Un protocollo di stress cronico per indurre comportamenti simili alla depressione nei topi
15 maggio 2019
Questo articolo fornisce un protocollo semplificato e standardizzato per l'induzione del comportamento depressivo in topi cronicamente immobilizzati utilizzando un rimboschimento. Inoltre, vengono spiegati il comportamento e le tecniche fisiologiche per verificare l'induzione della depressione.
Inizia impostando la stanza su una luce a 200 lux utilizzando un misuratore lux digitale. Ospitare il mouse in una gabbia separata almeno una settimana prima del test e posizionare il mouse nella sala prove per almeno 30 minuti prima dell'esperimento. Tenere delicatamente la coda del mouse per evitare di tesa il mouse, quindi posizionarlo con cura su una superficie ruvida.
Coprire il trattino con un piccolo asciugamano bianco e quindi posizionare delicatamente il mouse all'apertura del trattino, in modo che il mouse entri volontariamente nel trattenutore. Quindi, posizionare la chiusura per trattenere il mouse il più stretto possibile, facendo attenzione a evitare danni al corpo, come coda, piedi e testicoli. Infine, durante l'esposizione al limitatore, misurare il peso corporeo e l'assunzione di cibo ogni 48 ore.
Prima della prova, abituare i topi alla presenza di due bottiglie da bere, una contenente 0,1 saccarosio molare e l'altra contenente acqua normale per 48 ore. Cambiare le posizioni delle due bottiglie dopo 24 ore per ridurre qualsiasi confusione prodotta da una distorsione laterale. Il terzo giorno privare i topi dell'acqua per 24 ore.
Poi il giorno dell'esperimento esporre i topi a due bottiglie da bere per sei ore. Dopo tre ore, cambiare la posizione delle bottiglie d'acqua. Registrare il volume in millilitri di soluzione di saccarosio e acqua consumata, quindi calcolare l'affinità dell'animale al saccarosio.
Infine, calcolare la preferenza per il saccarosio in percentuale del volume del consumo di saccarosio rispetto al consumo totale di liquidi durante la prova. Inizia portando i topi indotti dallo stress da ritenuta cronica nella sala prove almeno 30 minuti prima di iniziare il test di sospensione della coda. Impostare la luce della stanza in condizioni fioca a 50 lux.
Quindi, posizionare la fotocamera a circa 40 centimetri dal mouse. Sospendere saldamente il mouse dalla barra orizzontale utilizzando del nastro adesivo. Dopo che il mouse è stato posizionato al centro della scatola di sospensione, avviare la registrazione e osservare continuamente le alterazioni comportamentali per sei minuti.
Se il mouse tenta di arrampicarsi sulla coda, usa un bastone o un tappo di salita per impedirlo. Alla fine dell'esperimento spostare il mouse nella gabbia di casa e rimuovere con cura il nastro dalla coda. Infine, utilizza il software di tracciamento video per analizzare il tempo accumulato dei periodi immobili.
I risultati indicano una diminuzione del peso corporeo per il gruppo CIS e una significativa riduzione dell'assunzione di cibo al quarto giorno. Rispetto ai controlli, si è registrato un calo per la preferenza del saccarosio nel gruppo CSI, mentre si è registrato un aumento significativo dei tempi di immobilità e del corticosterone. Inoltre, una glutammina ha integrato la dieta migliora comportamenti depressivi simili, come mostrato per il peso corporeo, l'assunzione di cibo, la preferenza per il saccarosio, l'immobilità e il corticosterone.
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Panoramica
Questo articolo fornisce un protocollo standardizzato per indurre un comportamento simile alla depressione in topi cronicamente immobilizzati mediante l'uso di un contenitore di fissaggio. Vengono descritte tecniche comportamentali e fisiologiche per verificare l'induzione della depressione.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Scienze del Comportamento
- Modelli Animali di Depressione
Sfondo
- La depressione è un problema significativo di salute mentale.
- I modelli animali sono essenziali per lo studio dei meccanismi alla base della depressione.
- L'immobilizzazione cronica è un metodo comune per indurre comportamenti simili alla depressione.
- I protocolli standardizzati migliorano la riproducibilità e l'affidabilità dei risultati.
Scopo dello studio
- Fornire un protocollo chiaro per indurre comportamenti simili alla depressione nei topi.
- Descrivere metodi per verificare l'induzione della depressione.
- Facilitare la ricerca nel campo della depressione mediante l'uso di modelli animali.
Metodi Utilizzati
- Impostare l'ambiente di prova con un'illuminazione di 200 lux.
- Allevare i topi separatamente per l'acclimatazione.
- Utilizzare un contenitore per indurre immobilizzazione.
- Monitorare il peso corporeo e l'assunzione di cibo ogni 48 ore.
Risultati principali
- Induzione con successo di un comportamento simile alla depressione nei topi.
- Modifiche comportamentali osservate durante il periodo di immobilizzazione.
- Misurazioni fisiologiche correlate con gli esiti comportamentali.
- Il protocollo ha dimostrato riproducibilità tra i diversi tentativi.
Conclusioni
- Il protocollo è efficace nell'indurre un comportamento simile alla depressione.
- Le tecniche comportamentali e fisiologiche sono validate per la ricerca sulla depressione.
- Questo studio contribuisce alla comprensione della depressione nei modelli animali.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Lo stress da immobilizzazione cronica (CIS) fornisce un modello scalabile e basato su meccanismi fisiologici per indurre fenotipi simili alla depressione nei topi, supportando la validazione di bersagli nel contesto della scoperta di farmaci neuropsichiatrici. Combinando letture comportamentali (preferenza per il saccarosio, test della sospensione per la coda) con biomarcatori fisiologici (corticosterone), il protocollo consente una riduzione del rischio meccanicistica dei bersagli del sistema nervoso centrale mediante screening fenotipico in un sistema rilevante per la patologia. Questo approccio aumenta la fiducia predittiva nella fase iniziale della scoperta, collegando interventi molecolari a uscite comportamentali e neuroendocrine validate.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche relative alla modulazione delle vie dello stress e alla sintomatologia depressiva.
- Valore operativo: Supporta la validazione funzionale degli obiettivi attraverso modifiche quantificabili nella preferenza per il saccarosio e nel comportamento di immobilità.
- Valore predittivo: Facilita la selezione del portafoglio correlando gli effetti del composto con l'inversione dei deficit comportamentali e fisiologici indotti dal CIS.
Sviluppo di screening e saggi
- Prontezza del saggio: Prepara sistemi biologici validati per lo screening di composti successivi utilizzando un'induzione standardizzata dello stress.
- Output quantitativi: Genera letture riproducibili e multimodali (comportamentali, ormonali) adatte alla standardizzazione del saggio.
- Scalabilità: Consente il riutilizzo della piattaforma in diversi programmi di scoperta del sistema nervoso centrale grazie ai minimi requisiti di attrezzature e a endpoint chiari.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza per la malattia: Modella costrutti simili alla depressione con validità fenotipica attraverso anedonia (ridotta preferenza per il saccarosio) e disperazione comportamentale (aumento dell'immobilità).
- Continuità traslazionale: Collega la modulazione del bersaglio nella fase di scoperta alla validazione preclinica mediante biomarcatori della risposta allo stress conservati.
- Decisioni basate sul rischio: Permette criteri di avanzamento/cessazione basati sulla normalizzazione dei livelli di corticosterone e degli esiti comportamentali.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il protocollo CIS si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla verifica dell'ipotesi sul bersaglio all'identificazione del capostazione fino alla valutazione dell'efficacia preclinica, in particolare per composti che modulano il sistema nervoso centrale.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi su composti neuroattivi inducendo un fenotipo di stress riproducibile.
- Screening: Permette la prontezza del saggio attraverso un'immobilizzazione standardizzata e la definizione di una baseline costante.
- Analisi: Fornisce variabili dipendenti quantitative (percentuale di preferenza per il saccarosio, durata dell'immobilità, corticosterone in ng/mL) per il confronto tra gruppi.
- Ricerca traslazionale: Si allinea alla validazione preclinica mediante l'inversione misurabile di biomarcatori e comportamenti indotti dallo stress.
- Riutilizzo aziendale: Funziona come piattaforma fenotipica riutilizzabile in diverse classi di bersagli nella ricerca sulla depressione.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo l'ambiguità meccanicistica nell'interazione con i bersagli del sistema nervoso centrale.
- Valore operativo: Garantisce standardizzazione e riproducibilità tra laboratori attraverso intervalli definiti di esposizione allo stress e di misurazione.
- Valore strategico: Migliora l'efficienza del capitale consentendo l'eliminazione precoce dei rischi associati ai bersagli neuropsichiatrici.
- Impatto sul portafoglio: Favorisce la priorizzazione corretta per rischio in base ai profili di recupero comportamentali e fisiologici.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nel manipolaggio dei roditori, nei test comportamentali e nella fisiologia dello stress.
- Richiede strumentazione per il monitoraggio della luminosità, il tracciamento video e il dosaggio del corticosterone mediante ELISA o metodo equivalente.
- Necessita di una standardizzazione tra i gruppi riguardo all'uso del contenitore per l'immobilizzazione, alla posizione delle bottiglie e ai tempi del test, al fine di ridurre la variabilità.
- Comporta considerazioni di adattamento nel caso di applicazione a diverse linee di topi o a durate diverse dello stress.
- I limiti pratici includono la variabilità nella suscettibilità allo stress e la necessità di controlli di abituazione per isolare gli effetti dell'immobilizzazione.
