Usando um modelo murino de estresse psicossocial na gravidez como um paradigma transcanalmente relevante para transtornos psiquiátricos em mães e bebês
Summary
O paradigma do estresse psicossocial crônico (CGS) emprega estressores clinicamente relevantes durante a gravidez em camundongos para modelar transtornos psiquiátricos de mães e bebês. Aqui, fornecemos um procedimento passo-a-passo de aplicação do paradigma CGS e avaliações a jusante para validar esse modelo.
Abstract
O período peripartum é considerado um período sensível onde exposições maternas adversas podem resultar em consequências negativas a longo prazo tanto para a mãe quanto para os filhos, incluindo o desenvolvimento de distúrbios neuropsiquiátricos. Fatores de risco ligados ao surgimento da desregulação afetiva no díade materno-infantil têm sido extensivamente estudados. A exposição ao estresse psicossocial durante a gravidez tem emergido consistentemente como um dos preditores mais fortes. Vários modelos de roedores foram criados para explorar essa associação; no entanto, esses modelos dependem do uso de estressores físicos ou de um número limitado de estressores psicossociais apresentados de forma repetitiva, que não captam com precisão o tipo, intensidade e frequência de estressores experimentados pelas mulheres. Para superar essas limitações, foi gerado um paradigma de estresse psicossocial crônico (CGS) que emprega diversos insultos psicossociais de diferentes intensidades apresentados de forma imprevisível. O manuscrito descreve este novo paradigma CGS onde camundongos gestantes, do dia gestacional 6,5 a 17,5, são expostos a vários estressores durante o dia e durante a noite. Estressores diurnos, dois por dia separados por uma quebra de 2h, variam de exposição a objetos estranhos ou odor predador a mudanças frequentes na roupa de cama, remoção de roupa de cama e inclinação da gaiola. Os estressores durante a noite incluem exposição contínua à luz, troca de companheiros de gaiola ou roupas de cama molhadas. Já mostramos anteriormente que a exposição ao CGS resulta no desenvolvimento de anormalidades neuroendócrinas e comportamentais maternas, incluindo aumento da reatividade do estresse, o surgimento de padrões de cuidados maternos fragmentados, anedonia e comportamentos relacionados à ansiedade, características fundamentais de mulheres que sofrem de humor perinatal e transtornos de ansiedade. Este modelo CGS, portanto, torna-se uma ferramenta única que pode ser usada para elucidar defeitos moleculares subjacentes à desregulação afetiva materna, bem como mecanismos trans-placentários que impactam o neurodesenvolvimento fetal e resultam em consequências comportamentais negativas a longo prazo na prole.
Introduction
Os mecanismos subjacentes ao aumento da suscetibilidade a distúrbios neuropsiquiátricos em mães e bebês após exposições maternas adversas no período peripartum permanecem amplamente desconhecidos. Alterações fisiológicas maternas substanciais ocorrem durante a gravidez e a transição para o período pós-parto, incluindo várias adaptações neuroendócrinas que são hipóteses de serem críticas não apenas para o neurodesenvolvimento saudável da prole, mas também para a preservação da saúde mental materna1,2. Ao nível do eixo adrenal hipotalâmico materno (HPA), observam-se adaptações nos níveis circadianos e induzidos pelo estresse da liberação glicocorticoide, incluindo um ritmo mais achatado da atividade do eixo HPA diurno e a resposta do eixo HPA amortecida aos estressores agudos3,4,5. Dado que a atividade aprimorada do eixo HPA é relatada em um subconjunto de mulheres com desregulação afetiva pós-parto, incluindo aumento dos níveis de glicocorticoides circulantes e feedback negativo inibido6,7,8, exposição a estressores que resultam em aumento da reatividade do estresse pós-parto e prevenção de adaptações maternas do eixo HPA são pensadas para aumentar a suscetibilidade a distúrbios neuropsiquiátricos.
Para elucidar os efeitos do estresse na desregulação afetiva em mães e bebês, vários modelos de rodent de estresse no período peripartum foram gerados. A maioria desses modelos é caracterizada pela aplicação de estressores físicos que resultam em desafios homeostáticos e alterações no estado fisiológico da barragem9, como estresse de contenção crônica10 e estresse na natação durante a gestação11, ou exposição ao choque pós-parto12. Embora esses paradigmas tenham sido demonstrados para resultar no surgimento de comportamentos depressivos pós-parto e alterações no cuidado materno10,11,12, eles têm sido limitados por sua incapacidade de capturar com precisão a natureza psicossocial dos estressores comumente vivenciados pelas mães humanas. Isso se torna particularmente importante ao tentar revelar as consequências neuroendócrinas do estresse crônico no período peripartum, uma vez que o processamento de diferentes tipos de estressores é pensado para ser mediado por diferentes redes neurais orquestrando a ativação do eixo HPA9.
Para superar essa limitação, diversos grupos têm desenhado paradigmas de estresse empregando insultos psicossociais ou uma combinação de estressores físicos e psicossociais. O modelo de separação materna, onde as barragens são separadas de seus filhotes por várias horas por dia durante o período pós-parto13,14, e o modelo crônico de estresse social, onde as barragens são expostas a um intruso masculino na presença de suas ninhadas15,16, têm sido capazes de reproduzir o surgimento de anormalidades no cuidado materno e fenótipos depressivos associados a paradigmas de estresse físico. O paradigma crônico de estresse ultramamsário, onde camundongos gestantes são expostos a uma variedade de insultos psicossociais, incluindo inclinação de gaiola e iluminação noturna, bem como insultos fisiológicos substanciais, como estresse de contenção e restrição alimentar, revelou ainda mais exposição a uma natureza mista de estressores resulta em anormalidades no comportamento materno, incluindo prejuízos na agressão materna, bem como a desregulamentação na atividade circadiana do eixo HPA17,18. Consistente com esses resultados, um modelo alternado de restrição e superlotação durante a gestação resulta em elevações nos níveis de corticosterona circadiana materna pós-parto, bem como alterações no cuidado materno, embora não sejam observadas diferenças na re-atividade do eixo HPA após a exposição pós-parto a novos insultos agudos1.
Uma expansão desse trabalho, gerando um paradigma de estresse gestacional que emprega múltiplos insultos psicossociais apresentados de forma imprevisível e minimiza o uso de estressores fisiológicos. Estudos já mostraram anteriormente que esse paradigma de estresse psicossocial crônico (CGS) resulta no desenvolvimento da disfunção do eixo HPA materno, incluindo maior reatividade do estresse no início do pós-parto19. Essas alterações estão associadas a anormalidades no comportamento materno, incluindo alterações na qualidade da assistência materna recebida pelos filhotes, e o surgimento de comportamentos anedônicos e parecidos com ansiedade19, características consistentes com o humor perinatal e transtornos de ansiedade20,21. Além disso, o ganho de peso dos filhos reduz durante o período pós-natal após a exposição no útero ao CGS19,sugerindo que o CGS pode ter efeitos de programação negativa persistentes nas gerações futuras.
O objetivo no desenvolvimento do paradigma CGS foi utilizar principalmente estressores clinicamente relevantes, que capturam com precisão o tipo, intensidade e frequência de insultos frequentemente associados à disregulação neuroendócrina e ao desenvolvimento de transtornos de humor perinatal e ansiedade. Aqui, o estudo fornece um protocolo detalhado de como submeter camundongos gestantes ao CGS, bem como avaliações a jusante que podem ser usadas para testar a validade do modelo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Expor os camundongos gestantes à CGS perturba a função neuroendócrina materna pós-parto, incluindo a resposta do eixo HPA a novos estressores, e está associada a várias anormalidades comportamentais relevantes para o humor perinatal e transtornos de ansiedade. Dado que o modelo emprega a utilização de um fator de risco ambiental, espera-se maior variação fenotípica do que observada de outra forma nos modelos genéticos22. No entanto, os resultados obtidos a partir da aplicação do par…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores desejam reconhecer o apoio do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais T32 GM063483-14 e da Fundação de Pesquisa Infantil de Cincinnati. Para dados adaptados de Zoubovsky et al., 2019, a Licença Comum Criativa pode ser encontrada no seguinte local: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
Materials
| Animal lancet | Braintree Scientific Inc. | GR4MM | |
| Blunt end probe | Fine Science Tools | 10088-15 | Used to check for copulatory plugs |
| Bottles for SPT | Braintree Scientific Inc. | WTRBTL S-BL | 100 mL glass water bottle with stopper and sipper ball point tube, graduted by 1 mL. |
| Conical tubes (50 mL) | Corning Inc. | 352098 | Used for restraining mice to measure HPA axis response to acute stress. Make sure conical tube has small opening at the end for ventilation. |
| Legos | Amazon | – | |
| Marbles | Amazon | – | |
| Mouse Corticosterone ELISA kit | Biovendor | RTC002R | |
| Mouse EZM | TSE Systems | – | |
| Reciprocal laboratory shaker | Labnet international | S2030-RC-B | |
| Serum separator tubes | Becton Dickinson | 365967 | |
| Static cage- bottom | Alternative Design Manufacturing and Supply Inc. | RC71D-PC | |
| Static cage – filtered ventilated tops | Alternative Design Manufacturing and Supply Inc. | FT71H-PC |
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