È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Modello di stress di sconfitta sociale per topi maschi e femmine adolescenti C57BL / 6

3.4K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/66455

⸱

15 marzo 2024

 ,  ,  ,  , 
1Integrated Program in Neuroscience, McGill University, 2Douglas Mental Health University Institute, McGill University, 3Department of Psychiatry, McGill University, 4Department of Neurology and Neurosurgery, Faculty of Medicine, McGill University, 5Ludmer Centre for Neuroinformatics & Mental Health, McGill University

In questo articolo

Sommario

Abbiamo sviluppato un modello di stress da sconfitta sociale accelerata per topi adolescenti C57BL/6, che funziona sia nei maschi che nelle femmine e consente l'esposizione durante periodi discreti dell'adolescenza. L'esposizione a questo modello induce l'evitamento sociale, ma solo in un sottogruppo di topi maschi e femmine sconfitti.

Abstract

Le avversità sociali nell'adolescenza sono prevalenti e possono avere un impatto negativo sulle traiettorie della salute mentale. La modellazione dello stress sociale nei roditori adolescenti maschi e femmine è necessaria per comprenderne gli effetti sullo sviluppo cerebrale in corso e sui risultati comportamentali. Il paradigma dello stress da sconfitta sociale cronica (CSDS) è stato ampiamente utilizzato per modellare lo stress sociale in topi maschi adulti C57BL/6 facendo leva sul comportamento aggressivo mostrato da un roditore maschio adulto nei confronti di un intruso che invade il suo territorio. Un vantaggio di questo paradigma è che permette di classificare i topi sconfitti in gruppi resilienti e suscettibili in base alle loro differenze individuali nel comportamento sociale 24 ore dopo l'ultima sessione di sconfitta. L'implementazione di questo modello nei topi C57BL/6 adolescenti è stata impegnativa perché i topi adulti o adolescenti non attaccano tipicamente i topi maschi o femmine adolescenti e perché l'adolescenza è un breve periodo di vita, che comprende discrete finestre temporali di vulnerabilità. Questa limitazione è stata superata adattando una versione accelerata del CSDS da utilizzare per topi maschi e femmine adolescenti. Questo paradigma di stress di 4 giorni con 2 sessioni di attacco fisico al giorno utilizza un maschio adulto C57BL/6 per innescare l'aggressività del topo CD-1 in modo tale da attaccare prontamente il topo adolescente maschio o femmina. Questo modello è stato definito stress da sconfitta sociale accelerata (AcSD) per i topi adolescenti. L'esposizione adolescenziale all'AcSD induce l'evitamento sociale 24 ore dopo sia nei maschi che nelle femmine, ma solo in un sottogruppo di topi sconfitti. Questa vulnerabilità si verifica nonostante il numero di attacchi sia coerente tra le sessioni tra gruppi resilienti e suscettibili. Il modello AcSD è abbastanza breve da consentire l'esposizione durante periodi discreti all'interno dell'adolescenza, consente la segregazione dei topi in base alla presenza o all'assenza di comportamenti di evitamento sociale ed è il primo modello disponibile per studiare lo stress da sconfitta sociale in topi femmine adolescenti C57BL/6.

Introduzione

Il paradigma dello stress cronico da sconfitta sociale è ampiamente utilizzato per modellare lo stress sociale nei roditori maschi adulti del giorno postnatale (PND) >65. Questo paradigma si basa sul comportamento aggressivo naturale di un roditore maschio adulto quando un intruso invade il suo territorio. Questo modello viene utilizzato in una varietà di specie di roditori, tra cui ratti, criceti e topi 1,2,3,4,5,6,7,8,9, e consiste in una combinazione di aggressione fisica e stress psicologico della durata di circa 10 giorni, durante i quali un roditore intruso sperimenta alcuni minuti di aggressione fisica da parte del roditore residente. I due roditori rimangono nella gabbia domestica del residente, separati da un divisorio che permette il contatto sensoriale ma non fisico7. Negli esperimenti sui topi, i topi residenti/aggressori più comunemente usati sono i topi CD-1 svizzeri da riproduzione in pensione, che mostrano un robusto comportamento territoriale contro i topi intrusi 6,7. Per i topi intrusi, il ceppo meglio caratterizzato è il ceppo consanguineo C57BL/6 2,4,5. Il topo sconfitto è esposto a un nuovo aggressore ogni giorno per prevenire l'assuefazione all'aggressore. I topi di controllo sono alloggiati con un conspecifico diverso ogni giorno. A 24 ore dopo l'ultima sessione di sconfitta, i topi sperimentali vengono testati in un test di interazione sociale (SIT) in cui possono esplorare un campo aperto in assenza (nessun bersaglio) o in presenza di un nuovo topo CD-1 (bersaglio). I topi di controllo trascorrono più tempo nella zona di interazione con il bersaglio rispetto alla parte non bersaglio del compito. I topi sconfitti sono classificati come suscettibili (rapporto<1) o resilienti (rapporto>1) in base a un rapporto di interazione sociale (tempo trascorso nella zona di interazione con l'aggressore presente/tempo trascorso nella zona di interazione con l'aggressore assente). Questa procedura fornisce uno strumento utile per studiare le differenze individuali in risposta allo stress.

Fino a pochi anni fa, il modello di stress da sconfitta sociale cronica è stato utilizzato principalmente nei topi maschi adulti perché le accentuate gerarchie di dominanza maschile implicano la lotta contro i maschi ma non contro le femmine 6,7. Inoltre, i roditori maschi in genere non attaccano le femmine; invece, si impegnano in comportamenti di accoppiamento10. Nonostante questi ostacoli, sono state sviluppate diverse strategie per adattare il paradigma dello stress da sconfitta sociale cronica per i topi femmine adulte. Ad esempio, il modello murino californiano di sconfitta sociale si basa sull'aggressività naturale di questa specie monogama di entrambi i sessi quando difendono illoro territorio. Altri approcci si concentrano sull'induzione del comportamento aggressivo dei topi CD-1 stimolando il loro ipotalamo ventromediale ad avere un comportamento aggressivo costante10,12, o applicando urina maschile nei topi femmine adulte sperimentali per ricevere attacchi dagli aggressori CD-113. Questa accresciuta e costante aggressività dei topi CD-1 è fondamentale per il topo intruso sperimentale per mostrare chiari segni comportamentali di subordinazione nei confronti degli attacchi ripetuti da parte dell'aggressore durante la durata dell'interazione6.

Adattamento del modello di sconfitta sociale cronica da utilizzare nei topi C57BL/6 adolescenti
L'adolescenza è un periodo caratterizzato da una sostanziale maturazione psicosociale, che si svolge in parallelo con cambiamenti nella micro e macro architettura del cervello, in particolare nella corteccia prefrontale. Sia nell'uomo che nei roditori, c'è poco consenso riguardo all'inizio e alla fine specifici del periodo adolescenziale14,15. Inoltre, ci sono finestre critiche di vulnerabilità all'interno dell'adolescenza per l'interruzione indotta dall'esperienza dello sviluppo cerebrale e cognitivo in corso 16,17,18,19. La pubertà e l'adolescenza si verificano contemporaneamente, ma questi termini non sono sinonimi. La pubertà indica l'inizio della maturazione sessuale, mentre l'adolescenza rappresenta una fase più ampia caratterizzata dal graduale passaggio da uno stato giovanile al raggiungimento dell'indipendenza20. Diversi gruppi hanno suggerito che l'adolescenza nei topi si estende dallo svezzamento (PND 21) fino all'età adulta (PND 60)21. In particolare, la prima adolescenza può essere indicata come la prima e la seconda settimana dopo lo svezzamento (PND 21-34) e la metà dell'adolescenza come il periodo PND 35-48. Questi intervalli comprendono periodi di sviluppo distinti riguardanti ad esempio lo sviluppo del sistema della dopamina 22,23,24, la vulnerabilità agli effetti dei farmaci sullo sviluppo delle reti neuronali 17,25,26,27 e caratteristiche comportamentali distinte 16,20,28,29,30.

Il comportamento di combattimento del topo residente è richiesto per il protocollo di sconfitta sociale. Tuttavia, come con i topi femmine, i maschi in genere non si impegnano in interazioni aggressive con i topi della prima adolescenza, forse perché non li percepiscono come una minaccia. La maggior parte degli studi che esplorano gli effetti della sconfitta sociale cronica nei topi adolescenti C57BL/6 sono stati condotti durante il periodo medio-adolescenziale 31,32,33,34,35; altri non specificano il giorno postnatale dell'esposizione adolescenziale36,37, o estendono i giorni per la sconfitta alla prima età adulta38 o non consentono il contatto sensoriale39; Altri studi su topi adolescenti utilizzano ceppi diversi40,41. Le caratteristiche di questi studi che utilizzano lo stress cronico da sconfitta sociale nei topi maschi adolescenti sono riassunte nella Tabella 1.

Il nostro gruppo di ricerca è interessato a individuare specifiche finestre di esposizione adolescenziali, inclusa la prima adolescenza, in topi C57BL/6. A causa della breve durata dei diversi periodi dell'adolescenza, è stata progettata una versione modificata della versione accelerata del paradigma dello stress da sconfitta sociale cronica42. Questo modello è stato definito stress da sconfitta sociale accelerata (AcSD) per i topi adolescenti. Lavori precedenti mostrano che ci sono significative differenze di sesso nella sensibilità allo stress sociale nell'adolescenza nei ratti 8,26,43,44,45, così come negli effetti dannosi dello stress sociale sulle traiettorie di salute mentale negli esseri umani 46,47,48,49,50,51,52, 53,54,55,56. Il modello AcSD funziona efficacemente anche per i topi femmine adolescenti, consentendo loro di studiare le potenziali conseguenze specifiche del sesso e di esplorare le basi neurobiologiche.

Tabella 1: Studi che utilizzano paradigmi di stress da sconfitta sociale in topi maschi adolescenti. Ceppo e specie: California Topo: Peromyscus californicus. C57BL/6: Mus musculus black 6 ceppo di topo consanguineo. C57BL/6J: Modello murino consanguineo nero 6 di M. musculus fornito dai laboratori di Jackson. CD-1: M. musculus da un ceppo di topo albino svizzero di razza. ICR: M. musculus Institute of Cancer Research ha superato il ceppo di topo albino. OF1: M. musculus Oncins France 1 ceppo di topo albino di razza.
Abbreviazioni: wk = settimana; PND = Giorno postnatale; res = resiliente; sus = suscettibile; unsus = insensibile. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Le procedure sperimentali sono state eseguite in conformità con le linee guida del Canadian Council of Animal Care e approvate dalla McGill University e dal Douglas Hospital Animal Care Committee (numero di approvazione per esperimenti sugli animali: 2005-5084). Tutti i topi sono stati alloggiati in una stanza di colonia a temperatura e umidità controllate (21-22 °C; 60%) e su un ciclo luce-buio di 12 ore (luce accesa alle 8:00) presso il Neurophenotyping Centre del Douglas Mental Health University Institute. I topi hanno avuto accesso ad libitum a cibo e acqua durante gli esperimenti. I topi sono stati assegnati in modo casuale a ciascuna condizione sperimentale. Gli animali da esperimento sono stati ottenuti da una fonte commerciale (vedi Tabella dei materiali). La tabella 2 riassume le caratteristiche dell'animale per ogni fase sperimentale. In totale, 489 topi adolescenti C57BL/6J (259 maschi; 230 femmine) sono stati utilizzati in 20 coorti sperimentali.

Tabella 2: Soggetti animali per ogni fase sperimentale. †Se questi animali non sono gravemente feriti, possono essere riutilizzati per l'adescamento. ‡Se questi animali non sono gravemente feriti, possono essere riutilizzati per l'adescamento durante l'AcSD, §Centro di neurofenotipizzazione del Douglas Mental Health University Institute. Per gli esperimenti con i maschi, #Per gli esperimenti con le femmine, se la sconfitta è mista, usa le femmine per l'adescamento. ††Da non utilizzare per AcSD. Abbreviazioni: AcSD = stress da sconfitta sociale accelerata; PND = Giorno postnatale Clicca qui per scaricare questa tabella.

1. Acclimatazione

NOTA: Questa fase dovrebbe durare almeno 1 settimana.

  1. Acquista topi riproduttori maschi CD-1 in pensione (vedi Tabella dei materiali) di età superiore a 4 mesi e il doppio della quantità dei topi adolescenti C57BL/6J (cioè, se 10 topi saranno esposti allo stress, acquista 20 topi CD-1).
    NOTA: Si raccomanda l'acquisizione di questa quantità di topi CD-1 perché solo una piccola percentuale di topi CD-1 mostra un comportamento aggressivo nei confronti dei topi adolescenti.
  2. Lascia che i topi maschi CD-1 si abituino alla nuova struttura nella loro gabbia domestica con cibo e acqua ad libitum per 1 settimana prima dello screening e dell'adescamento.
  3. Utilizzare C57BL/6 a PND >65 (adulti) e PND 25 ± 3 (adolescenti) (Tabella 2) per le sessioni di screening e priming. Acquisire 4 topi C57BL/6 di ogni età al giorno di adescamento (cioè, per 3 giorni di adescamento, acquisire 12 PND >65 e 12 PND 25 ± 3) per ridurre il rischio di lesioni perché questi animali verranno impiegati ripetutamente per il processo di screening e adescamento.

2. Screening e primering CD-1

NOTA: La durata di questa fase è di 3 giorni di screening (1 giorno per i topi femmine) e 3-4 giorni di priming (questo può aumentare per i topi femmine e, a seconda del comportamento aggressivo dei topi CD-1).

  1. Utilizzare la definizione operativa di attacco per registrare gli attacchi del CD-1 come descritto di seguito.
    1. Un attacco è definito come quando il topo CD-1 morde il topo C57BL/6J e il topo C57BL/6J si allontana in risposta al morso. Un morso è definito come quando il topo CD-1 posiziona i denti su qualsiasi parte del corpo del topo C57BL/6J. L'allontanamento è definito come quando il mouse C57BL/6J sposta entrambe le zampe posteriori dalla posizione in cui si trovavano prima che il CD-1 lo attivasse.
    2. Assicurarsi che ci sia una differenza di almeno ~2 s tra attacchi separati. Se si verifica più di un morso a <2 s di distanza, conta come un attacco.
    3. Se il topo CD-1 morde più di una volta di seguito senza interruzione (<~2 s di distanza), separare delicatamente gli animali con un righello di plastica. Se il topo CD-1 morde e non lo lascia andare, separare delicatamente gli animali. Se il mouse C57BL/6J rimane intrappolato in un angolo o viene bloccato dal mouse CD-1 e non può allontanarsi in risposta a un morso, separare delicatamente gli animali con un righello. Conta tutti questi come un unico attacco (fino alla separazione).
  2. Vagliatura
    1. Utilizzare guanti da esplorazione in nitrile per tutte le manipolazioni degli animali ed evitare l'uso di profumi o fragranze.
    2. Eseguire il 1° giorno dello screening solo con topi maschi adulti C57BL/6 come intrusi (PND >65) nella gabbia domestica dei topi CD-1. Esamina sempre i topi CD-1 prima di un nuovo esperimento.
    3. Introdurre un topo maschio adulto C57BL/6 PND >65 nella gabbia domestica di un topo maschio CD-1 per 3 minuti. Registrare la latenza alla prima aggressione e il numero di aggressioni eseguite (vedere la Tabella supplementare 1).
    4. Dal 2° all'ultimo giorno di screening, introdurre un maschio adulto di C57BL/6 PND>65 per 1 minuto (limite a 30 secondi se il CD-1 è molto aggressivo) e poi sostituirlo con un adolescente C57BL/6 PND 25 ± 3 per 5 minuti.
      NOTA: È importante eseguire lo screening con topi adolescenti perché non tutti i topi che attaccano il topo maschio adulto C57BL/6 attaccheranno l'adolescente C57BL/6. Infatti, i topi CD-1 che attaccano i topi adolescenti non sempre attaccano i maschi adulti C57BL/6.
    5. Se l'esperimento è per l'aggressività nei confronti di topi femmine, eseguire lo screening e il priming con topi femmine adolescenti, anche se i topi sperimentali includono entrambi i sessi.
    6. Registrare la latenza alla prima aggressione, il numero di attacchi e le ferite ricevute da tutti i topi C57BL/6 (vedi Tabella supplementare 2).
    7. Registra qualsiasi tipo di interazione: inseguimento, comportamenti di montaggio, annusare, pettinare o mordere. Registrare se il CD-1 non si avvicina ai topi C57BL/6 adolescenti; se questo comportamento si ripete per 2 giorni, non includere il CD-1 nel priming.
    8. Per la fase di adescamento, selezionare tutti i mouse CD-1 che mostrano comportamenti come inseguire, montare comportamenti, annusare, seguire, adescare o mordere l'adolescente C57BL/6.
    9. Conserva i topi CD-1 non selezionati e usali per il test di interazione sociale (SIT).
      NOTA: Il comportamento territoriale aumenta con il tempo; pertanto, i topi CD-1 non selezionati possono diventare aggressivi nei confronti dei topi adolescenti nell'esperimento successivo.
  3. Comportamento aggressivo del CD-1 di adescamento
    1. Ospita i topi CD-1 selezionati per l'adescamento nella loro gabbia domestica fino all'ultimo giorno di adescamento.
    2. Introdurre un topo maschio adulto C57BL/6J PND >65 per 30 s nella gabbia domestica CD-1 e poi sostituirlo con un topo adolescente C57BL/6 PND 25 ± 3 per 5 minuti.
    3. Registra la latenza alla prima aggressione, il numero di attacchi e qualsiasi interazione (vedi Tabella supplementare 3).
    4. Eseguire l'adescamento 2 volte al giorno per 3-4 giorni nello stesso momento in cui sono programmate le sconfitte (9:00 e 14:00).
      NOTA: Non tutti i topi CD-1 attaccheranno i topi adolescenti durante i primi giorni, specialmente se l'innesco è verso topi femmine. Il numero di giorni per l'adescamento può aumentare o diminuire a seconda del comportamento aggressivo mostrato dai topi CD-1.
    5. Per ridurre il numero di giorni di adescamento, riutilizzare i topi CD-1 che hanno subito un precedente esperimento di sconfitta sociale con topi maschi. Se i topi CD-1 non mostrano una maggiore aggressività, prolungare i giorni per l'adescamento fino a raggiungere i criteri.
    6. Diminuire i giorni per l'adescamento se i topi CD-1 mostrano un comportamento estremamente aggressivo (i topi C57BL/6 mostrano ferite eccessive) per prevenire gravi lesioni durante la sconfitta sociale.
    7. Per la fase successiva dell'esperimento, selezionare i topi CD-1 che attaccano i topi adolescenti almeno 10 volte (maschi) o 5 volte (femmine) per 2 giorni consecutivi.

3. Protocollo AcSD

NOTA: Questa fase consiste in 3 giorni di assuefazione e 4 giorni di esposizione all'AcSD.

  1. Assuefazione
    1. Impostare le gabbie per topi per la sconfitta sociale (Figura 1A-F). Dividere le gabbie per ratti in 2 scomparti utilizzando appositi divisori in vetro acrilico (Figura 1B, D; vedi Tabella dei materiali).
    2. Aggiungere una lettiera di trucioli di legno duro su entrambi i lati della gabbia, aggiungere un quadrato di cotone per lato come materiale di lettiera (Figura 1D). Assicurarsi che la parte superiore del filo sia fissata con clip per legante (Figura 1E). Assicurarsi che la gabbia per topi sia coperta con il coperchio senza il cotone protettivo (Figura 1F).
    3. Posiziona un topo CD-1 per gabbia su un lato della gabbia. Posiziona un'etichetta all'esterno della gabbia per una facile identificazione di ogni topo.
    4. Ospitare i topi CD-1 selezionati nell'apparato di sconfitta sociale (Figura 1F) 2 o 3 giorni prima dell'inizio del protocollo AcSD (per migliorare il comportamento territoriale del CD-1).
    5. Eseguire una sessione di priming 1 giorno prima dell'esperimento; Questo è importante per mantenere l'aggressività coerente.
  2. Sconfiggi le sessioni
    1. Esegui 2 sessioni al giorno (prima sessione: 9 del mattino, seconda sessione: 2 PM) per 4 giorni, 8 sessioni in totale. Fai un programma per assicurarti che l'aggressore sia diverso per ogni sessione (vedi Tabella supplementare 4 e Tabella supplementare 5).
    2. Pesare il mouse adolescente C57BL/6 prima di introdurlo sul lato CD-1 della gabbia. Introduci un topo maschio adulto C57BL/6 >65 per 30 s nel lato CD-1 della gabbia di sconfitta e poi sostituiscilo con un topo adolescente C57BL/6 PND 24-28 per un episodio di sconfitta lungo 10 minuti o un massimo di 10 attacchi per sessione.
    3. Separa gli animali dopo ogni attacco con un righello di plastica. Dopo ogni sessione di sconfitta, controlla la presenza di lesioni e trattale con una crema antidolorifica. Registra il numero di infortuni.
    4. Posiziona il mouse adolescente C57BL/6J nello scomparto libero accanto a un aggressore sconosciuto fino alla sessione successiva. Ripetere la procedura con un aggressore diverso ogni sessione.
    5. Inizia la sessione con i topi sperimentali e aggressori che non sono stati accoppiati nella sessione precedente. Monitorare le lesioni dei topi maschi adulti C57BL/6J utilizzati per l'adescamento (vedere la Tabella supplementare 6).
  3. Seguire le raccomandazioni riportate di seguito per il benessere degli animali e gli endpoint umani.
    1. Seguire la procedura operativa standard del comitato di revisione istituzionale corrispondente per le sconfitte sociali e garantire una valutazione veterinaria costante.
    2. Monitora la salute dei topi durante lo studio per evitare la sofferenza e la morte degli animali.
    3. Verificare che il divisorio perforato sia impostato correttamente per evitare che i topi attraversino l'altro scomparto.
    4. Avvisare il personale veterinario quando un animale ha una ferita per un monitoraggio appropriato e applicare quotidianamente una crema antidolorifica fino a quando la ferita non è completamente guarita.
    5. Se un infortunio peggiora (le ferite aumentano di dimensioni), limitare gli attacchi a 5 nella sessione successiva consentendo il recupero. Verificare la presenza di lesioni gravi. Le lesioni gravi sono definite come ferite per un totale > 1 cm.
    6. Rimuovere immediatamente e sopprimere gli animali che presentano una riduzione del 15%-20% del loro peso rispetto al peso corporeo iniziale; ridotta/diminuita attività locomotoria e alterata toelettatura; topi con ferite > 1 cm; pene reciso o segni di morsi con gonfiore degli arti anteriori.
      NOTA: L'eutanasia primaria viene condotta tramite camere a gas isoflurano/CO2, seguita dall'eutanasia secondaria eseguita mediante lussazione cervicale.
  4. Controllare i mouse
    1. Esegui 2 sessioni al giorno (prima sessione: 9 del mattino, seconda sessione: 2 PM) per 4 giorni, 8 sessioni in totale. Stabilire un programma per assicurarsi che i topi di controllo condividano la gabbia con un diverso conspecifico C57BL/6J ad ogni sessione (vedere la Tabella supplementare 7 e la Tabella supplementare 8).
      NOTA: I topi di controllo non sono esposti ad un aggressore. Per imitare l'introduzione di un nuovo topo CD-1 ad ogni sessione di sconfitta, i topi di controllo vengono accoppiati con un nuovo conspecifico dello stesso sesso e della stessa età (non cucciolata) ad ogni sessione.
    2. Alloggiare i topi di controllo nell'apparato di sconfitta sociale (Figura 1) in una stanza separata da quella dei topi AcSD.
    3. Posiziona due topi di controllo per gabbia, uno su ciascun lato della gabbia. Ospita i topi in un lato diverso della gabbia o in una gabbia completamente diversa, in modo che non riconoscano l'odore. Ruota i mouse di controllo a ogni sessione.

figure-protocol-1
Figura 1: Apparecchio per lo stress da sconfitta sociale accelerata (AcSD) per topi adolescenti. (A) Da sinistra a destra, sommità accoppiate in filo d'acciaio con 0,6 cm di separazione tra le barre, divisorio in policarbonato perforato trasparente con diametro di perforazione di 0,6 cm, clip per legare per fissare le parti superiori in filo, gabbia per topi trasparente con coperchio di copertura (senza strato protettivo in cotone). (B) Up: confronto tra i divisori in policarbonato per la sconfitta sociale cronica negli adulti (a sinistra) e l'AcSD negli adolescenti (a destra); Giù: vicino al divisorio in policarbonato per topi adolescenti. (C) In alto: confronto tra le cime di filo d'acciaio per la sconfitta sociale cronica negli adulti (a sinistra) e l'AcSD negli adolescenti (a destra); Giù: primo piano delle cime in filo d'acciaio. (D-F) Assemblaggio dell'apparato di sconfitta sociale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Test di interazione sociale

  1. Eseguire il SIT seguendo l'AcSD come descritto in precedenza 57,58,59.
    1. Eseguire il SIT 24 ore dopo l'ultima sessione di AcSD. Eseguire il SIT in condizioni di luce rossa (non in condizioni di luce gialla) tra le 9 e le 16.
    2. Allestisci l'arena quadrata principale e la videocamera dall'alto (vedi Tabella dei materiali). L'arena principale è divisa in 3 aree: la zona di interazione sociale (SIZ), gli angoli e il centro; Queste aree dovrebbero essere contrassegnate nell'arena con una linea nera (usa un pennarello indelebile nero). Per ogni area, utilizzate le dimensioni e i criteri riportati di seguito.
      1. Assicurarsi che il SIZ sia l'area quadrata di 14 cm x 9 cm che circonda l'involucro. Gli angoli sono piccole aree quadrate (9 cm x 9 cm) negli angoli del muro opposto al recinto e rappresentano il punto più lontano dalla SIZ. Il centro è l'area tra la SIZ e gli angoli.
    3. Pulire l'arena e le recinzioni con una soluzione detergente di perossidasi di idrogeno.
    4. Posizionare le targhette di identificazione per ogni animale sul pavimento per l'analisi. Registra tutto il comportamento degli animali per l'analisi offline.
  2. Prima sessione per determinare l'esplorazione di base
    1. Posiziona una recinzione di rete metallica vuota contro una delle pareti dell'arena. Posiziona il mouse sperimentale (sconfitto o di controllo) adolescente C57BL/6 al centro dell'arena. Lasciargli esplorare liberamente l'arena per 2,5 minuti. Recupera il mouse.
    2. Pulire l'arena e le recinzioni con una soluzione detergente di perossidasi di idrogeno.
  3. Seconda sessione per l'interazione sociale
    1. Posizionare un mouse CD-1 sconosciuto all'interno dell'involucro della rete metallica. Posizionare l'involucro nella stessa posizione della sessione precedente.
    2. Reintroduci lo stesso mouse C57BL/6 adolescente nell'arena. Lasciargli esplorare liberamente l'arena per 2,5 minuti. Recupera i topi.
    3. Pulire l'arena e le recinzioni con una soluzione detergente di perossidasi di idrogeno.
    4. Ripetere il processo per tutti i topi C57BL/6 adolescenti (topi stressati e di controllo) in un ordine controbilanciato.
    5. Utilizzare più di un mouse CD-1 per il SIT per ridurre lo stress da manipolazione e i bias (ad esempio, per una coorte di 30 topi C57BL/6, utilizzare 4 topi CD-1). Controbilanciali tra i topi adolescenti.
      NOTA: Questo test misura l'approccio e/o il comportamento di evitamento dei topi sperimentali verso un bersaglio sociale, come descritto per la prima volta da Krishnan5 e Golden7.
  4. Analisi
    1. Registra il tempo o i tempi trascorsi nella zona di interazione e negli angoli durante entrambe le sessioni del test.
    2. Calcola il rapporto di interazione sociale come il tempo trascorso nella zona di interazione con l'aggressore CD-1 presente diviso per il tempo trascorso nella zona di interazione con l'aggressore CD-1 assente.
    3. Classificare i topi stressati con un rapporto < 1,00 come suscettibili e un rapporto ≥ 1,00 come resilienti.
    4. Escludere gli animali che non esplorano l'arena durante la prima sessione (cioè che hanno trascorso 0 s in una qualsiasi delle aree designate) da tutte le analisi per controllare le differenze nell'attività locomotoria.
    5. Escludere da tutte le analisi tutti gli animali che ricevono 0 attacchi in sessioni di sconfitta sociale ≥4 per prevenire animali resilienti non rappresentativi.
    6. Escludere i topi (non sensibili) che non trascorrono almeno 61 s all'interno della zona di interazione per garantire che alti rapporti di interazione sociale riflettano l'effettivo interesse per il target sociale.
    7. Escludere i topi con punteggi del rapporto di interazione anomali.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Un totale di quattro diversi esperimenti sono stati eseguiti utilizzando il modello di stress da sconfitta sociale cronica in topi maschi adolescenti C57BL/6 (PND 21). Tuttavia, questo modello presentava importanti limitazioni per il suo utilizzo nei topi C57BL/6 della prima adolescenza.

Modifiche all'attrezzatura necessarie per i topi C57BL/6 adolescenti
La prima limitazione era che l'attrezzatura utilizzata per l'apparato di lotta sociale era stata progettata per topi adu...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Comportamento coerente e aggressivo nei topi CD-1
Durante la fase di screening, è molto importante prendere nota di tutti i comportamenti mostrati dal CD-1 (inseguimento, comportamenti di montaggio, annusare, toelettare o mordere) e seguire attentamente questi record quando si selezionano i topi CD-1 per l'AcSD. È probabile che un topo CD-1 che interagisce con il topo adolescente senza attaccarlo svilupperà aggressività nei confronti dei topi adolescenti durante l'adescamento. Al contrario, un topo CD...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato finanziato dal Canadian Institutes for Health Research (CF Grant Numbers: MOP-74709; PJT 190045), l'Istituto Nazionale sull'Abuso di Droghe (numero di sovvenzione CF: R01DA037911), il Consiglio di ricerca sulle scienze naturali e l'ingegneria del Canada (numero di sovvenzione CF: 2982226). Andrea Pantoja-Urban è stato sostenuto dal Consiglio Nazionale per le Scienze Umane, le Scienze e le Tecnologie/Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) dal Messico e FRQNT - Programma di borse di studio al merito per studenti stranieri (PBEEE). Samuel Richer è stato sostenuto da una borsa di studio del Programma Integrato di Neuroscienze della McGill University. Le illustrazioni delle figure sono state create utilizzando i modelli di BioRender.com.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
C57BL/6 topi adolescentitopi sono stati allevati presso il Centro di Neurofenotipizzazione del Douglas Mental Health University Institute.
C57BL/6 topi adultiCodice ceppoCharles River LaboratoriesI topi vengono ordinati in modo da arrivare al PND>65 e sono alloggiati in gruppo (quattro topi per gabbia) in gabbie per topi standard.
C57BL/6J topi adolescentiCodice ceppo Jackson Labs: 000664; RRID:IMSR_JAX:000664I topi vengono ordinati in modo da arrivare al PND 24 e sono alloggiati in gruppo (quattro topi per gabbia) in gabbie per topi standard.
Topi CD-1Charles River LaboratoriesCodice ceppo: 022Topi riproduttori in pensione di età superiore ai tre mesi e alloggiati singolarmente per tutto il tempo.
Soluzione detergente Virox Animal HealthDIN 02537222Prevalere: Perossido di idrogeno accelerato. Detergente e deodorante disinfettante.
Divisore in vetro acrilico perforato trasparente Prodotto da Douglas Hospital, ordine0,6 cm (l) & volte; 45,7 cm (p) & volte; 22,23 cm (a); perforazioni di 0,6 cm di diametro. I divisori sono perforati consentendo il contatto sensoriale ma non fisico tra la coppia di topi.
Gabbie rettangolari trasparenti per topi Allentown24 cm (l) & tempi; 48,3 cm (p) & tempi; 22,23 (a).
Quadrati di cotone per biancheria da lettoInotiv EnvigoT.6060 iso-BLOX2,5 cm x 2,5 cm. Aggiunto all'apparato di lotta sociale.
Lettiera in cippato duroInotiv EnvigoTeklad 7090, 7115Lettiera in cippato.
Clip per legatura grandi per fissare le parti superiori in filo d'acciaioGRAFFETTE Articolo#: 132429, Modello #: 24178-CA51 mm
Clip per legatura medie per fissare le parti superiori inArticolo #: 132367, Modello #: 24172-CA32 mm, nel caso in cui i coperchi del coperchio delle gabbie per topi non si chiudano con le clip grandi
Crema antidolorificaPolysporinPlus Pain Relief Cream (formato rosso, NON unguento), 2 antibiotici più lidocaina cloridrato
Accoppiato fili d'acciaio24 cm (l) & volte; 48 cm (p) con 0,6 cm (l) di distanza tra la griglia
Custodia in rete metallica rimovibilePlastiche11 cm (l) & volte; 6,8 cm (p) & volte; 42 cm (h) ordine personalizzato; due per arena di test di interazione sociale fissata in policarbonato trasparente pretagliato
Arena di interazione sociale in campo apertoPEXIGLAS45 cm (l) & volte; 45 cm (p) & volte; 49 cm (h), realizzata su misura in vetro acrilico opaco (Plexiglas) 
Cronometro Per sessioni di sconfitta cronometrata
Videocamera con luci a infrarossi SwannSRDVR-44580V Fotocamera Swann - Videoregistratore digitale 1080p a 4 canali e 2 x PRO-T853
Software di tracciamento video Topscan2.0 Sistemi intelligenti Inc.
I : 027 personalizzato filo d'acciaio industriali Johnston

Riferimenti

  1. Miczek, K. A. A new test for aggression in rats without aversive stimulation: Differential effects of d-amphetamine and cocaine. Psychopharmacology. 60, 253-259 (1979).
  2. Kudryavtseva, N., Bakshtanovskaya, I., Koryakina, L. Social model of depression in mice of c57bl/6j strain. Pharmacol Biochem Behav. 38 (2), 315-320 (1991).
  3. Blanchard, R. J., Mckittrick, C. R., Blanchard, D. C. Animal models of social stress: Effects on behavior and brain neurochemical systems. Physiol Behav. 73 (3), 261-271 (2001).
  4. Berton, O., et al. Essential role of bdnf in the mesolimbic dopamine pathway in social defeat stress. Science. 311 (5762), 864-868 (2006).
  5. Krishnan, V., et al. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions. Cell. 131 (2), 391-404 (2007).
  6. Bartolomucci, A., Fuchs, E., Koolhaas, J. M., Ohl, F. Acute and chronic social defeat: Stress protocols and behavioral testing. Neuromethods. 42, 261-275 (2009).
  7. Golden, S. A., Covington Iii, H. E., Berton, O., Russo, S. J. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice. Nat Protoc. 6 (8), 1183-1191 (2011).
  8. Bourke, C. H., Neigh, G. N. Behavioral effects of chronic adolescent stress are sustained and sexually dimorphic. Horm Behav. 60 (1), 112-120 (2011).
  9. Steinman, M. Q., Trainor, B. C. Sex differences in the effects of social defeat on brain and behavior in the California mouse: Insights from a monogamous rodent. Semin Cell Dev Biol. 61, 92-98 (2017).
  10. Takahashi, A., et al. Establishment of a repeated social defeat stress model in female mice. Sci Rep. 7 (1), 12838(2017).
  11. Wright, E. C., et al. Sexual differentiation of neural mechanisms of stress sensitivity during puberty. Proc Natl Acad Sci U S A. 120 (43), 2306475120(2023).
  12. Yin, W., et al. Repeated social defeat in female mice induces anxiety-like behavior associated with enhanced myelopoiesis and increased monocyte accumulation in the brain. Brain Behav Immun. 78, 131-142 (2019).
  13. Van Doeselaar, L., et al. Chronic social defeat stress in female mice leads to sex-specific behavioral and neuroendocrine effects. Stress. 24 (2), 168-180 (2021).
  14. Hollenstein, T., Lougheed, J. P. Beyond storm and stress: Typicality, transactions, timing, and temperament to account for adolescent change. Am Psychol. 68 (6), 444(2013).
  15. Sawyer, S. M., Azzopardi, P. S., Wickremarathne, D., Patton, G. C. The age of adolescence. Lancet Child Adolesc Health. 2 (3), 223-228 (2018).
  16. Adriani, W., Laviola, G. Windows of vulnerability to psychopathology and therapeutic strategy in the adolescent rodent model. Behav Pharmacol. 15 (5), 341-352 (2004).
  17. Reynolds, L. M., et al. Early adolescence is a critical period for the maturation of inhibitory behavior. Cereb Cortex. 29 (9), 3676-3686 (2019).
  18. Reynolds, L. M., et al. Amphetamine disrupts dopamine axon growth in adolescence by a sex-specific mechanism in mice. Nat Commun. 14 (1), 4035(2023).
  19. Sisk, L. M., Gee, D. G. Stress and adolescence: Vulnerability and opportunity during a sensitive window of development. Curr Opin Psychol. 44, 286-292 (2022).
  20. Spear, L. P. The adolescent brain and age-related behavioral manifestations. Neurosci Biobehav Rev. 24 (4), 417-463 (2000).
  21. Reynolds, L. M., Flores, C. Mesocorticolimbic dopamine pathways across adolescence: Diversity in development. Front Neural Circuits. 15, 735625(2021).
  22. Manitt, C., et al. The netrin receptor dcc is required in the pubertal organization of mesocortical dopamine circuitry. J Neurosci. 31 (23), 8381-8394 (2011).
  23. Reynolds, L. M., et al. Dcc receptors drive prefrontal cortex maturation by determining dopamine axon targeting in adolescence. Biol Psychiatry. 83 (2), 181-192 (2018).
  24. Kalsbeek, A., Voorn, P., Buijs, R., Pool, C., Uylings, H. Development of the dopaminergic innervation in the prefrontal cortex of the rat. J Comp Neurol. 269 (1), 58-72 (1988).
  25. Cuesta, S., et al. Dcc-related developmental effects of abused-versus therapeutic-like amphetamine doses in adolescence. Addict Biol. 25 (4), 12791(2020).
  26. Bekhbat, M., et al. Adolescent stress sensitizes the adult neuroimmune transcriptome and leads to sex-specific microglial and behavioral phenotypes. Neuropsychopharmacology. 46 (5), 949-958 (2021).
  27. Hammerslag, L. R., Gulley, J. M. Age and sex differences in reward behavior in adolescent and adult rats. Dev Psychobiol. 56 (4), 611-621 (2014).
  28. Wheeler, A. L., et al. Adolescent cocaine exposure causes enduring macroscale changes in mouse brain structure. J Neurosci. 33 (5), 1797-1803 (2013).
  29. Schneider, M. Adolescence as a vulnerable period to alter rodent behavior. Cell Tissue Res. 354, 99-106 (2013).
  30. Makinodan, M., Rosen, K. M., Ito, S., Corfas, G. A critical period for social experience-dependent oligodendrocyte maturation and myelination. Science. 337 (6100), 1357-1360 (2012).
  31. Iñiguez, S. D., et al. Social defeat stress induces a depression-like phenotype in adolescent male c57bl/6 mice. Stress. 17 (3), 247-255 (2014).
  32. Iñiguez, S. D., et al. Social defeat stress induces depression-like behavior and alters spine morphology in the hippocampus of adolescent male c57bl/6 mice. Neurobiol Stress. 5, 54-64 (2016).
  33. Latsko, M. S., Farnbauch, L. A., Gilman, T. L., Lynch Iii, J. F., Jasnow, A. M. Corticosterone may interact with peripubertal development to shape adult resistance to social defeat. Horm Behav. 82, 38-45 (2016).
  34. Zhang, F., Yuan, S., Shao, F., Wang, W. Adolescent social defeat induced alterations in social behavior and cognitive flexibility in adult mice: Effects of developmental stage and social condition. Front Behav Neurosci. 10, 149(2016).
  35. Xu, H., et al. Effects of adolescent social stress and antidepressant treatment on cognitive inflexibility and bdnf epigenetic modifications in the mpfc of adult mice. Psychoneuroendocrinology. 88, 92-101 (2018).
  36. Huang, G. B., et al. Effects of chronic social defeat stress on behaviour, endoplasmic reticulum proteins and choline acetyltransferase in adolescent mice. Int J Neuropsychopharmacol. 16 (7), 1635-1647 (2013).
  37. Hasegawa, S., et al. Dysfunction of serotonergic and dopaminergic neuronal systems in the antidepressant-resistant impairment of social behaviors induced by social defeat stress exposure as juveniles. Int J Neuropsychopharmacol. 21 (9), 837-846 (2018).
  38. Resende, L., et al. Social stress in adolescents induces depression and brain-region-specific modulation of the transcription factor max. Transl Psychiatry. 6 (10), e914(2016).
  39. Mouri, A., et al. Juvenile social defeat stress exposure persistently impairs social behaviors and neurogenesis. Neuropharmacology. 133, 23-37 (2018).
  40. Rodriguez-Arias, M., et al. Social defeat in adolescent mice increases vulnerability to alcohol consumption. Addict Biol. 21 (1), 87-97 (2016).
  41. Montagud-Romero, S., et al. Repeated social defeat and the rewarding effects of cocaine in adult and adolescent mice: Dopamine transcription factors, probdnf signaling pathways, and the trkb receptor in the mesolimbic system. Psychopharmacology. 234, 2063-2075 (2017).
  42. Wilkinson, M. B., et al. A novel role of the wnt-dishevelled-gsk3β signaling cascade in the mouse nucleus accumbens in a social defeat model of depression. J Neurosci. 31 (25), 9084-9092 (2011).
  43. Hyer, M., et al. Chronic adolescent stress causes sustained impairment of cognitive flexibility and hippocampal synaptic strength in female rats. Neurobiol Stress. 14, 100303(2021).
  44. Bekhbat, M., et al. Chronic adolescent stress sex-specifically alters central and peripheral neuro-immune reactivity in rats. Brain Behav Immun. 76, 248-257 (2019).
  45. Pyter, L. M., Kelly, S. D., Harrell, C. S., Neigh, G. N. Sex differences in the effects of adolescent stress on adult brain inflammatory markers in rats. Brain Behav Immun. 30, 88-94 (2013).
  46. Dalsgaard, S., et al. Incidence rates and cumulative incidences of the full spectrum of diagnosed mental disorders in childhood and adolescence. JAMA psychiatry. 77 (2), 155-164 (2020).
  47. Pedersen, C. B., et al. A comprehensive nationwide study of the incidence rate and lifetime risk for treated mental disorders. JAMA psychiatry. 71 (5), 573-581 (2014).
  48. Heim, C., Shugart, M., Craighead, W. E., Nemeroff, C. B. Neurobiological and psychiatric consequences of child abuse and neglect. Dev Psychobiol. 52 (7), 671-690 (2010).
  49. Kessler, R. C., Petukhova, M., Sampson, N. A., Zaslavsky, A. M., Wittchen, H. U. Twelve-month and lifetime prevalence and lifetime morbid risk of anxiety and mood disorders in the united states. Int J Methods Psychiatr Res. 21 (3), 169-184 (2012).
  50. Boyd, A., et al. Gender differences in mental disorders and suicidality in europe: Results from a large cross-sectional population-based study. J Affect Disord. 173, 245-254 (2015).
  51. Bale, T. L., Epperson, C. N. Sex differences and stress across the lifespan. Nat Neurosci. 18 (10), 1413-1420 (2015).
  52. Hankin, B. L., Mermelstein, R., Roesch, L. Sex differences in adolescent depression: Stress exposure and reactivity models. Child Dev. 78 (1), 279-295 (2007).
  53. Kim, S., Colwell, S. R., Kata, A., Boyle, M. H., Georgiades, K. Cyberbullying victimization and adolescent mental health: Evidence of differential effects by sex and mental health problem type. J Youth Adolesc. 47, 661-672 (2018).
  54. Filipponi, C., Petrocchi, S., Camerini, A. L. Bullying and substance use in early adolescence: Investigating the longitudinal and reciprocal effects over 3 years using the random intercept cross-lagged panel model. Front Psychol. 11, 571943(2020).
  55. Brody, G. H., Yu, T., Chen, E., Miller, G. E. Persistence of skin-deep resilience in african american adults. Health Psychol. 39 (10), 921(2020).
  56. Rijlaarsdam, J., Cecil, C. A., Buil, J. M., Van Lier, P. A., Barker, E. D. Exposure to bullying and general psychopathology: A prospective, longitudinal study. Res Child Adolesc Psychopathol. 49, 727-736 (2021).
  57. Vassilev, P., et al. Unique effects of social defeat stress in adolescent male mice on the netrin-1/dcc pathway, prefrontal cortex dopamine and cognition. eNeuro. 8 (2), (2021).
  58. Vassilev, P., et al. Custom-built operant conditioning setup for calcium imaging and cognitive testing in freely moving mice. eNeuro. 9 (1), (2022).
  59. Pantoja-Urbán, A. H., et al. Gains and losses: Resilience to social defeat stress in adolescent female mice. Biol Psychiatry. 95 (1), 37-47 (2024).
  60. Torres-Berrío, A., et al. Dcc confers susceptibility to depression-like behaviors in humans and mice and is regulated by mir-218. Biol Psychiatry. 81 (4), 306-315 (2017).
  61. Ver Hoeve, E. S., Kelly, G., Luz, S., Ghanshani, S., Bhatnagar, S. Short-term and long-term effects of repeated social defeat during adolescence or adulthood in female rats. Neuroscience. 249, 63-73 (2013).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Esplora altri articoli

Topi adolescentitopi C57BL/6sconfitta sociale accelerataevitamento socialetopi CD-1esiti comportamentalitopi resilientitopi suscettibilicomportamento aggressivo
Modello di stress di sconfitta sociale per topi maschi e femmine adolescenti C57BL / 6
Contattaci
Consiglia alla biblioteca

Privacy

Termini di utilizzo

Politiche

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Tutti i diritti riservati.