2 december 2015
Het onvoorspelbare chronische milde stress (UCMS) protocol is een gevalideerde methode voor het bestuderen van gedrags- en fysiologische veranderingen geassocieerd met chronische stress en depressieve symptomen. Acht weken van het opleggen van het UCMS-protocol induceert gedragsveranderingen en slechte gezondheidsuitkomsten bij knaagdieren van beide geslachten.
Het algemene doel van het volgende experiment is om een knaagdierstam bloot te stellen aan een reeks chronische, onvoorspelbare stressoren die willekeurig worden bepaald, zodat het dier niet effectief kan compenseren terwijl de ernst van de depressieve symptomen toeneemt. Dit wordt bereikt door dagelijkse blootstelling aan één van een lijst met mogelijke stimuli die ontworpen zijn om stressvol te zijn, maar niet schadelijk of letselverwekkend voor het dier. De dieren worden vijf tot zes dagen per week gedurende acht weken met regelmatige tussenpozen aan de stressoren blootgesteld; de dieren worden gemonitord op de ontwikkeling van depressieve symptomen door het beoordelen van de status en de reacties van het dier op opgelegde stimuli, zoals een sucrose-spraytest.
De resultaten laten zien dat het opleggen van chronische gerandomiseerde onoplosbare stressfactoren in de omgeving van het dier het vermogen van het dier om zich aan te passen verhindert en leidt tot de ontwikkeling van depressieve symptomen gedurende meerdere weken. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het veld van chronische ziekten, zoals de vraag hoe chronische depressieve symptomen kunnen leiden tot negatieve gezondheidsuitkomsten in andere weefsels of organsystemen. We kregen voor het eerst het idee om deze methode toe te passen toen we leerden over de diepgaande comorbide relaties tussen gevorderde cardiovasculaire aandoeningen en ziekterisico's in onze klinische populaties, samen met de gelijktijdige presentatie van ernstige depressieve stoornissen.
Deze procedure zal worden gedemonstreerd door dhr. Steven Brooks en mw. Kayla Brannon, promovendi uit onze laboratoria. Om milde stress bij huismuizen in afzonderlijke kooien op te wekken en de muizen dagelijks aan één of twee stressoren bloot te stellen gedurende minimaal drie tot vier uur per stressor, moet de volgende lijst met stressoren volgens een gerandomiseerd schema worden uitgevoerd voor de stressor met vochtig strooisel. Maak het strooisel nat door 10 tot 20 ounces schoon water in een standaardkooi te gieten.
Houd de muis drie tot vier uur in de vochtige kooi. Verwijder drie tot vier uur lang de bodembedekking uit de kooi, waarna de muis wordt overgebracht naar een andere stressfactor die een lege kooi vereist, of plaats de muis in een schone kooi met verse bodembedekking. Kantel kooien zonder bodembedekking gedurende drie tot vier uur onder een hoek van ongeveer 45 graden met behulp van een stevig object dat op zijn plaats blijft terwijl de muis zich in de kooi beweegt. Wijzig voor deze stressfactor de normale cyclus van 12 uur licht en 12 uur donker in opeenvolgende perioden van 30 minuten, met een totale duur van acht uur.
Verplaats de muis vanuit de thuiskooi naar de kooi van een naburige muis die is weggehaald voor de stressperiode van drie uur. Verwijder de bodembedekking uit de kooi en voeg water toe tot een diepte van ongeveer 0,25 inches voor muizen, en laat de muis daar ongeveer vier uur in. Droog de muis aan het einde van de waterblootstelling kort af met een zachte handdoek.
Stel muizen bloot aan roofdieren, geuren of geluiden door willekeurig verdeelde plukken haar of 10 tot 20 milliliters urine van een natuurlijke roofdiersoort in de kooi toe te voegen, en laat de muis drie tot vier uur lang achter. Speel alternatief grommende of roofdiergeluiden van natuurlijke roofdiersoorten in de nabijheid van de kooien af gedurende drie uur aan het einde van elke dagelijkse stressperiode. Plaats de muizen in schone kooien en breng ze dagelijks terug naar de huisvestingsfaciliteit.
Inspecteer elk dier eenmaal per week op de ontwikkeling van wonden of zweren die veterinaire behandeling kunnen vereisen; zorg dat twee onderzoekers zijn getraind in het evalueren van de verzorgingscode. Inspecteer elk dier en ken een wekelijkse codescore toe op een schaal van nul tot één. Bereken de totale score per individu door scores van nul (voor schoon) of één (voor vuil) toe te kennen aan elk van de acht lichaamsregio's.
De kop, de nek, de rugzijde, de buikzijde, de staart, de vier ledematen, de achterpoten en de genitale regio. Plaats het dier in een schone kooi met een wattenstaafje of handdoek om te voorkomen dat strooisel aan de vacht kleeft. Spuit vervolgens een 10% sucrose-oplossing op de kop en de rugzijde van elk dier en registreer het totale verzorgingsgedrag gedurende vijf minuten.
Meet de latentietijd en de frequentie van het gezichtverzorgingsgedrag gedurende deze periode. De latentietijd is de tijd tussen de eerste spray en het begin van het gezichtverzorgingsgedrag, en de frequentie wordt gemeten als het aantal keren dat het gezicht wordt verzorgd. Na acht weken van onvoorspelbare chronische milde stress waren er significante veranderingen in zowel de gedragsmatige als fysiologische resultaten bij chronisch gestreste knaagdieren in vergelijking met hun niet-gestreste controlelijnen.
Muizen ontwikkelden depressie-achtige symptomen na onvoorspelbare chronische milde stress en vertoonden een progressieve afname in de scores voor vachtverzorging. Deze duidelijke verslechtering van de fysieke staat van de vacht suggereert een verminderde verzorgingsactiviteit en kan parallel lopen aan een gebrek aan motivatie. Recent bewijs heeft gesuggereerd dat er een aanzienlijk kwantitatief verschil is in de reacties op onvoorspelbare chronische milde stress tussen mannelijke en vrouwelijke muizen.
Specifiek suggereren gegevens dat vrouwelijke muizen die aan hetzelfde stressprotocol worden blootgesteld als leeftijdgenootjes van het mannelijke geslacht, ernstigere gedragsreacties op het protocol ontwikkelen dan mannetjes. Na deze procedure kunnen andere methoden die geschikt zijn voor orgaanspecifieke functies gemakkelijk worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals hoe de aanwezigheid van chronische depressieve symptomen de normale functie in het betreffende organsysteem kan beïnvloeden. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de verschillende stappen en procedures in het UCMS-protocol kunt gebruiken om stapsgewijs de condities voor toenemende depressieve symptomen in uw knaagdiermodel te creëren.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Het protocol voor onvoorspelbare chronische milde stress (UCMS) is een gevalideerde methode voor het bestuderen van gedragsmatige en fysiologische veranderingen die geassocieerd zijn met chronische stress en depressieve symptomen. In deze studie worden knaagdieren gedurende acht weken blootgesteld aan een reeks chronische, onvoorspelbare stressoren, wat leidt tot de ontwikkeling van depressieve symptomen.
Het protocol voor onvoorspelbare chronische milde stress (UCMS) biedt een translationeel relevant knaagdiermodel voor het evalueren van de gedragsmatige en fysiologische gevolgen van chronische blootstelling aan stress, wat een belangrijke risicofactor is voor klinische depressie. Door depressie-achtige symptomen en bijbehorende gezondheidseffecten, zoals hypercortisolemie en hypertensie, op te wekken, ondersteunt het model mechanistische risicoreductie in de vroege ontdekkingsfase van therapeutica gericht op het centrale zenuwstelsel (CZS). Het maakt preklinische beoordeling van potentiële interventies mogelijk, waaronder de effectiviteit van chronische SSRI-behandelingen, waardoor go/no-go-beslissingen in ontwikkelingspipelines voor antidepressiva kunnen worden onderbouwd.
Het UCMS-protocol past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie via leadidentificatie tot preklinische werkzaamheidstesten, met name voor programma's gericht op het centraal zenuwstelsel en psychosomatische stoornissen. Het maakt hypothesegedreven onderzoek naar stressgerelateerde mechanismen mogelijk voorafgaand aan de screening van verbindingen.