Summary

En ny metode for å indusere en depresjon-lignende oppførsel i rotter

Published: February 22, 2018
doi:

Summary

Denne protokollen beskriver en ny modell som sunn rotter kunne kontrakt depresjon over gangen periodthrough smitte av eksponering for kronisk uforutsigbare stresset (CUS) rotter.

Abstract

Smittsom depresjon er et fenomen som er ennå å bli fullt anerkjent dette stammer fra utilstrekkelig materiale om emnet. For øyeblikket finnes det ingen eksisterende formatet for å studere mekanisme handling, forebygging, kontroll og behandling av smittsom depresjon. Formålet med denne studien var derfor å etablere den første dyremodell smittsom depresjon.

Sunn rotter kan kontrakt depressive atferd hvis utsatt for deprimerte rotter. Depresjon er indusert i rotter ved å utsette dem til flere manipulasjoner kronisk uforutsigbare stress (CUS) over 5 uker, som beskrevet i protokollen. En vellykket sukrose preferanse test bekreftet utviklingen av depresjon i rotter. CUS-eksponerte rottene ble deretter bur naiv rotter fra gruppen smitte (1 naiv rotte/2 deprimert rotter i et bur) for ytterligere 5 uker. 30 sosiale grupper ble opprettet fra en kombinasjon av CUS-eksponerte rotter og naiv rotter.

Denne foreslåtte depresjon-smitte protokollen i dyr består hovedsakelig av samboere CUS-eksponert og sunn rotter i 5 uker. For å sikre at denne metoden fungerer, en rekke tester utføres – første, sukrose preferanse testen på inducing depresjon til rotter, sukrose preferanse test, sammen med feltet Åpne og tvunget svømme tester på slutten av samlivet perioden. Hele eksperimentet rotter gis koder og alltid tilbake til deres burene etter hver test.

Noen begrensninger til denne metoden er svak forskjellene registrert mellom den eksperimentelle og kontroll grupper i sukrose preferanse testen og irreversibel traumatisk utfallet av tvunget svømme testen. Disse kan være verdt å vurdere for egnethet før enhver fremtidig anvendelse av protokollen. Likevel, etter eksperiment, naiv rotter utviklet smitte depresjon etter 5 uker å dele samme buret med CUS-eksponerte rotter.

Introduction

Tester utført i nyere tid har antydet at psykiske sykdommer kan spres lett til friske individer via smitte1. I dette tilfellet det kalles sosiale smitte og spres gjennom påvirker holdning og atferd. Dette krever bare en deprimert person å samhandle med en eller flere friske individer, og dermed tilrettelegge deling av følelser. Relasjoner er dermed en svært viktig komponent i humør, som de definerer overføring av følelser fra en person til den andre, som etterligner og “emosjonelle pesten”. Tidsrammene for smitte skal tre i kraft variere2, uunngåelig avhengig av alvorlighetsgraden av følelser og styrken på motstanden av mottakeren.

De store konsekvensene for emosjonelle smitte har sørget for at studier utført tidligere hovedsakelig fokusert på negative aspekter. Utfallet av negative effekter sørget smitte depresjon fikk enorm oppmerksomhet, studier viser at smitten depresjon øker sannsynligheten for familier og venner av en deprimert person viser depressive atferd3 , 4 , 5 , 6.

Det er både personlige og økonomiske grunner for å takle depresjon. Det fører ofte til sykelighet; og sin levetid forekomst mellom 13,3 og 17,1% i USA7. Verdens helseorganisasjon filene viser at depresjon er fjerde på listen over globale sykdommer med stor byrder, forekommer i mennesker i alle kjønn, aldre, sosial bakgrunn, og er like i stand til å påføre dårlig helse, påvirker evnen til å samhandle med andre8,9,10,11, og forårsaker overflødig funksjonshemming12,13. 850 000 liv er anslått å være tapt til depressive selvmord hvert år14. Pasienter er vanligvis foreskrevet Antidepressiva medisiner eller til å gjennomgå kognitiv atferdsterapi. Disse treatmentshelp ca 60-80% av pasientene. Imidlertid utgjør håndtere sykdommen fortsatt et stort problem; behandling er ikke tilgjengelig for alle deprimerte pasienter. For de som får behandling, lider noen bivirkninger, andre dårlig overholder retningslinjene15. Antall pasienter resistent mot behandling er opp til 40%14. Med depresjon, har økonomien ofte LED i form av dyr behandling, en nedgang i arbeidsstyrken og tidlig avgang16. En anslått årlig tap av $44 milliarder i USA skyldes depresjon, sto for nesten halvparten av landets tapt produktivitet17. Dyr behandling krever nøye legehjelp, som innebærer en rekke økt medisinske kostnader og nødvendiggjør påvente av uønskede resultater, samt dårlig respons på behandling18.

Har ikke kommet over en allerede utprøvd dyremodell å studere depresjon-smitte mekanismen, forebygging og behandling, ble denne hypotetiske dyr protokollen brukt for første gang. Det antyder at gjennom samliv med CUS-eksponerte rotter, sunn rotter har tendens til express depressive atferd. Hovedmålet med dette eksperimentet var å etablere et laboratorium prosedyre som fremhevet overføring av depresjon, via smitte fra CUS-eksponerte rotter å friske seg. Deretter ble resultatene vurdert for å avgjøre om depresjon-smitte var begrenset bare til depresjonssymptomer, eller om det var relatert til andre stemningslidelser, som angst. Det endelige målet med forsøket er å komme nærmere å bedre forstå mekanismen av depresjon-smitte i løpet å utvikle nye behandlingsmetoder19.

Protocol

Fremgangsmåten nedenfor ble utført i henhold til anbefalingene erklæring i Helsinki, Tokyo og retningslinjene for bruk av eksperimentelle dyr av EU. Eksperimentene ble også godkjent av dyr omsorg komiteen ved Ben-Gurion-Universitetet i Beersheba. 1. forbereder rotter den eksperimentelle prosedyren Merk: For den eksperimentelle prosedyren, Velg Sprague-Dawley hannrotter med ingen åpenbare patologi, hver veier mellom 300 og 350 g. Huset tre rotter per b…

Representative Results

Sukrose preferanse test: Etter utsette rotter 5 uker av for induksjon av depresjon, og deretter senere avslørte sunn rotter til CUS-eksponerte rotter i en ytterligere 5 uker, vises begge settene med rotter depressive-lignende behaviorsat slutten av eksperimentet (figur 2). Bevis for dette ble sett i redusert foretrekker sukrose av deprimert rotter, etter kunde (65 ± 2,8%, p < 0,001, figur 2), når sammenlignet med 30 rotter i kontrollgruppen (…

Discussion

Ifølge resultatene med anvendelsen av denne protokollen, var sunn rotter, som mennesker, negativt påvirket av deprimert rotter når huset sammen over en lengre periode. Contagiously deprimert rottene ble berørt av papirformat allerede deprimert etter fem uker med samliv, etablere en tydelig dyr depresjon-smitte modell for første gang. En tidligere studie med griser hadde også foreslått delt emosjonelle lover mellom deprimert og sunn griser25.

Induksjon av depresjo…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne erkjenner takknemlig Dr. R. Bilyar, bosatt, urologi avdeling, Soroka medisinske senter, for hans hjelp i laboratoriet også som er video analysen. Støtte fra Shira Ovadia, direktør av dyr ressurser enhet, er også takknemlig anerkjent. Mange takk til A. Alir og ansatte på kritiske omsorg enhet, Soroka medisinske senter for deres støtte og nyttig diskusjoner.

Materials

Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Water Common tap water used througout the experiment at different stages
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Black lusterless perspex box (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Video Camera Canon Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test
Alcohol Pharmacy 99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for lceaning the open field test box before the introduction of each rat
Glass cylinder 100 cm tall, 40 cm in diameter, and 40 cm deep cylinder used for carrying out the forced swim test
Paper towels Pharmacy Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Bold markers Common bold markers used for labeling rats

References

  1. Hill, A. L., Rand, D. G., Nowak, M. A., Christakis, N. A. Emotions as infectious diseases in a large social network: the SISa model. Proc Biol Sci R Soc. 277 (1701), 3827-3835 (2010).
  2. Fowler, J. H., Christakis, N. A. Dynamic spread of happiness in a large social network: longitudinal analysis over 20 years in the Framingham Heart Study. BMJ. 337, 2338 (2008).
  3. Bastiampillai, T., Allison, S., Chan, S. Is depression contagious? The importance of social networks and the implications of contagion theory. Aust N Z J Psychiatry. 47 (4), 299-303 (2013).
  4. Joiner, T. E. Contagious depression: specificity to depressed symptoms, and the role of reassurance seeking. J Pers Soc Psychol. 67 (2), 287-296 (1994).
  5. Siebert, D. C. Depression in North Carolina social workers: implications for practice and research. Social Work Res. 28, 30-40 (2004).
  6. Joiner, T. E., Katz, J. Contagion of depressive symptoms and mood: meta-analytic review and explanations from cognitive, behavioral, and interpersonal viewpoints. Clin Psychol: Sci Pract. 6 (2), 149-164 (2006).
  7. Rosenquist, J. N., Fowler, J. H., Christakis, N. A. Social network determinants of depression. Mol Psychiatry. 16 (3), 273-281 (2011).
  8. Sobocki, P., et al. Healthrelated quality of life measured with EQ-5D in patients treated for depression in primary care. Value Health. 10 (2), 153-160 (2007).
  9. Creed, F., Morgan, R., Fiddler, M., Marshall, S., Guthrie, E., House, A. Depression and anxiety impair health-related quality of life and are associated with increased costs in general medical inpatients. Psychosomatics. 43 (4), 302-309 (2002).
  10. Saarni, S. I., et al. Impact of psychiatric disorders on health-related quality of life: general population survey. Br J Psychiatry. 190, 326-332 (2007).
  11. Gaynes, B. N., Burns, B. J., Tweed, D. L., Erickson, P. Depression and health-related quality of life. J Nerv Ment Dis. 190 (12), 799-806 (2002).
  12. Dunlop, D. D., Manheim, L. M., Song, J., Lyons, J. S., Chang, R. W. Incidence of disability among preretirement adults: the impact of depression. Am J Public Health. 95 (11), 2003-2008 (2005).
  13. Lenze, E. J., et al. The association of late-life depression and anxiety with physical disability: a review of the literature and prospectus for future research. Am J Geriatr Psychiatry. 9 (2), 113-135 (2001).
  14. Lang, U. E., Borgwardt, S. Molecular mechanisms of depression: perspectives on new treatment strategies. Cell Physiol Biochem: Int J Exp Cell Physiol Biochem Pharmacol. 31 (6), 761-777 (2013).
  15. Keller, M. B., Hirschfeld, R. M., Demyttenaere, K., Baldwin, D. S. Optimizing outcomes in depression: focus on antidepressant compliance. Int Clin Psychopharmacol. 17 (6), 265-271 (2002).
  16. Wang, P. S., et al. The costs and benefits of enhanced depression care to employers. Arch Gen Psychiatry. 63 (12), 1345-1353 (2006).
  17. Stewart, W. F., Ricci, J. A., Chee, E., Hahn, S. R., Morganstein, D. Cost of lost productive work time among US workers with depression. JAMA. 289 (23), 3135-3144 (2003).
  18. Pirraglia, P. A., Rosen, A. B., Hermann, R. C., Olchanski, N. V., Neumann, P. Cost-utility analysis studies of depression management: a systematic review. Am J Psychiatry. 161 (12), 2155-2162 (2004).
  19. Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
  20. Willner, P. Chronic mild stress (CMS) revisited: consistency and behaviouralneurobiological concordance in the effects of CMS. Neuropsychobiology. 52 (2), 90-110 (2005).
  21. Boyko, M., et al. The influence of aging on poststroke depression using a rat model via middle cerebral artery occlusion. Cogn Affect Behav Neurosci. 13 (4), 847-859 (2013).
  22. Boyko, M., et al. The neuro-behavioral profile in rats after subarachnoid hemorrhage. Brain Res. 1491, 109-116 (2013).
  23. Slattery, D. A., Cryan, J. F. Using the rat forced swim test to assess antidepressant-like activity in rodents. Nature Protocols. 7, 1009-1014 (2012).
  24. Kalueff, A. V., Tuohimaa, P. Experimental Modeling of anxiety and depression. Acta Neurobiol Exp. 64, 439-448 (2004).
  25. Reimert, I., Bolhuis, J. E., Kemp, B., Rodenburg, T. B. Indicators of positive and negative emotions and emotional contagion in pigs. Physiol Behav. 17 (109), 42-50 (2013).
  26. Yang, J., et al. Enhanced antidepressant-like effects of electroacupuncture combined with citalopram in a rat model of depression. Evid Based Complement Altern Med. , (2013).
  27. Forbes, N. F., Stewart, C. A., Matthews, K., Reid, I. C. Chronic mild stress and sucrose consumption: validity as a model of depression. Physiol Behav. 60 (6), 1481-1484 (1996).
  28. Moreau, J. L. Reliable monitoring of hedonic deficits in the chronic mild stress model of depression. Psychopharmacology. 134 (4), 357-358 (1997).
  29. Sikiric, P., et al. The antidepressant effect of an antiulcer pentadecapeptide BPC 157 in Porsolt’s test and chronic unpredictable stress in rats. A comparison with antidepressants. J Physiol-Paris. 94 (2), 99-104 (2000).
  30. Zhou, L. L., Ming, L., Ma, C. G., Cheng, Y., Jiang, Q. Antidepressant-like effects of BCEF0083 in the chronic unpredictable stress models in mice. Chin Med J. 118 (11), 903-908 (2005).
  31. Banasr, M., Valentine, G. W., Li, X. Y., Gourley, S. L., Taylor, J. R., Duman, R. S. Chronic unpredictable stress decreases cell proliferation in the cerebral cortex of the adult rat. Biol Psych. 62 (5), 496-504 (2007).
  32. Bachis, A., Cruz, M. I., Nosheny, R. L., Mocchetti, I. Chronic unpredictable stress promotes neuronal apoptosis in the cerebral cortex. Neurosci lett. 442 (2), 104-108 (2008).
  33. Bondi, C. O., Rodriguez, G., Gould, G. G., Frazer, A., Morilak, D. A. Chronic unpredictable stress induces a cognitive deficit and anxiety-like behavior in rats that is prevented by chronic antidepressant drug treatment. Neuropsychopharmacology. 33 (2), 320-331 (2007).
  34. Meng, H., Wang, Y., Huang, M., Lin, W., Wang, S., Zhang, B. Chronic deep brain stimulation of the lateral habenula nucleus in a rat model of depression. Brain Res. 1422, 32-38 (2011).
  35. Li, W., et al. Effects of electroconvulsive stimulation on long-term potentiation and synaptophysin in the hippocampus of rats with depressive behavior. J ECT. 28 (2), 111-117 (2012).
  36. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
  37. Moran, G. M., Fletcher, B., Calvert, M., Feltham, M. G., Sackley, C., Marshall, T. A systematic review investigating fatigue, psychological and cognitive impairment following TIA and minor stroke: protocol paper. Syst Rev. 2, 72 (2013).
  38. Lamers, F., et al. Comorbidity patterns of anxiety and depressive disorders in a large cohort study: the Netherlands Study of Depression and Anxiety (NESDA). J Clin Psychiatry. 72 (3), 341-348 (2011).
  39. Lenze, E. J., Mulsant, B. H., Shear, M. K., Alexopoulos, G. S., Frank, E., Reynolds, C. F. Comorbidity of depression and anxiety disorders in later life. Depress Anxiety. 14 (2), 86-93 (2001).
  40. Braam, A. W., et al. Depression, subthreshold depression and comorbid anxiety symptoms in older Europeans: results from the EURODEP concerted action. J Affect Disord. 155, 266-272 (2014).
  41. Kumar, V., Bhat, Z. A., Kumar, D. Animal models of anxiety: a comprehensive review. J Pharmacol Toxicol Methods. 68 (2), 175-183 (2013).
  42. Hatfield, E., Cacioppo, J. T., Rapson, R. L. . Emotional contagion, vol. vii. , 240 (1994).
  43. Ocampo, B., Kritikos, A. Interpreting actions: the goal behind mirror neuron function. Brain Res Rev. 67 (1-2), 260-267 (2011).
  44. Van Zalk, M. H., Kerr, M., Branje, S. J., Stattin, H., Meeus, W. H. Peer contagion and adolescent depression: the role of failure anticipation. J Clin Child Adolesc Psychol. 39 (6), 837-848 (2010).

Play Video

Cite This Article
Zeldetz, V., Natanel, D., Boyko, M., Zlotnik, A., Shiyntum, H. N., Grinshpun, J., Frank, D., Kuts, R., Brotfain, E., Peiser, J. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. J. Vis. Exp. (132), e57137, doi:10.3791/57137 (2018).

View Video