Duże zaburzenie depresyjne (MDD) jest wyniszczającym stanem, który został wskazany jako jedenasta przyczyna globalnego obciążenia chorobą1, z częstością występowania w ciągu całego życia 11–16%2,3. MDD wiąże się z poważnym upośledzeniem funkcjonowania społecznego i zawodowego pacjentów, obniżeniem jakości życia, licznymi zaburzeniami psychicznymi i fizycznymi oraz zwiększonym ryzykiem śmiertelności4,5,6,7. Istnieje kilka skutecznych farmakoterapii i interwencji psychologicznych w leczeniu MDD; Jednak więcej niż jedna trzecia pacjentów nie osiąga remisji przy istniejących opcjach terapeutycznych8,9,10,11. W związku z tym lepsze mapowanie patofizjologii MDD i opracowywanie nowych leków mają nadal ogromne znaczenie. Aby sprostać tym zadaniom, konieczne jest wykorzystanie naukowo potwierdzonych modeli zwierzęcych.
Nieprzewidywalny przewlekły łagodny stres (UCMS) to znany paradygmat gryzoni używany do wywoływania zachowań depresyjnych i lękowych12,13,14,15. Głównym celem UCMS jest generowanie deficytów behawioralnych (takich jak anhedonia i rozpacz behawioralna12,15) u myszy i szczurów oraz promowanie badań przesiewowych pod kątem potencjalnych terapeutycznych środków farmakologicznych. Procedura została po raz pierwszy wprowadzona przez Katz16, a następnie rozwinięta przez Willner17,18, przynosząc ogromne wyniki behawioralne i neurobiologiczne przypominające symptomatologię depresyjną12. Początkowo został zaprojektowany dla szczurów, a później dostosowany do myszy13,19. W tej procedurze młode zwierzęta są przewlekle narażone na różne nieprzewidywalne łagodne czynniki stresogenne. Następnie podawane są środki farmakologiczne. Wskaźniki behawioralne i biologiczne uzyskuje się po zakończeniu leczenia. Jednym z ważniejszych testów przeprowadzanych po UCMS jest test preferencji sacharozy (SPT). SPT opiera się na wrodzonej preferencji gryzoni do słodzonego roztworu, a nie do wody i jest powszechnie uznawany za niezbędny model translacyjny do oceny anhedonii12,18,20,21 (który jest podstawowym objawem ludzkiej depresji22,23).
Wkraczając w czwartą dekadę od jego wprowadzenia, UCMS został zastosowany na myszach i szczurach w niezliczonych badaniach. W większości tych badań wykorzystano UCMS jako metodę wywoływania zachowań podobnych do depresyjnych12,13,21,24. W badaniach wykorzystano również model do generowania efektów przeciwlękowych25,26,27,28,29. Preferencje dotyczące sacharozy i sacharyny są głównymi testami stosowanymi do oceny anhedonii po UCMS12,18,30,31,32,33. Inne godne uwagi miary wyników, które są szeroko uwzględniane w literaturze UCMS, to: test zawieszenia ogona (TST)28,34,35, test wymuszonego pływania (FST)28,34,36,37 (oba mierzą radzenie sobie ze stresem/rozpacz behawioralną), test otwartego pola (OFT; mierzący zachowanie eksploracyjne, zachowanie podobne do lęku i aktywność lokomotoryczną)25,28,38, podwyższony labirynt plus (EPM; mierzący zachowanie podobne do lęku)25,39,40 oraz dodatkowe testy mierzące zachowania depresyjne, lękowe, funkcje poznawcze i zachowania społeczne12. Przewlekłe podawanie trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych (TCAs; imipramine35,41,42,43, desipramine18,44,45), tetracykliczne leki przeciwdepresyjne (TeCAs; maprotiline46,47, mianserin48), selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRIs; fluoksetyna46,47,49, escitalopram30,50, paroxetine51,52), melatonina43,49, agomelatine53, inhibitor hydrolazy amidowej kwasów tłuszczowych (FAAH) URB59754 i kilka naturalnych związków30,37,50,55,56,57,58 wykazano, że odwraca objawy depresyjne i lękowe wywołane przez UCMS. Ogólnie rzecz biorąc, te efekty terapeutyczne nie zostały uzyskane dzięki leczeniu doraźnemu12 (np. paroksetyna51,52, imipramine53,54,59,60, fluoksetyna53, agomelamina53, URB59754, brofaromina60).
Narażenie na stres w dzieciństwie i okresie dojrzewania jest głównym czynnikiem ryzyka przedniego powstawania MDD (wśród kilku innych zaburzeń psychicznych) w wieku dorosłym61,62,63. Oś podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA) jest głównym układem neuroendokrynnym regulującym biobehawioralną odpowiedź na stres64. Długotrwały stres we wrażliwych okresach neurorozwojowych w dzieciństwie i okresie dojrzewania zaburza równowagę osi HPA. Może wywołać stan zwiększonej aktywacji układu współczulnego, niezrównoważoną reaktywność i hiperkortyzolemię trwającą przez cały stan spoczynku; W ten sposób osoby stają się podatne na psychopatologie związane z depresją lub lękiem65,66,67,68. UCMS odpowiednio tłumaczy tę patogenezę: stosowanie stresu w okresie dojrzewania myszy wywołuje długotrwałą podatność podobną do depresyjnej. Co więcej, deficyty behawioralne wywołane przez UCMS są podszyte znaczącymi zmianami w funkcjonowaniu osi HPA (np. poprzez spowodowanie zmniejszenia neurotroficznego czynnika pochodzenia hipokampowego pochodzącego z mózgu [BDNF; białko wysoce zaangażowane w równowagę osi HPA69,70]30, lub poprzez upośledzenie regulacji wydzielania kortykosteronu do krwi71,72), podobnie jak patofizjologia u ludzi12,50,73.
UCMS ma kilka wzmacniających cech jako model depresji: np. (i) wywołanie anhedonii (która jest uważana za endofenotyp MDD23,74); (ii) UCMS umożliwia ocenę szerokiej gamy zachowań podobnych do depresji, takich jak rozpacz behawioralna, zmniejszone zachowania społeczne, pogorszenie stanu sierści i inne34; oraz (iii) przewlekłe (2-4 tygodnie), ale nie ostre, podawanie leków przeciwdepresyjnych po ekspozycji na stres może wywołać przedłużony efekt terapeutyczny równoległy do efektu uzyskanego u ludzi przez te same środki30,75,76,77.
Te cechy wzmacniają trafność UCMS w porównaniu z innymi zwierzęcymi modelami depresji. FST78 i TST79 to dwa modele, które są używane do wywoływania lub oceny zachowań podobnych do depresji. Jako modele do wywoływania zachowań depresyjnych mają wyraźne braki w porównaniu z UCMS; Nie skłaniają one do długoterminowych zmian w zachowaniu i mogą jedynie odzwierciedlać dostosowanie się do ostrego stresu, a nie powodować trwałej manifestacji podobnej do depresji76.
Alternatywnym, zwierzęcym modelem depresji jest model porażki społecznej. W przeciwieństwie do FST i TST, ten model (podobnie jak UCMS) wymaga zastosowania przewlekłego stresu (id est [tj.], powtarzającego się poddawania zwierzęcia awersyjnym spotkaniom społecznym z dominującymi odpowiednikami)76,77,80,81,82. Główną zaletą modelu porażki społecznej jest to, że wykorzystuje on bodźce społeczne jako stresory, odzwierciedlając w ten sposób rolę stresu psychospołecznego w patogenezie depresji u człowieka. Podobnie jak w przypadku UCMS, model porażki społecznej wywołuje długotrwałe zachowania podobne do depresji i zmiany neuroendokrynne. Równolegle do UCMS, deficyty wywołane porażką społeczną mogą zostać odwrócone poprzez przewlekłe, ale nie ostre, podawanie leków przeciwdepresyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje duże poparcie dla wykorzystania zarówno UCMS, jak i porażki społecznej jako przedklinicznych aparatów do badania patofizjologii depresji76,77,81,82. Jednak główną wadą modelu porażki społecznej jest to, że można go zastosować tylko do samców gryzoni, ponieważ samice nie wykazują wystarczająco agresywnych zachowań wobec siebie nawzajem83. W przeciwieństwie do tego, wykazano, że UCMS wywołuje kilka efektów podobnych do depresji zarówno u samców, jak i samic myszy34.
Przewidywalny przewlekły łagodny stres (PCMS) to kolejny model gryzoni, który wymusza reżim codziennej powtarzającej się ekspozycji na stres ograniczający28,84,85,86,87. Kilka badań wykazało, że PCMS zwiększa zachowania podobne do lęku28,87; chociaż istnieją sprzeczne doniesienia na temat zdolności PCMS do wywoływania długotrwałych zachowań depresyjnych. W przeciwieństwie do UCMS, PCMS przyniósł mniej zadowalające wyniki, odnosząc się do jego zdolności do wywoływania stanu podobnego do anhedonicznego28,84,86. Jest to zgodne z fenomenologią człowieka, w której nieprzewidywalne stresory są bardziej szkodliwe niż te przewidywalne88.