Utilizzando cronica stress sociale a modello depressione post-partum in lattazione Roditore
10 giugno 2013
Questo articolo descrive l'uso dei residenti intruso stress sociale cronico come un paradigma etologicamente rilevanti per modello post-partum la depressione e l'ansia in lattazione roditori.
L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di creare un modello di roditore ecologicamente rilevante per studiare i disturbi dell'umore postpartum. In primo luogo, i cuccioli subiscono un periodo di separazione materna. I cuccioli vengono quindi riportati nella gabbia domestica e vengono registrati i comportamenti di cura materna per indurre stress sociale.
Viene introdotto un nuovo intruso maschio. L'aggressività materna viene registrata per 30 minuti o più per l'induzione di stress sociale cronico. I nostri risultati indicano che lo stress sociale cronico è un paradigma efficace e affidabile per deprimere l'assistenza materna.
Un altro vantaggio di questa tecnica rispetto ai modelli esistenti di depressione indotta dallo stress, come la moderazione ripetuta, la sconfitta sociale o i paradigmi di stress cronico lieve, che utilizzano una varietà randomizzata di fattori di stress, è che lo stress sociale non introduce grandi confusioni logistiche e/o fisiologiche. L'uso di paradigmi di stress sociale cronico può portare all'identificazione di migliori misure preventive e trattamenti per i disturbi dell'umore nelle madri e nella loro prole. Le femmine adulte di bambola vantate vengono allevate internamente e i test vengono eseguiti nella gabbia domestica, situata nella stessa stanza per tutto lo studio.
Al 20° o 21° giorno di gravidanza, nella gabbia domestica vengono posizionati separatori di gabbie alti un pollice in plexiglass trasparente. Questi dividono la gabbia in quattro quadranti per evitare che i cuccioli tornino alla diga durante i test. Il comportamento materno tipico è confermato per tutte le madri il giorno della nascita.
Attraverso l'osservazione diretta del recupero dei cuccioli, della toelettatura, dell'allattamento e dell'auto-toelettatura. I maschi intrusi utilizzati in questo studio sono più piccoli o di dimensioni simili. Sprague Dolly, maschi e femmine non vengono mai presentati due volte con lo stesso maschio.
L'uso di maschi di dimensioni simili alle dighe aiuta a prevenire l'infanticidio. Una videocamera è montata vicino alla gabbia in modo che i comportamenti possano essere registrati durante i test. Per iniziare, rimuovi la lettiera dalla madre, pesa separatamente il cucciolo maschio e femmina e poi mettili in una gabbia di contenimento pulita per 60 minuti.
Al termine di questa separazione di 60 minuti, pesare nuovamente i cuccioli. Prima di ripresentare i cuccioli alla loro gabbia di casa, avvia la registrazione video per assicurarti che tutti i comportamenti di recupero dei cuccioli siano stati catturati. Dividi il cucciolo il più equamente possibile tra i tre quadranti non di prova della gabbia.
Dopo questa reintroduzione, registrare il comportamento delle cure materne per 30 minuti. I comportamenti di cura materna in genere includono il recupero dei cuccioli al nido, i comportamenti di nidificazione, la cura dei cuccioli o l'auto-toelettatura o l'allattamento. Quando la madre ha interagito con la cucciolata per un totale di 120 minuti, pesare nuovamente i cuccioli per determinare l'assunzione di latte.
Durante il periodo di due ore, un cucciolo viene soppresso da ogni cucciolata nei giorni di test comportamentali successivi a questo periodo di allattamento. Per estrarre un campione di latte dallo stomaco, giriamo i cuccioli alla madre. Dopo la pesatura, dopo aver avviato la registrazione video, introdurre un nuovo intruso maschio più piccolo o di dimensioni simili nella gabbia per 30 minuti per testare l'aggressività materna.
I comportamenti di aggressività materna includono tipicamente l'attacco, il morso, il calcio o l'immobilizzazione del maschio intruso da parte della femmina materna. Per i soggetti di controllo, il maschio viene rimosso dopo la registrazione video di 30 minuti di aggressione materna nei giorni due, nove e 16 di allattamento per i soggetti con stress sociale cronico, i maschi vengono lasciati con le dighe per 60 minuti al giorno. Durante il periodo di 15 giorni tra il secondo e il 16° giorno di lattazione nei giorni due, nove e 16, i primi 30 minuti vengono registrati in modo simile ai soggetti di controllo nei giorni due, nove e 16 di test.
Le bottiglie vengono successivamente pesate per determinare la preferenza per la saccarina. I cuccioli vengono svezzati il giorno 23 e le madri vengono soppresse per ottenere campioni per ulteriori analisi. La prole femmina adulta delle madri da stress sociale cronico produce successivamente i propri cuccioli.
Per ulteriori studi, viene utilizzato un software di analisi comportamentale odd log per valutare il comportamento materno registrato durante lo studio. Sia l'aggressione materna che le cure materne vengono valutate per tutti i video di aggressione materna. Questo programma crea sia un file di dati completo di contenitori di cinque secondi con timestamp che una tabella riassuntiva con le frequenze totali e le durate per i comportamenti selezionati durante la registrazione di 30 minuti.
Lo stress sociale cronico causato dall'esposizione di una madre in allattamento a un intruso maschio per un'ora al giorno per 15 giorni ha comportato una diminuzione della durata della toelettatura dei cuccioli e delle cure materne totali. Entro il nono giorno di lattazione, il 16° giorno di lattazione, la madre ha mostrato un aumento dell'auto-cura, una misura dell'ansia e dei comportamenti aggressivi. Di conseguenza, l'assunzione di latte da parte dei cuccioli è diminuita rispetto ai controlli nei giorni nove e 16 della lattazione, la crescita dei cuccioli è stata significativamente attenuata in entrambi questi giorni.
Lo stress sociale ha anche diminuito la preferenza per la saccarina e l'indicatore di un'edonia dal gusto 16 di test dell'assunzione di latte da parte dei cuccioli di femmina adulta. Anche la prole delle madri con stress sociale è diminuita nei giorni di lattazione, due e 16 e 16 anni, la preferenza per la saccarina nelle prime fasi di vita delle madri F1 con stress sociale cronico è stata inferiore. Nei giorni di lattazione due e 16, l'espressione dell'mRNA dell'ossitocina è risultata attenuata nel nucleo sopra-ottico delle madri F1 stressate per la prima infanzia ed effetti simili sono stati riscontrati nel nucleo paraventricolare.
Quando si stabilisce un protocollo di stress sociale cronico, è importante ridurre al minimo l'esposizione a ulteriori fattori di stress come il trasporto di dighe nelle loro lettiere, l'eccessivo disturbo umano, le gabbie sporche e altri stimoli acustici avversi di fabbrica orale. Una struttura abitativa stabile e un allevamento coerente produrranno i dati più coerenti. Seguendo questa procedura, un'ampia varietà di tessuti può essere campionata in più punti temporali per studiare gli effetti dello stress sociale cronico su altri sistemi di organi.
Inoltre, i fattori di stress sociale possono essere applicati in più fasi della storia della vita per studiare sia la suscettibilità che la resilienza ai disturbi indotti dallo stress.
Panoramica
Questo articolo descrive l'uso dello stress sociale cronico del residente intruso come paradigma etologicamente rilevante per modellare la depressione e l'ansia nel periodo postpartum nei roditori in allattamento. Lo studio mira a creare un modello animale affidabile per indagare i disturbi dell'umore nel postpartum.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Scienze comportamentali
- Psicobiologia
Sfondo
- I disturbi dell'umore nel periodo postpartum influenzano l'assistenza materna e lo sviluppo della prole.
- Lo stress sociale cronico rappresenta un modello potenziale per lo studio di questi disturbi.
- I modelli esistenti possono introdurre variabili di confondimento.
- Comprendere il comportamento materno è fondamentale per lo sviluppo di trattamenti.
Scopo dello studio
- Stabilire un modello di stress sociale cronico in roditori durante la lattazione.
- Valutare l'impatto dello stress sociale sui comportamenti di cura materna.
- Esaminare gli effetti sulla crescita e sul comportamento della prole.
Metodi Utilizzati
- Separazione della madre seguita dal reinserimento dei piccoli nella gabbia di casa.
- Introduzione di un intruso maschio nullo per indurre stress sociale.
- Registrazione dei comportamenti materni e dell'aggressività verso l'intruso.
- Analisi dell'assunzione di latte e della crescita dei piccoli durante i giorni di allattamento.
Risultati principali
- Lo stress sociale cronico ha ridotto i comportamenti di cura materna e di pulizia dei cuccioli.
- Sono state osservate un'aumentata ansia e aggressività nelle madri sottoposte a stress.
- L'assunzione di latte e la crescita dei cuccioli sono risultate significativamente ridotte.
- L'espressione dell'ossitocina è risultata attenuata nelle madri sottoposte a stress.
Conclusioni
- Lo stress sociale cronico è un modello valido per lo studio dei disturbi dell'umore nel periodo postpartum.
- Questo modello può aiutare a identificare misure preventive e trattamenti.
- Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare gli effetti a lungo termine sulla prole.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La modellizzazione della depressione post-partum in roditori in allattamento affronta un'importante lacuna nella ricerca preclinica, in cui la maggior parte dei modelli di stress è sviluppata su soggetti maschi e manca di rilevanza traslazionale per la salute mentale materna. Questo paradigma di stress sociale cronico permette di ridurre i rischi meccanicistici dei bersagli terapeutici, catturando alterazioni comportamentali, fisiologiche e neuroendocrine etologicamente rilevanti nelle madri e nella prole. Il modello supporta la validazione dei bersagli e lo sviluppo di saggi per composti attivi sul sistema nervoso centrale, fornendo un sistema rilevante per la patologia con valore predittivo riguardo alla compromissione delle cure materne e alla programmazione dello stress nei primi stadi della vita.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Indaga ipotesi terapeutiche relative alla segnalazione dell'ossitocina, ai percorsi dell'ansia e alla regolazione del comportamento materno.
- Valore operativo: Permette la validazione funzionale di bersagli attraverso modifiche quantificabili nel grooming dei cuccioli, nelle cure materne e nella preferenza per la saccarina.
- Valore predittivo: Supporta la selezione del portafoglio identificando composti in grado di invertire i deficit comportamentali e neuroendocrini indotti dallo stress.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Valore scientifico: Fornisce un sistema standardizzato e riproducibile per valutare gli effetti dei composti sui comportamenti di aggressività materna e di cura della prole.
- Valore operativo: Facilita la prontezza del saggio mediante la valutazione automatizzata di intervalli comportamentali con marcatura temporale e tabelle riassuntive.
- Scalabilità: Consente valutazioni longitudinali lungo i giorni di allattamento e attraverso generazioni, per la caratterizzazione di effetti cronici.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Modella l'esposizione allo stress in età precoce nei figli, collegando lo stress materno a modificazioni neuroendocrine e comportamentali a lungo termine.
- Valore operativo: Consente l'analisi transgenerazionale dell'espressione del mRNA dell'ossitocina in nuclei chiave come le regioni sopraottica e paraventricolare.
- Affidabilità predittiva: Rafforza la continuità traslazionale riproducendo osservazioni cliniche di ridotta cura materna e fenotipi simili all'anedonia.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla verifica dell'ipotesi sul bersaglio alla validazione preclinica, offrendo una piattaforma riproducibile per valutare modulatori del sistema nervoso centrale rilevanti per la madre e la prole.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi relative ai percorsi neuroendocrini coinvolti nella resilienza allo stress e nel comportamento materno.
- Screening: Fornisce output quantitativi sul comportamento aggressivo materno, sul recupero della prole e sull'accuratezza della pulizia, utili per il confronto tra composti.
- Analisi: Consente l'analisi statistica delle frequenze comportamentali, delle durate e dei parametri fisiologici come l'assunzione di latte e il peso della prole.
- Ricerca traslazionale: Si collega alla continuità preclinica attraverso la valutazione multigenerazionale della suscettibilità allo stress e l'allineamento dei biomarcatori.
- Riutilizzo aziendale: Funziona come piattaforma riutilizzabile per la validazione di target legati allo stress in tutte le fasi di scoperta e preclinica.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo l'ambiguità meccanicistica nei modelli di depressione post-partum.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità attraverso protocolli standardizzati di esposizione all'intruso, valutazione comportamentale e campionamento dei tessuti.
- Valore strategico: Migliora le decisioni di avanzamento o interruzione dello sviluppo modellando un paradigma di stress clinicamente rilevante e etologicamente valido.
- Impatto sul portafoglio: Permette una priorizzazione basata sul rischio di composti mirati alla salute mentale materna e agli effetti dello stress intergenerazionale.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nell'osservazione del comportamento dei roditori, nella valutazione delle cure materne e nel prelievo di campioni neuroendocrini.
- È dipendente da attrezzature per la registrazione video, software per l'analisi comportamentale (ad esempio, OLOG) e condizioni di allevamento controllate per minimizzare fattori di stress confondenti.
- Necessita di una standardizzazione tra gruppi di lavoro per l'analisi comportamentale, fisiologica e molecolare al fine di un'interpretazione integrata dei dati.
- Comporta considerazioni di adattamento quando si estende il modello a diverse ceppi di roditori o si testano caratteristiche alternative dell'intruso.
- Include limitazioni pratiche come la necessità di una staging costante del ciclo estrale, il monitoraggio del peso dei cuccioli e l'evitare ulteriori stressori come il trasporto o la manipolazione della gabbia.
