Summary
Este artigo descreve o uso de residente intruso estresse social crônico como um paradigma ethologically relevantes para a depressão pós-parto modelo e ansiedade em roedores lactantes.
Abstract
A exposição ao estresse crônico é um indicador confiável de transtornos depressivos e estresse social é um estressor comum ethologically relevante tanto em animais e seres humanos. No entanto, muitos modelos animais de depressão foram desenvolvidos nos machos e não são aplicáveis ou eficazes em estudos de fêmeas pós-parto. Estudos recentes têm relatado efeitos significativos de estresse social crônico durante a lactação, um estressor ethologically relevante e eficaz, sobre o comportamento maternal, crescimento e comportamento neuroendocrinologia. Este manuscrito irá descrever este paradigma estresse social crônico com a exposição repetida de uma barragem lactantes para um romance intruso masculino, ea avaliação dos efeitos comportamentais, fisiológicos e neuroendócrinos deste modelo. Estresse social crônico (CSS) é um modelo valioso para estudar os efeitos do estresse sobre o comportamento e fisiologia da barragem, bem como seus filhos e as futuras gerações. A exposição das crias ao CSS também pode ser usado como um inícioestresse da vida que tem efeitos a longo prazo sobre o comportamento, fisiologia e neuroendocrinologia.
Introduction
A etiologia dos transtornos de humor, incluindo depressão pós-parto, muitas vezes envolve a exposição a 1,2 estresse crônico. Embora a depressão em mães tem efeitos negativos sobre os dois pais 3 e desenvolvimento psicológico da prole 4, a grande maioria dos estudos sobre a depressão e ansiedade foco em animais machos e seres humanos. Embora existam alguns modelos animais de comportamento materno alterado usando o estresse crônico, a maioria tem componentes fisiológicos significativos que não podem pertencer a estressores psicossociais crônicas comumente experimentadas por seres humanos ou se concentrar principalmente no período pré-parto. Estresse por contenção crônica durante a gravidez em ratos aumenta o cuidado maternal e ansiedade e diminui a agressão maternal em alguns estudos 5, mas diminui os cuidados maternos nos outros seis. Estresse por contenção é um estressor físico potente 7, e alguns relatos são inconsistentes com o cuidado maternal atenuada observado em mot humanodela com depressão pós-parto 4. Ultramild estresse pré-natal não afeta o cuidado filhote, mas não reduzir a agressão maternal 8. Paradigmas de stress Ultramild utilizar uma variedade de factores de stress randomizados (tais como 30 graus de inclinação da gaiola, ciclo de luz invertido, o confinamento, iluminação durante a noite, e gaiola suja) ao longo de vários dias, e o efeito dos componentes individuais é frequentemente pouco claro. É provável que alguns estressores utilizados na ultramild paradigmas de estresse, tais como ciclo de luz invertido e iluminação durante a noite afetam diretamente os cuidados maternos independente de quaisquer efeitos do estresse, como o cuidado materno em ratos tem um ritmo circadiano. A exposição a cama molhado é uma tensão térmica significativa para os filhotes, e pode resultar em mortalidade de crias em menos de 24 horas em pequenas ninhadas (observações pessoais).
Estudos recentes roedores têm se concentrado no uso de fatores de estresse ethologically relevantes, tais como estresse social crônico (CSS), no estudo dos efeitos do estresse sobre offscomportamento e transtornos do humor 9-13 Pring. Em um esforço para desenvolver um modelo etológicas para a depressão pós-parto, reduzir o componente fisiológico do estressor utilizado, e gerar resultados comportamentais e fisiológicas consistentes, o nosso laboratório tem-se centrado na utilização de social stress. Enquanto derrota social, crónica é efectivamente utilizada como um modelo para a depressão induzida pelo stress social, nos roedores machos 14, isto não é um modelo comportamental ecologicamente relevante para muitas roedores maternos se invasores machos são usados, como uma única derrota social de um roedor materno geralmente resulta em canibalismo da ninhada pelo intruso masculino. No entanto, a exposição aguda a um romance intruso masculino, sem derrota social da represa, provoca fortes respostas comportamentais e endócrinas de estresse em fêmeas lactantes, 15-18. Há também evidências de que o estresse crônico durante a lactação, incluindo a exposição a um intruso masculino, prejudica diretamente a produção de leite 19,20, o que pode impactar o crescimento filhote.Estes resultados em ratos maternos são suportados por estudos em fêmeas virgens, onde a instabilidade social crônica (variando isolamento e aglomeração) aumenta a atividade do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal 11,21, altera a regulação da temperatura corporal, reduz a sacarose e ingestão de alimentos, e tem sido proposto como um modelo animal para a depressão feminina 11. Auto-grooming, uma medida de ansiedade 22,23 também é sensível a manipulações estresse social 24,25.
Estresse social crônico (CSS) durante a lactação pode atrapalhar o comportamento maternal e atenuar o crescimento da barragem e descendentes. A apresentação diária de um romance intruso macho durante a amamentação diminui os cuidados maternos, aumenta a agressão maternal em direção a um novo intruso masculino e auto-grooming, e inibe o crescimento tanto da barragem e sua prole 10. Estes efeitos indicam que o CSS é um modelo ethologically relevantes e eficazes para os transtornos de humor que envolvemdeficiências na assistência materno, anedonia, ansiedade elevada e crescimento prole atenuada, como a depressão pós-parto. Tanto o cuidado materno e os dados indicam que os filhos CSS pode ter efeitos duradouros sobre as futuras gerações e as pesquisas sobre os efeitos do estresse crônico sobre o comportamento maternal suportam a hipótese de que os efeitos do estresse crônico sobre o comportamento maternal são hormonalmente mediadas (Murgatroyd e Nephew 2012 ). Além disso, dados recentes da prole fêmea adulta de barragens estressados apóia a hipótese de que a CSS como uma forma de estresse precoce provoca alterações no centro de ocitocina (oxt) e prolactina (PRL), que estão associados com o comportamento de enfermagem ineficiente 12. O modelo CSS complementa outros modelos eficazes de estresse interrupções induzidas no comportamento materno, como a limitação material de nidificação 26,27 e separação materna 28,29. Aspectos originais do modelo CSS é que ela é ethologically relevantes em ambos os roedores e humanos,tem um componente fisiológico relativamente menor, e pode ser combinado com o stress semelhantes noutras fases da vida (derrota, instabilidade social crónica sociais).
Os principais objetivos no desenvolvimento do paradigma CSS fosse usar um estressor ethologically e clinicamente relevante, induzir anedonia (medida pelo cuidado maternal e preferência sacarina), aumentar as medidas comportamentais de ansiedade e prejudicar o desenvolvimento fisiológico, comportamental e endócrino ou filhote. O objetivo do modelo é para testar tratamentos e práticas para a depressão pós-parto e ansiedade atuais e romance.
Protocol
Adultos Sprague Dawley fêmeas são criados em nossa unidade de animal, ninhadas são abatidos para 8-10 filhotes com uma relação mesmo sexo, e os cuidados maternos e testes de agressão é feito na gaiola ratos. Os sujeitos experimentais permanecer na mesma sala com o estudo. Uma polegada separadores elevados gaiola feita de vidro acrílico são colocados na gaiola no dia 20 ou 21 de gestação. Estes dividir a jaula em quatro quadrantes para evitar filhotes de rastejar de volta para a represa, quando colocado na gaiola. Comportamento materno típico está confirmado para todas as barragens no dia do nascimento (dia 1 de lactação), através da observação directa de recuperação filhote, higiene, enfermagem e auto preparação. Machos intrusos são menores ou do mesmo tamanho Sprague Dawley machos, e as fêmeas nunca são apresentados com o mesmo homem duas vezes. Cuidados maternos e agressão maternal é o vídeo gravado na manhã do dia 2, 9 e 16 da lactação, conforme descrito abaixo:
- Remover o lixo da represa, pesar machos e fêmeas separately e coloque todo lixo em uma gaiola realização limpo por 60 min.
- No final da 60 min separação, pesar machos e filhotes fêmeas separadamente antes de substituir lixo na gaiola da barragem, dividindo os filhotes o mais uniformemente possível entre os três quadrantes não ninho da gaiola. Iniciar a gravação de vídeo antes da reintrodução para garantir que todos recuperação cachorro é gravada.
- Vídeo registro dos cuidados maternos para 30 min. Permitir barragens para interagir com seus filhotes por mais 90 min. 120 min (30 min de gravação + adicional de 90 min) após a colocação de filhotes na gaiola da barragem, pesá-los novamente para determinar a ingestão de leite durante o período de duas horas. Um filhote de cachorro é sacrificado em cada ninhada em dias de testes comportamentais após o período de amamentação min 120 para extrair uma amostra de leite do estômago. A finalidade da recolha do leite dos filhotes é avaliar os níveis de hormônios e outros fatores que podem mediar os efeitos comportamentais e / ou fisiologia do estresse social crônico em prole. Voltar filhotes de barragem após a pesagem, e introduzir um novo intruso macho menor ou tamanho similar para a gaiola por 30 min para testar a agressão maternal. Iniciar a gravação de vídeo durante a introdução para assegurar que todas as agressões é gravado. Para os indivíduos de controle, o macho é removido após a gravação de 30 min. Para assuntos estresse crônico sociais, os machos são deixados para outra 30 min. Nos dias de ensaio não-comportamentais durante o período de 2-16 dias, os novos machos de intrusão são colocados em gaiolas de sujeitos CSS durante uma hora sem gravação de vídeo. As exposições são parados stress social ocorre se a lesão, os animais lesionados e são tratados e removidos do estudo.
- Um frasco com 0,02% de sacarina é adicionado ao da gaiola barragem de 3:00 nos dias 2, 9 e 16, alternando entre o lado direito e esquerdo. Tanto a água pura e garrafas sacarina são pesados em três horas, em seguida, novamente em 8:00 na manhã seguinte para determinar a preferência sacarina.
- Filhotes são desmamados no dia 23, e as barragens dere eutanásia nesta altura para se obter amostras de plasma basal e extrair o cérebro para análise da expressão do gene de fisiologicamente e comportamentalmente núcleos alvo relevante.
Maternal Behavior Scoring
Os comportamentos de agressão cuidados maternos descritos nas Tabelas 1 e 2 são marcados a partir dos vídeos usando o software de análise comportamental Odlog. Chaves são atribuídos a cada comportamento, ea tecla é pressionada enquanto cada comportamento está sendo realizada para registrar a duração desse comportamento. Freqüências são a soma dos traços-chave para cada comportamento. Este programa cria um arquivo de dados completo de tempo carimbado cinco caixas de segundo e uma tabela resumo com o total das freqüências e durações para os comportamentos definidos sobre a gravação de 30 min. Tanto a agressão maternal e cuidados maternos são marcados para os vídeos agressão maternal, como as represas que responder maternalmente para os filhotes, enquanto o macho intruso está na gaiola. Logo após a colocação dos filhotes na gaiola, a barragem irá recuperar cada filhote individualmente volta para o ninho. Recuperação completa é marcado, uma vez que todos os filhotes estão no ninho. Embora a recuperação completa é normalmente só marcou uma vez, às vezes pode ser marcou duas vezes se a barragem muda toda a ninhada para um novo local, após uma recuperação completa inicial. Comportamento de nidificação é marcado sempre que o material de nidificação é manipulado pela barragem com a boca ou patas. Preparação Pup inclui lamber ou manipulação da pele do filhote pela barragem com suas patas. Scoring Enfermagem é iniciada depois que a represa tem sido uma postura agachada estacionária ou de enfermagem propenso por 10 segundos. Isso é para dar tempo para que os filhotes para começar a mamar. Cuidados maternos total é a duração combinada de assentamento, preparação filhote, e de enfermagem, mas pode ser restrito a preparação e de enfermagem para se concentrar no comportamento cachorro-dirigida. Auto aliciamento é definido como a manipulação de própria pele da barragem com a boca ou patas. Atividade é marcado duranteção de qualquer atividade locomotora não associados com os comportamentos previamente definidos.
Agressão materna consiste em atacar, morder, chutar, e fixando. Atacar é definido como o boxe ou luta do intruso masculino. Mordendo é marcado quando a barragem usa seus dentes no intruso, e pinagem é registrado quando a barragem detém o macho para baixo com seus membros ou do corpo. Agressão total é a soma de atacar, morder, chutar, e fixando.
Estatística
Comportamentos maternos, a ingestão de leite, e de preferência a sacarina do controle e barragens CSS foram comparados em cada dia de lactação com testes t unicaudal para avaliar os efeitos da CSS em dias individuais. Dados de crescimento nos dias 2, 9 e 16 da lactação, foram comparados com os testes t uni-caudal no peso (em gramas) no dia 2 ou o crescimento percentual em relação ao dia 2 (dia 9 ou 16 de peso / dia 2 x peso 100). Os níveis de expressão de mRNA oxt foram normalizados contra três combinados housekgenes eeping, b-actina, hipoxantina fosforibosiltransferase (HPRT), e gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Níveis relativos de expressão de mRNA oxt foram comparados com o t-testes individuais em cada peptídeo ou do receptor, para cada região do cérebro. Todos os resultados gráficos são apresentados como grupo significa + SEM, eo nível de significância estatística foi de p ≤ 0,05.
Representative Results
Expor uma represa em lactação a CSS deprime a duração da preparação filhote e cuidado materno total durante a gravação de vídeo de 30 min no dia 9 de lactação (sobrinho e Pontes 2011, Figura 2). No dia 16 de lactação, agressividade e auto-grooming, uma medida de ansiedade, são aumentados (sobrinho e Pontes 2011, Figura 3). A ingestão de leite pelos filhotes de CSS barragens é de 40% menos do que as barragens de controle nos dias 9 e 16 de lactação (Figura 4), e do crescimento das crias é atenuado em ambos os dias (sobrinho e Pontes 2011, Figura 5). Preferência sacarina é menor no dia 16 nas fêmeas tratadas CSS (Figura 6).
No adulto crias fêmeas F1 de CSS fêmeas tratadas, ingestão de leite (Figura 7) e preferência sacarina (Figura 8) estão deprimidas nos dias 2 e 16. A expressão do gene oxitocina no núcleo supra-óptico é mais baixa nestas barragens (Figura 9
| COMPORTAMENTO | DESCRIÇÃO |
| Recuperação | Realização de filhotes de volta ao ninho |
| Recuperação completa | Tempo necessário para recuperar todos os 8 filhotes |
| Nidificação | Manipulação de cama na área ninho com a boca ou patas |
| Grooming Pup | Lamber ou manipulação da pele do cachorro com as patas |
| Enfermagem | Quando a represa está em uma postura agachada ou de enfermagem propenso |
| Cuidado materno total | Duração totalção de nidificação, Grooming Pup e Enfermagem |
| Auto Grooming | Manipulação de barragens própria pele com a boca ou patas |
| Atividade | Qualquer atividade locomotora não associada a comportamentos acima |
Tabela 1. Cuidado materno.
| COMPORTAMENTO | DESCRIÇÃO |
| Atacante | Boxe ou luta de intruso masculino |
| Cortante | Uso de dentes para atacar intruso masculino |
| Chutar | Uso de pés para atacar intruso masculino, semelhante a um coelho chutando |
| Fixando | Feminino materno segurando homem baixo com membros ou no corpo |
| AAgressão tal | Soma das durações de atacar, morder, chutar, e Fixando |
Tabela 2. Agressão Maternal.
Figura 1. Calendário do protocolo de estresse social crônico.
Figura 2. Estresse social crônico diminui os cuidados maternos no dia 9 de lactação. Expor uma represa em lactação para um romance intruso macho para uma hora por dia durante 7 dias diminuiu o tempo gasto preparação filhote e cuidado materno total, que inclui preparação filhote, enfermagem e comportamentos de nidificação durante 30 maternal gravação de vídeo comportamento min (sobrinho e Pontes, 2011). * Indica uma diferença significativa entre o controle e estresse grupos, p <0,05, de n = 9-10.
Figura 3. Estresse social crônico aumenta a agressão maternal e ansiedade no dia 16 da lactação. Expor uma represa em lactação para um romance intruso macho para uma hora por dia durante 14 dias aumentou a duração (A) e freqüência (B) de agressão e de auto-preparação e diminuição locomotor atividade ao longo de um min maternal gravação de vídeo 30 agressões (sobrinho e Pontes, 2011). * Indica uma diferença significativa entre os grupos de controle e estresse, p <0,05, n = 9-10 de.
Figura 4. Estresse social crônico diminui a ingestão de leite pela prole. Ingestão de leite total por 8-10 ninhadas de filhotes em um intervalo de duas horas de enfermagem foi reduzidoem barragens estressados nos dias 9 e 16 de lactação. * Indica uma diferença significativa entre os grupos de controle e estresse, p <0,05, n = 12-14 de.
Figura 5. Estresse social crônico atenua o crescimento das crias, nos dias 9 e 16 de lactação. Expor barragens de estresse social crônico por 15 dias durante a lactação resulta em crescimento filhote atenuada (sobrinho e Bridges 2011). * Indica uma diferença significativa entre os grupos de controle e estresse, p <0,05, n = 9-10 de.
Figura 6. Estresse social crônico induz a diminuição da ingestão de sacarina em lactação dia 16. Quinze dias de estresse social diminui a ingestão de sacarina percentual em relação à água durante um período de 17 horas. * Indica uma diferen significativarença entre os grupos de controle e estresse, p <0,05, n = de 9-10.
Figura 7. Vida estresse social crônico precoce diminui a ingestão de leite pela prole de matrizes F1. Ingestão total de leite pela prole de matrizes F1 (ninhadas de filhotes 8-10) ao longo de um intervalo de duas horas de enfermagem foi reduzido nos dias 2 e 16 de lactação. * Indica uma diferença significativa entre os grupos de controle e estresse, p <0,05, n = 12-14 de.
Figura 8. Vida estresse social crônico cedo induz diminuição da ingestão de sacarina em dias de lactação 2 e 16. Quinze dias de estresse social diminui a ingestão de sacarina percentual em relação à água durante um período de 17 horas. * Indica uma diferença significativa entre o controle e estressegrupos, p <0,05, n = 12-14 da.
Figura 9. Crônica início da vida estresse social diminui a expressão do mRNA de ocitocina no núcleo supraoptic. Prole fêmea adulta de mães expostas ao estresse social crônico têm atenuado a atividade central de oxitocina, que está associada com a eficiência de enfermagem diminuiu (Murgatroyd e Sobrinho, 2012). Os níveis de expressão de mRNA oxt foram normalizados contra três genes housekeeping combinadas, b-actina, hipoxantina fosforibosiltransferase (HPRT), e gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). * Indica uma diferença significativa entre os grupos de esforço de controlo e p <0,05, de n = 16-18.
Discussion
Os dados obtidos a partir do paradigma CSS é mais provável que seja consistente e repetível num ambiente de investigação do comportamento estável. Argumenta-se que a habitação e criação de animais de laboratório é um componente que precisa de ser mais cuidadosamente considerado em qualquer tipo de estudo, especialmente estudos comportamentais. Habitação e criação de práticas que possam introduzir confunde incluem: começando com fêmeas prenhes enviados do fornecedor, movendo-se entre as barragens quartos diárias para o teste comportamental, a variação no tempo do dia de testes comportamentais, a exposição excessiva de barragens para novas visões, sons e odores , não usar gaiola para testes comportamentais, a falta de material de nidificação ou inconsistente, e os pobres cuidados com os animais de rotina (por exemplo, a exposição a roupa molhada e suja). Além disso, a inclusão de outros testes comportamentais durante a lactação (por exemplo, teste de natação forçada ou labirinto em cruz elevado) podem introduzir confunde. No entanto, o uso de um ambiente novo ou outra gaiolaestressor agudo pode ser útil para revelar diferenças comportamentais não aparentes com o teste de gaiola devido às interações potenciais entre estresse crônico, o estresse agudo e comportamento.
O protocolo atualmente descrito é eficaz com ratos Sprague Dawley, mas as modificações do protocolo pode ser necessário para outras cepas e espécies. Por exemplo, os filhotes devem ser protegidos por uma barreira de altamente agressivos longas Evans machos para prevenir lesões. Práticas críticos para a administração social stress incluem o uso de machos menores ou de tamanho similar e tendo a primeira interacção de um macho com um intruso altamente agressivo 2 barragem dia para garantir derrota e comportamento submisso consistentemente nos machos. Se os machos não atacar uma maca, eles devem ser removidos a partir do estudo, uma vez que é provável que eles vão atacar ninhadas subsequentes. Uma opção para reduzir a probabilidade dos homens excessivamente agressivos é tê-los derrotado por um macho maior antes do começo da rudy. Para a pontuação comportamental, a gravação e análise de freqüência e duração da maioria dos comportamentos é necessário fornecer uma visão completa do comportamento, bem como a utilização de intervalos de gravação menor ou verificações aleatórias pode resultar na recolha de dados suficientes para testar exaustivamente a hipóteses. Formação sólida e consistente de marcadores pode ser realizada com o uso previamente marcados vídeos comportamentais.
A principal aplicação do modelo CSS é o teste de tratamentos actuais e novos medicamentos para a depressão pós-parto e ansiedade. Um uso adicional deste modelo é o de investigar os efeitos das práticas e procedimentos sobre os cuidados maternos, como a cesariana, parto induzido, e vários horários lactação comuns. Outras investigações de possíveis efeitos do estresse sobre a lactação será valiosa, dada a falta de estudos sobre este tema. Enquanto amostras de leite provenientes das barragens seria útil, a necessidade de anestesia e oxt exógenana coleta das amostras apresenta vários confunde comportamentais e fisiológicas, assim que os estudos sobre os efeitos do estresse sobre a lactação pode não ser propício para a análise comportamental simultânea. O potencial para estudos transgeracionais com o modelo CSS é grande, e estas investigações podem também incluir diversos tratamentos de estresse da prole adulta para investigar possíveis interações entre estresse precoce e mais tarde a exposição stress.
A importância do modelo CSS e centros de testes comportamentais associados sobre a pertinência etológicas e de translação. Postula-se que a falta de eficácia dos tratamentos actuais para a depressão e ansiedade é devido a uma falta de sobreposição etológicas entre os estudos em animais e humanos. Os modelos animais de depressão e ansiedade muitas vezes dependem de estressores físicos robustos ou estirpes altamente selecionados que podem explicar a constatação de que tratamentos antidepressivos atuais são mais eficazes com depressão grave. Ph ysical estressores como a restrição e a exposição a uma grande variedade de factores de stress não randomizados simular experiências humanas mais comuns. A justificativa para a exposição randomizado usado em paradigmas de estresse crônico moderado é impedir aclimatação. Esta é uma preocupação importante, mas a situação ideal pode ser a utilização de um protocolo que os animais não se aclimatar a que mais se assemelha a etiologia da depressão e ansiedade em seres humanos, tais como o stress social. Além de promover o uso de factores de stress mais etológicas, outra vantagem do modelo CSS é o uso de uma medida relevante da anedonia, comportamento maternal. Este é um comportamento mediado recompensa robusto que medeia diretamente os efeitos adversos da depressão em mães de filhos. A incorporação combinada de factores de stress e as medidas etológicas de anedonia na depressão e ansiedade investigação será especialmente benéfico na identificação de medidas preventivas e de tratamentos seguros e eficazes.
"> O stress social tem sido utilizado com sucesso em machos e fêmeas nulíparas durante vários anos, ea expansão do trabalho em fêmeas materna é susceptível de produzir uma grande quantidade de novos dados para a depressão pós-parto, bem como o estresse precoce distúrbios associados em ambos os machos e fêmeas. Postula-se que o aumento do uso de modelos animais etológicas em depressão e ansiedade investigação vai levar a tratamentos mais eficazes, devido à coleta de dados comportamentais que é ethologically e translação relevante, menos variável e mais repetitivo.Disclosures
Os autores não competindo interesses financeiros.
Acknowledgments
Gostaríamos de agradecer a Chantal Lau para o conselho em avaliar a ingestão de leite, Klaus Miczek para aconselhamento sobre o uso de estresse social, e Sheryl Goodman feedback sobre a relevância clínica de estresse social crônico. O desenvolvimento deste protocolo foi apoiado pelo NICHD K99/R00 HDO59943 para BCN.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ODlog video analysis | Macropod software | Version 2.7.2 | Available for PC or Mac |
| Video recorder | Sony | HDR-CX130 |
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