Evaluación del comportamiento sexual de los ratones machos
Summary
Este artículo describe cómo realizar pruebas de comportamiento sexual en ratones macho.
Abstract
El comportamiento sexual es muy específico de cada especie. Aunque los roedores tienen comportamientos sexuales ligeramente diferentes, los ratones y las ratas tienen un patrón de comportamiento sexual similar. El propósito de este artículo es describir el modelo femenino ovariectomizado estrus inducido por hormonas y el procedimiento experimental para la evaluación del comportamiento sexual de ratones machos. Los elementos de comportamiento sexual más importantes se muestran en el video y las ilustraciones. También se explican los pasos críticos, las ventajas y las limitaciones de la prueba de comportamiento sexual. Por último, se presentan los parámetros de comportamiento y se distinguen los procesos de montaje, intromisión y eyaculación en el apareamiento. Los parámetros de comportamiento se evalúan en términos de la duración ocurrida y los recuentos durante el período de prueba.
Introduction
El comportamiento sexual en ratones machos machos maduros es el resultado de la interacción de una serie de sistemas hormonales y sistemas neuronales relacionados e interdependientes en diferentes circuitos cerebrales1. También requiere experiencias de desarrollo, aprendizaje, contexto y un socio adecuado. El análisis conductual es un reflejo importante sobre la función neuronal o neurocrina. Por lo tanto, estudio de comportamiento sexual en modelos animales ha sido ampliamente utilizado en la neurociencia del comportamiento y otras investigaciones relacionadas2. El etograma de las conductas sexuales en roedores se ha explicado en muchos artículos y libros1,3,4. Por ejemplo, la descripción de Scahs y Barfield del comportamiento sexual en la rata5 ha ayudado a entender un patrón de comportamiento similar en ratones5. El ratón es uno de los sujetos más utilizados para estudios conductuales. 6 dio una introducción detallada de los comportamientos sexuales del ratón masculino: Cuando un ratón macho se encuentra con una hembra, comienza a investigar la región anogenital de la hembra. Luego, el macho presiona sus patas delanteras contra los flancos de la hembra para montar a la hembra desde la parte trasera. La hembra exhibe una postura sexualmente receptiva característica, doblando su columna vertebral hacia abajo en un arco y moviendo su cola a un lado del cuerpo, exponiendo una apertura introitus para la penetración sexual del macho (es decir, lordosis). Después del montaje, el macho hace impulsos pélvicos rápidos y poco profundos, seguidos de impulsos vaginales lentos y profundos. Después de numerosas intromisiones, un empuje de larga duración resulta en la eyaculación del semen, durante el cual el ratón macho puede congelarse durante unos 25 s antes de desmontar o caer de la hembra6. En la eyaculación, las glándulas accesorias machos del ratón pueden producir una mezcla que contiene semen que se endurece para formar el tapón copulatorio. Finalmente, después de la eyaculación, el macho comienza el aseo genital y muestra una falta de interés en la hembra. En resumen, la secuencia básica del comportamiento sexual masculino consiste en oler, seguir, montar, intromisión, eyaculación y acicalamiento posterior a la eyaculación. El comportamiento sexual del ratón presenta diferencias de tensión. Por ejemplo, las latencias de eyaculación oscilan entre 594 y 6943 s, y el número de intromisiones oscila entre 5 y más de 100. Las latencias posteriores a la eyaculación oscilan entre 17 y 60 min. Sin embargo, la introducción de una hembra novedosa puede disminuir este intervalo de tiempo. En algunos casos, el macho eyacula en la primera intromisión con la nueva hembra7.
Los principales eventos para la evaluación del comportamiento sexual son el montaje, la intromisión y la eyaculación. Científicos del comportamiento han recomendado la medición no sólo de la frecuencia de cada acción, sino también de su latencia y intervalo de tiempo5,8. Algunos de los principales indicadores de medición en estudios anteriores incluyen: número de montajes, número de intromisiones, latencia de montaje, latencia de intromisiones, latencia de eyaculación, latencia de montaje post-eyaculatoria (o intervalos post-eyaculatorios), latencia de intromisiones post-eyaculatoria, número de series de cópula y duración de series de cópula. 5 describieron cómo identificar cada acción de montaje, intromisión y eyaculación de roedores. El montaje se define como el macho que monta la hembra desde la parte trasera, palpar sus flancos con sus patas delanteras, y empujar su pene rápida y repetidamente sin inserción del pene. La intromisión, también conocida como inserción del pene, se identifica mediante uno o más de los siguientes actos: un empuje largo y profundo después de rápidos empujes superficiales, una patada rápida con una pata trasera, y una marcada retirada lateral del macho de la hembra. La eyaculación se identifica por un empuje pélvico terminal que es más lento y más profundo que el de una intromisión y una reducción en la elevación de la pata trasera. Cada secuencia, desde el montaje hasta la eyaculación, identifica una serie copulatoria. Las definiciones de parámetros de comportamiento utilizados en el presente estudio se enumeran de la siguiente manera: 1) Latencia de montaje: el tiempo desde la introducción de la hembra hasta el primer montaje del macho; 2) Latencia de intromisión: el tiempo desde la introducción de la hembra hasta la primera intromisión; 3) Latencia de la eyaculación: el tiempo desde la primera intromisión hasta la primera eyaculación (generalmente después del último empuje pélvico); 4) Latencia de montaje post-eyaculatorio: el tiempo de la eyaculación al siguiente montaje; 5) Latencia de intromisión post-eyaculatoria: el tiempo de la eyaculación y la siguiente intromisión; 6) Número de soportes: el número de tiempos de montaje antes de la primera eyaculación; 7) Número de intromisiones: el número de intromisiones antes de la primera eyaculación; 8) Número de series copulatorias: el número de series copulatorias durante el período de observación; 9) Duración de la serie copulatoria: el tiempo de todas las series copulatorias durante el período de observación.
El comportamiento sexual y el comportamiento relacionado se pueden llevar a cabo en la jaula del varón o en una arena cerrada, entre las cuales se introduce un aparato llamado caja espejada “Sin secretos” de Rissman para observar el comportamiento de apareamiento3. Una cámara de vídeo se coloca delante de la caja para grabar simultáneamente la acción de los ratones desde una vista lateral y a través de un espejo inclinado desde una vista ventral. Sin embargo, este método requiere luces brillantes, lo que inevitablemente conduce a una mayor habituación con el fin de eliminar el estrés ambiental en ratones. En cuanto al método de medición, se recomienda el análisis de comportamiento basado en vídeo para registrar y cuantificar el comportamiento4. Una grabadora de vídeo que tiene una opción de avance de vídeo fotograma a fotograma con velocidades de obturación recomendadas superiores a 1/1000 s se puede utilizar para grabar movimientos rápidos del ratón. La cámara infrarroja de alta resolución es necesaria cuando se graba en un entorno oscuro. Para analizar la película, se necesita un ordenador con un agarrador de marcos para permitir que los fotogramas individuales de comportamiento se capturen para la manipulación del ordenador. Los ratones son extremadamente versátiles y pueden mostrar un comportamiento compensatorio después de casi cualquier tratamiento. La ambiguidad puede existir sobre cada parte del cuerpo en movimiento4. Por lo tanto, el análisis de algunos comportamientos puede requerir una resolución aún mayor y cámaras de mayor velocidad.
Las conductas sexuales masculinas en ratones se ven afectadas por muchos factores, incluyendo diferencias de tensión, cambios hormonales y mutanticiones genéticas1,3,9,10. McGill y Blight11 ilustraron las diferencias de tensión en los comportamientos de acoplamiento del ratón. Por ejemplo, los machos C57BL/6 suelen obtener intromisión rápidamente y eyacular en unos 20 min11. Los machos DBA/2 tardan en obtener intromisión, pero eyaculan rápidamente. Los machos BALB/c son lentos para lograr la eyaculación (latencia media de 1 h) debido a un largo período de cortejo11. Testosterona facilita y mantiene el comportamiento sexual masculino2, y los cambios en los niveles de testosterona pueden alterar el rendimiento del comportamiento sexual12. Tanto la castración quirúrgica como el tratamiento antiandrógeno pueden reducir el nivel de testosterona y resultar en una rápida disminución de las conductas sexuales e incluso la motivación sexual y la excitación sexual13. La testosterona administrada puede restaurar comportamientos precopulatorios y copulatorios en ratones castrados. Por último, los ratones noqueadores y knockdowns muestran diferencias en las facetas de los comportamientos sexuales en comparación con los ratones de tipo salvaje. Por ejemplo, los ratones machos con mutaciones específicas de Adcy3, Cnga2 y Gnao exhiben una capacidad reducida para detectar feromonas, mientras que los ratones noqueadores Trpc2 muestran la preferencia alterada de la pareja14,15,16. Otros efectos de los transgénicos y nocauts en el comportamiento sexual de los ratones se explican por Crawley3.
Aquí, se describe uno de los procedimientos más comunes para evaluar el comportamiento sexual en el emparejamiento de un ratón masculino con una hembra ovariectomizada que ha sido preparada hormonalmente para ser receptiva. Se presenta un protocolo experimental para llevar a cabo experimentos de comportamiento sexual en ratones. Además, se muestra un ejemplo de cambio de patrones de comportamiento sexual resultantes del aislamiento social en ratones CD-1.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hay algunos pasos críticos en el protocolo presentado. En cuanto a la ovariectomía de las hembras, la apertura de la incisión quirúrgica desde la espalda es menos perjudicial que la del abdomen. Dado que la posición del ovario es profunda, tirar de otros órganos cuando la incisión se abre desde el abdomen a menudo conduce a sangrado y resulta en una visión quirúrgica poco clara20. Realizamos la incisión en la espalda para llegar al ovario fácilmente y acortar el tiempo quirúrgico, así…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a Lu Cong, Zhang Hongxia, Zhang Beiyue y Hu Mi por sus sugerencias para los experimentos.
Materials
| Choral hydrate | Sinopharm Chenmical Reagent Co., Ltd. | 20160225 | |
| Coated VICRYL Plus Sutures | Ethicon, Inc. | missing | |
| Estradiol benzoate | J&K Scientific, Ltd. | L930Q170 | |
| Ethanol absolute | Beijing Chemical Works Co., Ltd. | 20160715 | |
| Ibuprofen (Children's Motrin) | Shanghai Johnson & Johnson Co., Ltd. | 160629478 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | 217180501 | |
| Lidocaine | HebeI Tiancheng Pharmacreutical Co., Ltd. | 1170506107 | |
| Male and female CD-1 mice | Vital River Beijing | SCXK( )2013-0023 |
|
| Olive oil | |||
| Penicillin sodium | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F5126420 | |
| Progesterone | J&K Scientific, Ltd. | LR50Q07 | |
| Sony digital camera | Sony Corporation | HDR-CX290E | |
| Test box | DIY | ||
| ThinkStation Computer | Lenovo | S/N PCOGLQKG | |
| Vaporizer for Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | E05904-009M |
Referencias
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