Utiliser le stress social chronique au modèle dépression post-partum en lactation Rongeurs
10 juin 2013
Cet article décrit l'utilisation de résident intrus stress social chronique comme un paradigme éthologiquement pertinent pour modéliser la dépression du post-partum et l'anxiété chez les rongeurs qui allaitent.
L'objectif général de l'expérience suivante est de créer un modèle de rongeur écologiquement pertinent pour étudier les troubles de l'humeur post-partum. Tout d'abord, les petits subissent une période de séparation maternelle. Ensuite, les petits sont réintroduits dans la cage d'origine, et les comportements de soins maternels sont enregistrés afin d'induire un stress social.
Un intrus mâle nouveau est introduit. L'agressivité maternelle est enregistrée pendant 30 minutes ou plus afin d'induire un stress social chronique. Nos résultats indiquent que le stress social chronique constitue un paradigme efficace et fiable pour réduire les soins maternels.
Un autre avantage de cette technique par rapport aux modèles existants de dépression induite par le stress, tels que le stress par contention répétée, la défaite sociale ou les paradigmes de stress modéré chronique, qui utilisent une variété aléatoire de stress, est que le stress social n'introduit pas de perturbations logistiques ou physiologiques majeures. L'utilisation de paradigmes de stress social chronique pourrait permettre d'identifier de meilleures mesures préventives et des traitements pour les troubles de l'humeur chez les mères ainsi que chez leur progéniture. Les femelles dolly adultes sont élevées en laboratoire, et les tests sont réalisés dans la cage d'habitation, située dans la même pièce tout au long de l'étude.
Au jour 20 ou 21 de la gestation, des séparateurs de cage d'une hauteur de 2,5 cm, fabriqués en plexiglas transparent, sont placés dans la cage d'origine. Ces séparateurs divisent la cage en quatre quadrants afin d'empêcher les petits de regagner la zone de la mère pendant les tests. Un comportement maternel typique est confirmé pour toutes les mères le jour de la naissance.
Par l'observation directe du transport des petits, du toilettage, de l'allaitement et du toilettage personnel. Les mâles intrus utilisés dans cette étude sont de taille plus petite ou similaire. Sprague Dolly, les mâles et les femelles ne sont jamais confrontés deux fois au même mâle.
L'utilisation de mâles de taille similaire à celle des femelles permet de prévenir le cannibalisme et l'infanticide. Une caméra vidéo est installée près de la cage afin d'enregistrer les comportements pendant les tests. Pour commencer, retirez la portée de la mère, pesez séparément les petits mâles et femelles, puis placez-les dans une cage de contention propre pendant 60 minutes.
À la fin de cette séparation de 60 minutes, peser à nouveau les petits. Avant de réintroduire les petits dans leur cage d'origine, démarrer l'enregistrement vidéo afin de s'assurer que tout comportement de récupération des petits est bien enregistré. Répartir les petits aussi uniformément que possible entre les trois quadrants non testés de la cage.
Après cette réintroduction, enregistrez le comportement de soins maternels pendant 30 minutes. Les comportements de soins maternels incluent généralement le ramassage des petits vers le nid, les comportements de nidification, le toilettage des petits ou de soi-même, ou encore l'allaitement. Lorsque la femelle a interagi avec la portée pendant un total de 120 minutes, pesez à nouveau les petits afin de déterminer l'ingestion de lait.
Au cours de la période de deux heures, un pup est euthanasié dans chaque portée lors des jours de tests comportementaux suivant cette période d'allaitement. Pour extraire un échantillon de lait provenant de l'estomac, nous retournons les pups vers la femelle. Après la pesée, et une fois l'enregistrement vidéo commencé, introduire un mâle intrus nouveau, de taille plus petite ou similaire, dans la cage pendant 30 minutes afin d'évaluer l'agressivité maternelle.
Les comportements d'agression maternelle incluent généralement l'attaque, la morsure, les coups de pied ou l'immobilisation du mâle intrus par la femelle maternelle. Chez les sujets témoins, le mâle est retiré après l'enregistrement vidéo de 30 minutes consacré à l'agression maternelle aux jours deux, neuf et seize de la lactation. Chez les sujets soumis à un stress social chronique, les mâles restent avec les femelles pendant 60 minutes chaque jour. Au cours de la période de 15 jours comprise entre les jours deux et seize de la lactation, aux jours deux, neuf et seize, les 30 premières minutes sont enregistrées de manière similaire aux sujets témoins. Aux jours deux, neuf et seize des tests, une bouteille contenant 0,02 % de saccharine est ajoutée à la cage domestique de la femelle à 15 h 00, en alternant entre le côté droit et le côté gauche.
Les bouteilles sont ensuite pesées afin de déterminer la préférence pour la saccharine. Les petits sont sevrés au jour 23 et les mères sont euthanasiées pour obtenir des échantillons destinés à des analyses supplémentaires. Les femelles adultes issues de mères ayant subi un stress social chronique donnent ultérieurement naissance à leurs propres petits.
Pour des études ultérieures, un logiciel d'analyse comportementale odd log est utilisé pour évaluer le comportement maternel enregistré pendant l'étude. L'agression maternelle et les soins maternels sont évalués pour toutes les vidéos d'agression maternelle. Ce programme génère à la fois un fichier de données complet comportant des intervalles de cinq secondes horodatés et un tableau récapitulatif indiquant les fréquences totales et les durées des comportements sélectionnés au cours de l'enregistrement de 30 minutes.
Un stress social chronique provoqué par l'exposition d'une femelle allaitante à un intrus mâle pendant une heure par jour pendant 15 jours a entraîné une diminution de la durée du toilettage des petits et des soins maternels totaux. Du neuvième au seizième jour d'allaitement, la femelle a présenté une augmentation du toilettage auto-induit, un indicateur de comportements anxieux et agressifs. En conséquence, l'ingestion de lait par les petits a diminué par rapport aux témoins aux neuvième et seizième jours d'allaitement, et la croissance des petits a été significativement atténuée à ces deux jours-là.
Le stress social a également réduit la préférence pour la saccharine, un indicateur d'hédonie, et la consommation de lait mesurée chez les petits de femelles adultes. La descendance de mères exposées au stress social présentait une diminution de la préférence pour la saccharine aux jours 2 et 16 de la lactation ; la préférence pour la saccharine des mères F1 ayant subi un stress social chronique en début de vie était également plus faible. Aux jours 2 et 16 de la lactation, l'expression de l'ARNm d'ocytocine était atténuée dans le noyau supraoptique des mères F1 soumises à un stress précoce, et des effets similaires ont été observés dans le noyau paraventriculaire.
Lors de la mise en place d'un protocole de stress social chronique, il est important de minimiser l'exposition à des facteurs de stress supplémentaires, tels que le transport des femelles avec leurs portées, les perturbations humaines excessives, les cages souillées et d'autres stimuli acoustiques ou olfactifs aversifs. Un environnement d'élevage stable et des soins aux animaux constants produiront des données les plus reproductibles possibles. Après cette procédure, une grande variété de tissus peut être prélevée à plusieurs points temporels afin d'étudier les effets du stress social chronique sur d'autres systèmes organiques.
En outre, des facteurs de stress sociaux peuvent être appliqués à plusieurs stades de l'histoire de la vie afin d'étudier à la fois la susceptibilité et la résilience aux troubles induits par le stress.
Aperçu
Cet article décrit l'utilisation du stress social chronique du résident intrus comme un paradigme éthologiquement pertinent pour modéliser la dépression et l'anxiété post-partum chez les rongeurs allaitants. L'étude vise à créer un modèle rongeur fiable pour explorer les troubles de l'humeur post-partum.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Science du comportement
- Psychobiologie
Contexte
- Les troubles de l'humeur post-partum affectent les soins maternels et le développement de la progéniture.
- Le stress social chronique constitue un modèle potentiel pour l'étude de ces troubles.
- Les modèles existants peuvent introduire des variables de confusion.
- La compréhension du comportement maternel est essentielle pour le développement de traitements.
Objectif de l'étude
- Mettre en place un modèle de stress social chronique chez des rongeurs en période de lactation.
- Évaluer l'impact du stress social sur les comportements parentaux maternels.
- Analyser les effets sur la croissance et le comportement de la descendance.
Méthodes utilisées
- Séparation maternelle suivie de la réintroduction des petits dans la cage d'origine.
- Introduction d'un mâle étranger afin d'induire un stress social.
- Enregistrement des comportements maternels et de l'agressivité envers l'intrus.
- Analyse de l'ingestion de lait et de la croissance des petits au cours des jours de lactation.
Résultats principaux
- Le stress social chronique a diminué les comportements de soins maternels et de toilette des petits.
- Une augmentation de l'anxiété et de l'agressivité a été observée chez les femelles stressées.
- L'ingestion de lait et la croissance des petits ont été significativement réduites.
- L'expression de l'ocytocine était atténuée chez les femelles stressées.
Conclusions
- Le stress social chronique constitue un modèle pertinent pour l'étude des troubles de l'humeur post-partum.
- Ce modèle peut aider à identifier des mesures préventives et des traitements.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer les effets à long terme sur la descendance.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
La modélisation de la dépression post-partum chez les rongeurs allaitants comble une lacune critique dans la recherche préclinique, où la plupart des modèles de stress sont élaborés chez des mâles et manquent de pertinence translationnelle pour la santé mentale maternelle. Ce paradigme de stress social chronique permet une détection mécanistique des cibles thérapeutiques en reproduisant des altérations comportementales, physiologiques et neuroendocriniennes pertinentes sur le plan éthologique chez les femelles gestantes et leurs descendants. Le modèle soutient la validation des cibles et le développement d'essais pour les composés actifs sur le système nerveux central en fournissant un système pertinent au regard de la maladie, doté d'une valeur prédictive pour la perturbation des soins maternels et le programmation du stress en début de vie.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques liées à la signalisation de l'ocytocine, aux voies de l'anxiété et à la régulation du comportement maternel.
- Valeur opérationnelle : Permet la validation fonctionnelle de cibles grâce à des modifications quantifiables du toilettage des petits, des soins maternels et de la préférence pour la saccharine.
- Valeur prédictive : Facilite le tri des portefeuilles en identifiant les composés capables d'inverser les déficits comportementaux et neuroendocriniens induits par le stress.
Développement de tests et criblage
- Valeur scientifique : Fournit un système standardisé et reproductible pour évaluer les effets de composés sur les comportements d'agression maternelle et de soins parentaux.
- Valeur opérationnelle : Facilite la préparation des tests grâce à un scoring automatisé des comportements regroupés par intervalles temporels et des tableaux récapitulatifs.
- Extensibilité : Permet une évaluation longitudinale tout au long des jours de lactation et sur plusieurs générations afin de caractériser les effets chroniques.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Modélise l'exposition au stress en début de vie chez la descendance, établissant un lien entre le stress maternel et des modifications neuroendocriniennes et comportementales à long terme.
- Valeur opérationnelle : Permet une analyse transgénérationnelle de l'expression de l'ARNm de l'ocytocine dans des noyaux clés tels que les régions supraoptique et paraventriculaire.
- Fiabilité prédictive : Renforce la continuité translationnelle en reproduisant des observations cliniques de soins maternels réduits et de phénotypes semblables à l'anhédonie.
Intégration du pipeline et du flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant du test d'hypothèses sur une cible à la validation préclinique, offrant une plateforme reproductible pour évaluer des modulateurs du SNC ayant une pertinence maternelle et pour la descendance.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses sur les voies neuroendocriniennes impliquées dans la résilience au stress et le comportement maternel.
- Écrantage : Fournit des données quantitatives sur l'agressivité maternelle, le ramassage des petits et le toilettage, permettant la comparaison de composés.
- Analyse : Permet l'analyse statistique des fréquences et durées comportementales, ainsi que des paramètres physiologiques tels que l'ingestion de lait et le poids des petits.
- Recherche translationnelle : Assure une continuité préclinique grâce à l'évaluation multi-générationnelle de la vulnérabilité au stress et à l'alignement des biomarqueurs.
- Réutilisation en entreprise : Fonctionne comme une plateforme réutilisable pour la validation de cibles liées au stress à travers les phases de découverte et préclinique.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive en réduisant l'ambiguïté mécanistique des modèles de dépression post-partum.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité grâce à des protocoles standardisés d'exposition à un intrus, de notation comportementale et de prélèvement tissulaire.
- Valeur stratégique : Permet de mieux orienter les décisions d'aller/arrêt en modélisant un paradigme de stress cliniquement pertinent et éthologiquement valable.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des composés ciblant la santé mentale maternelle et les effets transgénérationnels du stress.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en observation du comportement des rongeurs, en évaluation des soins maternels et en prélèvement d'échantillons neuroendocriniens.
- Dépend d'un équipement d'enregistrement vidéo, d'un logiciel d'analyse comportementale (par exemple, OLOG) et d'un hébergement contrôlé afin de minimiser les facteurs de stress perturbateurs.
- Exige une standardisation inter-équipes entre les équipes d'analyse comportementale, physiologique et moléculaire pour une interprétation intégrée des données.
- Implique des considérations d'adaptation lors de l'extension du modèle à différentes souches de rongeurs ou à des caractéristiques alternatives de l'intrus.
- Comprend des limites pratiques telles que la nécessité d'une stadification constante du cycle œstral, la surveillance du poids des petits et l'évitement de facteurs de stress supplémentaires comme le transport ou la perturbation de la cage.
