l’Université VA Boston. Toutes les souris ont été logées dans un cycle lumière/obscurité de 12 heures et ont reçu de la nourriture et de l’eau à volonté. Voir la figure 1 pour un aperçu schématique du protocole et la table des matériaux pour des détails sur tous les animaux, matériaux et équipements utilisés dans ce protocole.

Figure 1 : Schéma de la conception expérimentale de l’eaCSDS. (A) Chronologie pour les animaux vaincus et les animaux témoins de la C57. (B) Les étapes de l’eaCSDS sont présentées dans l’ordre chronologique, en commençant par le dépistage de l’agresseur, suivi d’un stress social répété pour le groupe expérimental, d’un logement pour les groupes témoins et expérimentaux, et enfin, de tests comportementaux. Abréviations : eaCSDS = stress de défaite sociale chronique chez les adolescents précoces ; OFSI = interaction sociale en plein champ. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
1. Dépistage des mâles CFW agressifs
2. Contrôle de la manipulation des adolescents C57 mâles
3. Vaincre les adolescents C57 expérimentaux
4. Tester l’évitement social après une défaite avec le test d’interaction sociale en plein champ (OFSI)
eaCSDS produit des réductions robustes de l’interaction sociale chez un grand nombre d’animaux (n = 50 animaux) (Figure 2A-C) ; Les animaux vaincus montrent des mesures réduites du rapport d’interaction sociale et du temps brut d’interaction sociale par rapport aux témoins à tous les points temporels testés. Lorsqu’elles ont été testées 1 jour après les défaites, les souris adolescentes (~P40) vaincues ont montré une diminution significative du rapport d’interaction sociale et du temps d’interaction sociale brut par rapport aux témoins, mais aucune différence significative dans le temps brut passé avec une tasse vide (contrôle : 65,48 ± 4,99 s, défaite : 67,75 ± 3,86 s ; test t non apparié bilatéral, p = 0,72). Cette diminution de l’interaction sociale et du temps d’interaction sociale brute est la plus importante lorsque les animaux sont testés 2 semaines après la défaite à la fin de l’adolescence (~P54). Il est intéressant de noter qu’à ce stade, les souris vaincues montrent une augmentation significative du temps brut passé avec une tasse vide, en plus des diminutions significatives du score d’interaction sociale et du temps d’interaction sociale brut (témoins : 51,58 ± 3,53 s, vaincues : 68,62 ± 2,86 s ; test t non apparié bilatéral, p = 0,0003).
La diminution de l’interaction sociale et du temps d’interaction sociale brute lorsqu’elle est testée 5 semaines après la défaite reste robuste même à l’âge adulte (~P70), mais comme on le voit 24 h après la défaite, il n’y a pas de différence significative dans le temps brut passé avec une tasse vide (52,83 ± 10,13, 53,15 ± 3,48 ; test t bilatéral non apparié, p = 0,97). Au sein d’une même cohorte, la proportion de sensibilité peut varier. Cependant, les cohortes testées à l’aide de ce protocole ont systématiquement produit une sensibilité à l’âge adulte chez 60 % ou plus des animaux vaincus. À titre de référence, une cohorte avec un pourcentage plus élevé d’animaux sensibles (90 %) à l’âge adulte (figure 2D-F) par rapport à une cohorte avec un pourcentage plus faible d’animaux sensibles (71 %) (figure 2G-I) à l’âge adulte. Les cartes thermiques de la partie interaction sociale de l’OFSI sont présentées pour 10 animaux témoins et 10 animaux vaincus à 24 h, 2 semaines et 5 semaines après la défaite (figure 3) pour fournir des exemples visuels de la façon dont les souris vaincues passent constamment plus de temps dans les coins de l’arène et moins de temps à l’intérieur de la zone d’interaction.

Figure 2 : L’eaCSDS produit un évitement social robuste dans l’OFSI. (A-C) Scores SI (à gauche) et temps d’interaction sociale bruts (à droite) chez 46 mâles témoins et 50 mâles vaincus (A) 1 jour (~P40), (B) 2 semaines (~P54) et (C) 5 semaines (~P70) après la défaite. (D-F) Scores SI et temps bruts d’interaction sociale pour une cohorte exemple avec un pourcentage élevé (90 %) d’animaux sensibles à l’âge adulte (tel que déterminé par le score SI moyen des adultes vaincus) (n = 10 mâles témoins et 10 mâles vaincus) (D) 1 jour, (E) 2 semaines et (F) 5 semaines après la défaite. (G-I) Scores SI et temps d’interaction sociale bruts pour une cohorte exemple avec un pourcentage plus faible (71 %) d’animaux sensibles à l’âge adulte (tel que déterminé par le score SI moyen des adultes vaincus) (n = 10 mâles témoins et 14 mâles vaincus) (G) 1 jour, (H) 2 semaines et (I) 5 semaines après la défaite. Toutes les comparaisons ont été effectuées à l’aide de tests t bilatéraux non appariés. **, p < 0,01 ; , p. < 0,001 ; , p < 0,0001. Abréviations : eaCSDS = stress de défaite sociale chronique chez les adolescents précoces ; OFSI = interaction sociale en plein champ ; SI = interaction sociale. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Cartes thermiques OFSI pendant l’interaction sociale chez les animaux témoins et vaincus. Cartes thermiques de la partie interaction sociale du test OFSI (c’est-à-dire lorsque l’homme CFW non agressif est à l’intérieur de la tasse) 24 h, 2 semaines et 5 semaines après la défaite. Notez que chaque carte thermique est additionnée sur 10 animaux (contrôles : n = 10 animaux, gris ; vaincus : n = 10 animaux, violet). Le symbole mâle bleu indique l’emplacement de la tasse avec un mâle CFW non agressif à l’intérieur. Le cercle blanc indique l’emplacement de la zone d’interaction. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Le stress chronique de défaite sociale chez l’adolescent précoce entraîne un évitement social robuste, comme l’ont testé les tests d’interaction sociale en plein champ (OFSI), tout au long de la vie. Ce protocole était basé sur un modèle traditionnel de stress de défaite sociale chronique de 10 jours chez l’adulte9 avec plusieurs modifications mineures, mais clés, qui le différencient de la défaite adulte traditionnelle et d’autres protocoles de défaite précoce de l’adolescence 13,14,15. La première est l’utilisation de mâles plus jeunes qui n’ont aucune expérience de la reproduction et qui sont logés avec les femelles avant la défaite pour augmenter l’agression territoriale. Une explication possible de la difficulté à produire de l’agressivité envers les adolescents dans d’autres protocoles peut être l’utilisation d’éleveurs à la retraite, qui sont généralement beaucoup plus âgés et affichent des niveaux d’agressivité plus faibles que les mâles plus jeunes. La deuxième modification est l’utilisation de cages plus petites dans lesquelles les souris sont vaincues et logées, ce qui fournit un environnement plus petit à partir duquel l’intrus peut éviter le résident à la fois pendant la défaite et pendant le logement après la défaite. Enfin, le nombre de morsures est quantifié pour s’assurer que toutes les souris reçoivent une expérience de défaite constante.
Ce modèle est limité aux souris mâles de la fin de la période juvénile et du début de l’adolescence. Dans sa forme actuelle, ce protocole n’a testé que les défaites commençant à la P26 chez les plus jeunes. Il sera intéressant à l’avenir d’examiner les effets de ce protocole sur les souris immédiatement après le sevrage, bien que la durée et le nombre de morsures pendant les crises puissent devoir être limités compte tenu de la petite taille des souris. Notamment, ce protocole est destiné aux hommes, bien que des preuves préliminaires indiquent qu’il peut également s’avérer fiable pour les défaites féminines précoces à l’adolescence avec la modification de l’utilisation des femmes CFW comme agresseurs.
D’autres modèles de stress au début de la vie ciblent généralement les fenêtres de pré-sevrage. Deux de ces modèles, la séparation maternelle (MS) et la litière et la nidification limitées (LBN), sont couramment utilisés pour induire un stress précoce avant P10. La SEP et la LBN affectent toutes deux les niveaux de cortisol et l’expression des gènes liés à l’hormone de libération de la corticotrophine (Crh) chez les chiots16, mais leurs effets sur le comportement anxieux sont mitigés 17,18, et les mesures de l’interaction sociale adulte chez les chiots exposés à l’un ou l’autre paradigme sont limitées. Il a été démontré que la LBN réduit les interactions sociales à l’adolescence19,20 et à l’âge adulte21 chez les rats, mais, à notre connaissance, ses effets sur l’interaction sociale chez les souris n’ont pas été rapportés. La SEP chez les souris C57/B6 a des effets mitigés sur l’interaction sociale, certains groupes signalant une réduction de l’interaction sociale22,23, tandis qu’une étude plus récente rapporte une augmentation de l’interaction sociale24. Contrairement à la LBN et à la SEP, ce modèle de défaite précoce de l’adolescence met l’accent sur l’interaction sociale comme lecture comportementale primaire et cible le stress sur une période de développement ultérieure, ce qui peut expliquer les différences d’interaction sociale entre ce modèle et les modèles de SEP et LBN.
La violence physique au début de la vie est incroyablement répandue dans notre société et entraîne souvent des troubles psychiatriques débilitants à l’âge adulte. Malgré sa prévalence, les effets de la maltraitance précoce sur les circuits neuronaux adultes ne sont pas bien compris, en partie à cause du manque de modèles de maltraitance physique chez les adolescents. L’intention derrière la création d’un protocole qui facilite une défaite sociale cohérente et robuste chez les hommes adolescents précoces est de faciliter les études continues des changements neuronaux qui découlent des traumatismes précoces de la vie.
KJR a réalisé des consultations scientifiques pour Bioxcel, Bionomics, Acer, Takeda et Jazz Pharma ; siège aux conseils consultatifs scientifiques de Sage et de la Brain Research Foundation ; a reçu un soutien à la recherche parrainé par Takeda, Brainsway et Alto Neuroscience ; et reçoit des fonds de recherche des NIH. Tous les autres auteurs ne signalent aucun intérêt financier biomédical ou conflit d’intérêts potentiel.
Ce travail est soutenu par les National Institutes of Health (NIH) (subvention n° T32-MH125786 [à EH], subventions n° P50-MH115874 et R01-MH108665 [à KJR]), le prix de recherche commémoratif Eric Dorris (à EH) et le Fonds McLean Frazier (à KJR).
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| ; ; | ; ; | ; ; | Quantity (pour une cohorte de 10 animaux vaincus et 10 animaux témoins) |
| Arena, opaque | générique | --- | 1 Size : 44 x 44 x 44 cm |
| CFW mâle (8-10 semaines) | Charles River | 24 | 15 |
| CFW OVX femelle (8+ semaines) | Charles River | 24 | 15 |
| C57/B6J mâle (3 semaines) | Jackson Laboratories | 664 | 20 |
| C57/B6J mâle (6-7 semaines, souris stimulus) | Jackson Laboratories | 664 | 5 |
| Compteur de clicker | générique | --- | 1 |
| Cages domestiques pour le logement lors des défaites | générique | --- | 15 (10 pour les animaux vaincus, 5 pour les animaux témoins) Size : 29 x 19 x 13 cm |
| Cloisons en plexiglas | generic | --- | 15 Size : Pour cage à souris de 29 x 19 x 13 cm |
| Chronomètre | générique | --- | 1 |
| Caméra vidéo | générique | --- | 1 Taille : >15 images par seconde Capacité |
| Coupelle de fil | générique | --- | 1 Taille : 10 cm de diamètre, 15 cm de hauteur |