Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Modelo de estresse de derrota social para camundongos adolescentes C57BL / 6 machos e fêmeas

Published: March 15, 2024 doi: 10.3791/66455

Summary

Desenvolvemos um modelo de estresse de derrota social acelerada para camundongos adolescentes C57BL/6, que funciona em machos e fêmeas e permite a exposição durante períodos discretos da adolescência. A exposição a esse modelo induz evitação social, mas apenas em um subconjunto de camundongos machos e fêmeas derrotados.

Abstract

A adversidade social na adolescência é prevalente e pode impactar negativamente as trajetórias de saúde mental. A modelagem do estresse social em roedores adolescentes machos e fêmeas é necessária para entender seus efeitos no desenvolvimento contínuo do cérebro e nos resultados comportamentais. O paradigma de estresse de derrota social crônica (CSDS) tem sido amplamente utilizado para modelar o estresse social em camundongos machos C57BL/6 adultos, aproveitando o comportamento agressivo exibido por um roedor macho adulto a um intruso que invade seu território. Uma vantagem desse paradigma é que ele permite categorizar camundongos derrotados em grupos resilientes e suscetíveis com base em suas diferenças individuais de comportamento social 24 horas após a última sessão de derrota. A implementação deste modelo em camundongos C57BL/6 adolescentes tem sido um desafio porque camundongos adultos ou adolescentes normalmente não atacam camundongos machos ou fêmeas adolescentes precoces e porque a adolescência é um curto período de vida, abrangendo discretas janelas temporais de vulnerabilidade. Essa limitação foi superada com a adaptação de uma versão acelerada do CSDS para ser usada em camundongos adolescentes machos e fêmeas. Este paradigma de estresse de 4 dias com 2 sessões de ataque físico por dia usa um adulto masculino C57BL/6 para preparar o camundongo CD-1 para agressividade de tal forma que ele ataque prontamente o camundongo adolescente macho ou fêmea. Este modelo foi denominado estresse de derrota social acelerada (AcSD) para camundongos adolescentes. A exposição de adolescentes à AcSD induz evitação social 24 horas depois em machos e fêmeas, mas apenas em um subconjunto de camundongos derrotados. Essa vulnerabilidade ocorre apesar do número de ataques ser consistente entre sessões entre grupos resilientes e suscetíveis. O modelo AcSD é curto o suficiente para permitir a exposição durante períodos discretos na adolescência, permite a segregação de camundongos de acordo com a presença ou ausência de comportamento de evitação social e é o primeiro modelo disponível para estudar o estresse de derrota social em camundongos fêmeas C57BL / 6 adolescentes.

Introduction

O paradigma do estresse de derrota social crônica é amplamente utilizado para modelar o estresse social em roedores machos adultos pós-natal (PND) >65. Este paradigma é baseado no comportamento agressivo natural de um roedor macho adulto quando um intruso invade seu território. Este modelo é usado em uma variedade de espécies de roedores, incluindo ratos, hamsters e camundongos 1,2,3,4,5,6,7,8,9, e consiste em uma combinação de agressão física e estresse psicológico com duração de cerca de 10 dias, durante os quais um roedor intruso experimenta alguns minutos de agressão física do roedor residente. Os dois roedores permanecem na gaiola da casa do residente, separados por uma divisória que permite o contato sensorial, mas não físico7. Em experimentos com camundongos, os camundongos residentes/agressores mais comumente usados são camundongos Swiss CD-1 reprodutores aposentados, que apresentam comportamento territorial robusto contra camundongos intrusos 6,7. Para os camundongos intrusos, a cepa mais bem caracterizada é a linhagem endogâmica C57BL/6 2,4,5. O camundongo derrotado é exposto a um novo agressor todos os dias para evitar a habituação ao agressor. Os camundongos de controle são alojados com um coespecífico diferente a cada dia. Às 24 h após a última sessão de derrota, os camundongos experimentais são testados em um teste de interação social (SIT) no qual podem explorar um campo aberto na ausência (sem alvo) ou na presença de um novo camundongo CD-1 (alvo). Os ratos de controle passam mais tempo na zona de interação com o alvo do que com a parte não alvo da tarefa. Os camundongos derrotados são classificados como suscetíveis (razão<1) ou resilientes (razão>1) de acordo com uma razão de interação social (tempo gasto na zona de interação com o agressor presente/tempo gasto na zona de interação com o agressor ausente). Este procedimento fornece uma ferramenta útil para estudar as diferenças individuais em resposta ao estresse.

Até recentemente, o modelo de estresse de derrota social crônica tem sido usado principalmente em camundongos machos adultos, porque as hierarquias acentuadas de dominância masculina envolvem a luta contra os machos, mas não contra as fêmeas 6,7. Além disso, os roedores machos normalmente não atacam as fêmeas; em vez disso, eles se envolvem em comportamentos de acasalamento10. Apesar desses obstáculos, diferentes estratégias foram desenvolvidas para adaptar o paradigma de estresse de derrota social crônica para camundongos fêmeas adultas. Por exemplo, o modelo de derrota social do camundongo da Califórnia baseia-se na agressão natural dessa espécie monogâmica de ambos os sexos ao defender seu território 9,11. Outras abordagens se concentram em induzir o comportamento agressivo dos camundongos CD-1, estimulando seu hipotálamo ventromedial a ter um comportamento agressivo consistente10,12, ou aplicando urina masculina nos camundongos fêmeas adultas experimentais para receber ataques de agressores de CD-113. Essa agressão intensificada e consistente dos camundongos CD-1 é fundamental para que o camundongo intruso experimental mostre sinais comportamentais claros de subordinação aos ataques repetidos do agressor durante a duração da interação6.

Adaptando o modelo de derrota social crônica para uso em camundongos C57BL/6 adolescentes
A adolescência é um período marcado por um amadurecimento psicossocial substancial, que se desdobra em paralelo com mudanças na micro e macro arquitetura do cérebro, particularmente no córtex pré-frontal. Tanto em humanos quanto em roedores, há pouco consenso sobre o início e o fim específicos do período da adolescência14,15. Além disso, existem janelas críticas de vulnerabilidade na adolescência para a interrupção induzida pela experiência do desenvolvimento cerebral e cognitivo contínuo 16,17,18,19. A puberdade e a adolescência ocorrem ao mesmo tempo, mas esses termos não são sinônimos. A puberdade significa o início da maturação sexual, enquanto a adolescência representa uma fase mais ampla caracterizada pela mudança gradual de um estado juvenil para a conquista da independência20. Diferentes grupos sugeriram que a adolescência em camundongos se estende desde o desmame (PND 21) até a idade adulta (PND 60)21. Particularmente, o início da adolescência pode ser referido como a primeira e a segunda semanas pós-desmame (PND 21-34) e o meio da adolescência como o período do PND 35-48. Essas faixas abrangem períodos discretos de desenvolvimento em relação, por exemplo, ao desenvolvimento do sistema dopaminérgico 22,23,24, vulnerabilidade aos efeitos das drogas no desenvolvimento de redes neuronais 17,25,26,27 e características comportamentais distintas 16,20,28,29,30.

O comportamento de luta do rato residente é necessário para o protocolo de derrota social. No entanto, como acontece com os camundongos fêmeas, os machos normalmente não se envolvem em interações agressivas com camundongos adolescentes, possivelmente porque não os percebem como uma ameaça. A maioria dos estudos que exploram os efeitos da derrota social crônica em camundongos adolescentes C57BL / 6 foi realizada durante o período da adolescência 31,32,33,34,35; outros não especificam o dia pós-natal da exposição na adolescência36,37, nem estendem os dias para a derrota até o início da idade adulta38 ou não permitem o contato sensorial39; Outros estudos em camundongos adolescentes usam diferentes cepas40,41. As características desses estudos usando estresse crônico de derrota social em camundongos machos adolescentes estão resumidas na Tabela 1.

Nosso grupo de pesquisa está interessado em direcionar janelas específicas de exposição a adolescentes, incluindo o início da adolescência, em camundongos C57BL / 6. Devido à curta duração dos diferentes períodos da adolescência, foi elaborada uma versão modificada da versão acelerada do paradigma do estresse crônico de derrota social42. Este modelo foi denominado estresse de derrota social acelerada (AcSD) para camundongos adolescentes. Trabalhos anteriores mostram que existem diferenças significativas entre os sexos na sensibilidade ao estresse social na adolescência em ratos 8,26,43,44,45, bem como nos efeitos nocivos do estresse social nas trajetórias de saúde mental em humanos 46,47,48,49,50,51,52, 53,54,55,56. O modelo AcSD também funciona efetivamente para camundongos fêmeas adolescentes, permitindo que eles investiguem possíveis consequências específicas do sexo, bem como explorem a base neurobiológica.

Tabela 1: Estudos usando paradigmas de estresse de derrota social em camundongos machos adolescentes. Linhagem e espécie: Rato da Califórnia: Peromyscus californicus. C57BL / 6: Mus musculus black 6 linhagem de camundongos endogâmicos. C57BL / 6J: Modelo de camundongo endogâmico M . musculus black 6 fornecido pelos laboratórios de Jackson. CD-1: M. musculus de linhagem de camundongo albino suíço. ICR: Linhagem de camundongos albinos consanguíneos do Instituto de Pesquisa do Câncer M. musculus . OF1: M. musculus Oncins France 1 linhagem de camundongo albino consanguíneo.
Abreviaturas: wk = semana; DPP = dia pós-natal; res = resiliente; sus = suscetível; unsus = insuscetível. Clique aqui para baixar esta tabela.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Os procedimentos experimentais foram realizados de acordo com as diretrizes do Conselho Canadense de Cuidados com Animais e aprovados pela Universidade McGill e pelo Comitê de Cuidados com Animais do Hospital Douglas (número de aprovação do experimento com animais: 2005-5084). Todos os camundongos foram alojados em uma sala de colônias com temperatura e umidade controladas (21-22 ° C; 60%) e em um ciclo claro-escuro de 12 h (luz acesa às 8:00 h) no Centro de Neurofenotipagem do Douglas Mental Health University Institute. Os camundongos tiveram acesso ad libitum a comida e água durante os experimentos. Os camundongos foram designados aleatoriamente para cada condição experimental. Os animais experimentais foram obtidos de uma fonte comercial (ver Tabela de Materiais). A Tabela 2 resume as características do animal para cada fase experimental. No total, 489 camundongos C57BL / 6J adolescentes (259 machos; 230 fêmeas) foram usados em 20 coortes experimentais.

Tabela 2: Sujeitos animais para cada fase experimental. Se esses animais não estiverem gravemente feridos, eles podem ser reutilizados para preparação. Se esses animais não estiverem gravemente feridos, eles podem ser reutilizados para escorva durante o AcSD, §Centro de Neurofenotipagem do Douglas Mental Health University Institute. Para experimentos com machos, #Para experimentos com fêmeas, se a derrota for mista, use fêmeas para preparação. ††Não deve ser usado para AcSD. Abreviaturas: AcSD = estresse de derrota social acelerado; PND = Dia pós-natal Clique aqui para baixar esta tabela.

1. Aclimatação

NOTA: Esta fase deve durar no mínimo 1 semana.

  1. Compre camundongos reprodutores aposentados CD-1 machos (consulte a Tabela de Materiais) com mais de 4 meses de idade e o dobro da quantidade de camundongos C57BL / 6J adolescentes (ou seja, se 10 camundongos forem expostos ao estresse, compre 20 camundongos CD-1).
    NOTA: Recomenda-se adquirir essa quantidade de camundongos CD-1 porque apenas uma pequena proporção de camundongos CD-1 mostra comportamento agressivo em relação a camundongos adolescentes.
  2. Deixe os camundongos machos CD-1 se habituarem à nova instalação em sua gaiola doméstica com comida e água ad libitum por 1 semana antes da triagem e preparação.
  3. Utilizar C57BL/6 no PND >65 (adultos) e PND 25 ± 3 (adolescentes) (Tabela 2) para as sessões de triagem e priming. Adquira 4 camundongos C57BL/6 de cada idade por dia de priming (ou seja, por 3 dias de priming, adquira 12 PND >65 e 12 PND 25 ± 3) para diminuir o risco de ferimentos porque esses animais serão empregados repetidamente para o processo de triagem e priming.

2. Triagem e preparação de CD-1

NOTA: A duração desta fase é de 3 dias de triagem (1 dia para camundongos fêmeas) e 3-4 dias de priming (isso pode aumentar para camundongos fêmeas e, dependendo do comportamento agressivo dos camundongos CD-1).

  1. Use a definição operacional de ataque para registrar os ataques do CD-1 conforme descrito abaixo.
    1. Um ataque é definido como quando o camundongo CD-1 morde o camundongo C57BL/6J e o camundongo C57BL/6J se afasta em resposta à mordida. Uma mordida é definida como quando o camundongo CD-1 coloca seus dentes em qualquer parte do corpo do camundongo C57BL/6J. Afastar-se é definido como quando o camundongo C57BL / 6J move ambas as patas traseiras da posição em que estavam antes de o CD-1 atacá-lo.
    2. Certifique-se de que haja uma diferença de pelo menos ~ 2 s entre ataques separados. Se ocorrer mais de uma mordida com <2 s de intervalo, conte como um ataque.
    3. Se o camundongo CD-1 morder mais de uma vez sucessivamente sem interrupção (< ~ 2 s de distância), separe suavemente os animais com uma régua de plástico. Se o camundongo CD-1 morder e não soltar, separe os animais com cuidado. Se o camundongo C57BL/6J ficar preso em um canto ou for preso pelo camundongo CD-1 e não puder se afastar em resposta a uma mordida, separe suavemente os animais com uma régua. Conte tudo isso como um ataque (até a separação).
  2. Peneiramento
    1. Use luvas de exame de nitrilo para todo o manuseio de animais e evite o uso de perfumes ou fragrâncias.
    2. Realize o dia da triagem apenas com camundongos machos C57BL/6 adultos como intrusos (PND >65) na gaiola doméstica de camundongos CD-1. Sempre rastreie os mouses CD-1 antes de um novo experimento.
    3. Introduza um camundongo macho adulto C57BL / 6 PND >65 na gaiola doméstica de um camundongo macho CD-1 por 3 min. Registre a latência para a primeira agressão e quantas agressões são realizadas (consulte a Tabela Suplementar 1).
    4. Do ao último dia de triagem, introduza um C57BL/6 PND>65 macho adulto por 1 min (limite de 30 s se o CD-1 for muito agressivo) e depois troque-o por um C57BL/6 PND 25 ± 3 adolescente por 5 min.
      NOTA: É importante realizar a triagem com camundongos adolescentes porque nem todos os camundongos que atacam o camundongo macho C57BL/6 adulto atacarão o C57BL/6 adolescente. Na verdade, os camundongos CD-1 que atacam camundongos adolescentes nem sempre atacam machos C57BL / 6 adultos.
    5. Se o experimento for para agressividade em relação a camundongos fêmeas, faça a triagem e o condicionamento com camundongos fêmeas adolescentes, mesmo que os camundongos experimentais incluam ambos os sexos.
    6. Registre a latência da primeira agressão, o número de ataques e os ferimentos recebidos por todos os camundongos C57BL / 6 (consulte a Tabela Suplementar 2).
    7. Registre qualquer tipo de interação: perseguir, montar comportamentos, cheirar, escovar ou morder. Registre-se se o CD-1 não se aproximar dos camundongos C57BL/6 adolescentes; se esse comportamento for repetido por 2 dias, não inclua o CD-1 na preparação.
    8. Para a fase de preparação, selecione todos os mouses CD-1 que exibem comportamentos como perseguir, montar comportamentos, cheirar, seguir, escovar ou morder o adolescente C57BL/6.
    9. Mantenha os mouses CD-1 não selecionados e use-os para o teste de interação social (SIT).
      NOTA: O comportamento territorial aumenta com o tempo; portanto, os camundongos CD-1 não selecionados podem se tornar agressivos com camundongos adolescentes no próximo experimento.
  3. Comportamento agressivo do CD-1 de preparação
    1. Alojar os camundongos CD-1 selecionados para escorva em sua gaiola doméstica até o último dia de escorva.
    2. Introduza um camundongo C57BL / 6J macho adulto PND >65 por 30 s na gaiola doméstica CD-1 e, em seguida, troque-o por um camundongo adolescente C57BL / 6 PND 25 ± 3 por 5 min.
    3. Registre a latência para a primeira agressão, o número de ataques e qualquer interação (consulte a Tabela Suplementar 3).
    4. Realize o priming 2x ao dia durante 3-4 dias ao mesmo tempo em que as derrotas estão programadas (9h00 e 2h00).
      NOTA: Nem todos os camundongos CD-1 atacarão os camundongos adolescentes durante os primeiros dias, especialmente se o priming for em camundongos fêmeas. O número de dias para o priming pode aumentar ou diminuir dependendo do comportamento agressivo mostrado pelos camundongos CD-1.
    5. Para diminuir o número de dias de preparação, reutilize camundongos CD-1 que passaram por um experimento anterior de derrota social com camundongos machos. Se os camundongos CD-1 não apresentarem agressividade aumentada, estenda os dias para o priming até atingir os critérios.
    6. Diminua os dias de preparação se os camundongos CD-1 apresentarem comportamento agressivo extremo (camundongos C57BL / 6 apresentarem ferimentos excessivos) para evitar ferimentos graves durante a derrota social.
    7. Para a próxima fase do experimento, selecione os camundongos CD-1 que atacam os camundongos adolescentes pelo menos 10x (machos) ou 5x (fêmeas) por 2 dias consecutivos.

3. Protocolo AcSD

NOTA: Esta fase consiste em 3 dias de habituação e 4 dias de exposição ao AcSD.

  1. Habituation
    1. Configure as gaiolas de rato para derrota social (Figura 1A-F). Divida as gaiolas de rato em 2 compartimentos usando divisórias de vidro acrílico apropriadas (Figura 1B, D; consulte a Tabela de Materiais).
    2. Adicione cama de lascas de madeira dura em ambos os lados da gaiola, adicione um quadrado de algodão de cada lado como material de cama (Figura 1D). Certifique-se de que a parte superior do fio esteja presa com clipes de fichário (Figura 1E). Certifique-se de que a gaiola de rato esteja coberta com a tampa da tampa sem o algodão protetor (Figura 1F).
    3. Coloque um mouse CD-1 por gaiola em um lado da gaiola. Coloque uma etiqueta do lado de fora da gaiola para facilitar a identificação de cada mouse.
    4. Alojar os camundongos CD-1 selecionados no aparelho de derrota social (Figura 1F) 2 ou 3 dias antes do início do protocolo AcSD (para melhorar o comportamento territorial do CD-1).
    5. Realizar uma sessão de priming 1 dia antes do experimento; Isso é importante para manter a agressão consistente.
  2. Sessões de derrota
    1. Realize 2 sessões por dia (primeira sessão: 9h, segunda sessão: 14h) durante 4 dias, 8 sessões no total. Faça um cronograma para garantir que o agressor seja diferente para cada sessão (consulte a Tabela Suplementar 4 e a Tabela Suplementar 5).
    2. Pese o camundongo adolescente C57BL/6 antes de introduzi-lo no lado CD-1 da gaiola. Introduza um camundongo C57BL/6 macho adulto >65 por 30 s no lado CD-1 da gaiola de derrota e, em seguida, troque-o por um camundongo adolescente C57BL/6 PND 24-28 para um episódio de derrota de 10 minutos ou 10 ataques no máximo por sessão.
    3. Separe os animais após cada ataque com uma régua de plástico. Após cada sessão de derrota, verifique se há lesões e trate-as com creme para alívio da dor. Registre o número de lesões.
    4. Coloque o mouse adolescente C57BL/6J no compartimento livre ao lado de um agressor desconhecido até a próxima sessão. Repita o procedimento com um agressor diferente a cada sessão.
    5. Inicie a sessão com os camundongos experimentais e agressores que não foram pareados na sessão anterior. Monitore as lesões dos camundongos machos C57BL / 6J adultos usados para escorva (consulte a Tabela Suplementar 6).
  3. Siga as recomendações abaixo para o bem-estar animal e parâmetros humanitários.
    1. Siga o procedimento operacional padrão do conselho de revisão institucional correspondente para derrotas sociais e garanta uma avaliação veterinária constante.
    2. Monitore a saúde dos camundongos durante todo o estudo para evitar sofrimento e morte de animais.
    3. Verifique se o divisor perfurado está ajustado corretamente para evitar que os ratos cruzem para o outro compartimento.
    4. Notifique a equipe de atendimento veterinário quando um animal tiver uma ferida para monitoramento adequado e aplique creme para alívio da dor diariamente até que a ferida esteja completamente curada.
    5. Se uma lesão piorar (as feridas aumentam de tamanho), limite os ataques a 5 na próxima sessão, permitindo a recuperação. Verifique se há ferimentos graves. Lesões graves são definidas como feridas totalizando > 1 cm.
    6. Remover e sacrificar imediatamente os animais que apresentem uma redução de 15% a 20% do seu peso em relação ao peso corporal inicial; atividade locomotora reduzida/diminuída e higiene prejudicada; camundongos com feridas > 1 cm; pênis decepado ou marcas de mordida com inchaço dos membros anteriores.
      NOTA: A eutanásia primária é conduzida por meio de câmaras de gás isoflurano / CO2, seguida de eutanásia secundária feita por luxação cervical.
  4. Ratos de controle
    1. Realize 2 sessões por dia (primeira sessão: 9h, segunda sessão: 14h) durante 4 dias, 8 sessões no total. Faça um cronograma para garantir que os camundongos de controle compartilhem a gaiola com um C57BL / 6J coespecífico diferente a cada sessão (consulte a Tabela Suplementar 7 e a Tabela Suplementar 8).
      NOTA: Os ratos de controle não são expostos a um agressor. Para imitar a introdução de um novo camundongo CD-1 a cada sessão de derrota, os camundongos de controle são emparelhados com um novo coespecífico do mesmo sexo e da mesma idade (não irmão de ninhada) a cada sessão.
    2. Alojar os camundongos de controle no aparelho de derrota social (Figura 1) em uma sala separada daquela dos camundongos AcSD.
    3. Coloque dois ratos de controle por gaiola, um de cada lado da gaiola. Aloje os ratos em um lado diferente da gaiola ou em uma gaiola completamente diferente, para que eles não reconheçam o odor. Gire os mouses de controle a cada sessão.

Figure 1
Figura 1: Aparelho para o estresse de derrota social acelerada (AcSD) para camundongos adolescentes. (A) Da esquerda para a direita, topos de arame de aço pareados com 0,6 cm de separação entre barras, divisor de policarbonato perfurado transparente com diâmetro de perfuração de 0,6 cm, clipes de aglutinante para fixação dos topos de arame, gaiola de rato transparente com tampa de cobertura (sem camada protetora de algodão). (B) Para cima: comparação entre os divisores de policarbonato para derrota social crônica em adultos (esquerda) e ACD em adolescentes (direita); Para baixo: Feche o divisor de policarbonato para camundongos adolescentes. (C) Para cima: comparação entre os topos de arame de aço para derrota social crônica em adultos (esquerda) e AcSD em adolescentes (direita); para baixo: close-up dos topos de arame de aço. (D-F) Montagem do aparato de derrota social. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. Teste de interação social

  1. Realize o SIT seguindo o AcSD conforme descrito anteriormente 57,58,59.
    1. Realize o SIT 24 h após a última sessão do AcSD. Realize o SIT em condições de luz vermelha (não em condições de luz amarela) entre 9h e 4h.
    2. Configure a arena quadrada principal e a câmera de vídeo suspensa (consulte a Tabela de Materiais). A arena principal é dividida em 3 áreas: a zona de interação social (SIZ), os cantos e o centro; Essas áreas devem ser marcadas na arena com uma linha preta (use um marcador permanente preto). Use as seguintes dimensões e critérios para cada área.
      1. Certifique-se de que o SIZ seja a área quadrada de 14 cm x 9 cm, que circunda o gabinete. Os cantos são pequenas áreas quadradas (9 cm x 9 cm) nos cantos da parede oposta ao recinto e representam o ponto mais distante do SIZ. O centro é a área entre o SIZ e os cantos.
    3. Limpe a arena e os gabinetes com uma solução de hidrogênio peroxidase de limpeza.
    4. Coloque etiquetas de identificação para cada animal no chão para análise. Registre todo o comportamento animal para análise offline.
  2. Primeira sessão para determinar a exploração da linha de base
    1. Coloque um invólucro de malha de arame vazio contra uma das paredes da arena. Coloque o camundongo adolescente experimental (derrotado ou controle) C57BL/6 no meio da arena. Deixe-o explorar a arena livremente por 2,5 min. Recupere o mouse.
    2. Limpe a arena e os gabinetes com uma solução de hidrogênio peroxidase de limpeza.
  3. Segunda sessão para interação social
    1. Coloque um mouse CD-1 desconhecido dentro do gabinete de malha de arame. Coloque o gabinete no mesmo local da sessão anterior.
    2. Reintroduza o mesmo mouse adolescente C57BL/6 na arena. Deixe-o explorar a arena livremente por 2,5 min. Recupere os ratos.
    3. Limpe a arena e os gabinetes com uma solução de hidrogênio peroxidase de limpeza.
    4. Repita o processo para todos os camundongos C57BL/6 adolescentes (camundongos estressados e controle) em uma ordem contrabalançada.
    5. Use mais de um mouse CD-1 para o SIT para diminuir o estresse e o viés de manuseio (por exemplo, para uma coorte de 30 camundongos C57BL/6, use 4 camundongos CD-1). Contrabalance-os entre os camundongos adolescentes.
      NOTA: Este teste mede o comportamento de aproximação e / ou evitação dos camundongos experimentais em relação a um alvo social, conforme descrito pela primeira vez por Krishnan5 e Golden7.
  4. Análise
    1. Registre o(s) tempo(s) gasto(s) na zona de interação e nos cantos durante as duas sessões do teste.
    2. Calcule a taxa de interação social como o tempo gasto na zona de interação com o agressor CD-1 presente dividido pelo tempo gasto na zona de interação com o agressor CD-1 ausente.
    3. Classifique os camundongos estressados com uma proporção < 1,00 como suscetíveis e uma proporção ≥ 1,00 como resilientes.
    4. Exclua animais que não exploram a arena durante a primeira sessão (ou seja, passaram 0 s em qualquer uma das áreas designadas) de todas as análises para controlar as diferenças na atividade locomotora.
    5. Exclua todos os animais que recebem 0 ataques em ≥4 sessões de derrota social de todas as análises para evitar animais resilientes não representativos.
    6. Exclua camundongos (não suscetíveis) que não passam pelo menos 61 s dentro da zona de interação para garantir que as altas taxas de interação social reflitam o interesse real no alvo social.
    7. Exclua camundongos com pontuações de taxa de interação discrepantes.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Um total de quatro experimentos diferentes foram realizados usando o modelo de estresse de derrota social crônica em camundongos adolescentes C57BL/6 machos (PND 21). No entanto, este modelo apresentou limitações importantes para seu uso em camundongos C57BL/6 adolescentes precoces.

Modificações necessárias no equipamento para camundongos C57BL/6 adolescentes
A primeira limitação foi que o equipamento usado para o aparelho de derrota social foi projetado para camundongos adultos. Devido ao seu tamanho, camundongos C57BL/6 adolescentes no PND 21 foram capazes de passar pelas perfurações dos divisores para o lado agressor. Isso interrompeu o período de contato sensorial. Além disso, camundongos adolescentes conseguiram escapar pelas barras dos topos de arame de aço. Portanto, o equipamento foi modificado para evitar a fuga dos camundongos (Figura 1). O diâmetro das perfurações foi alterado de 1,1 cm para 0,6 cm (Figura 1B), e o topo do fio de aço foi substituído por um que tinha 1,1 cm de separação entre as barras para um com 0,6 cm de separação (Figura 1C). Além disso, a parte superior foi presa com clipes e as gaiolas de ratos também foram cobertas com capas de plástico sem algodão protetor. A cama de lascas de madeira também foi ajustada em um nível apropriado para os camundongos adolescentes (Figura 1D-F).

O modelo AcSD requer a preparação de camundongos CD-1 machos adultos para garantir ataques consistentes e agressivos
A segunda e mais importante limitação foi a falta de consistência na agressão física dos camundongos CD-1 em relação aos camundongos adolescentes. Durante as sessões crônicas de derrota social, a agressão variou de zero ataques agressivos durante a sessão de 10 minutos a uma ou duas mordidas fatais devido ao pequeno tamanho dos camundongos adolescentes. No entanto, se os camundongos CD-1 fossem usados para mais de um experimento, a consistência no número de ataques aumentava.

A Figura 2B mostra o número de ataques por dia para cada coorte experimental de derrota social crônica (P0, A0, A1 e A2). Foi encontrada uma interação entre o dia e a coorte (Figura 2B, ANOVA de medidas repetidas de duas vias: F (27, 234) = 3,83, p < 0,0001), efeito principal do dia (F (6,288, 163,5) = 6,2, p < 0,0001) e efeito principal da coorte (F (3, 26) = 3,8, p = 0,02). O teste post hoc revelou diferenças entre as coortes nos dias 1, 2, 3 e 7 (testes post hoc de Holm-Sidak: dia 1, P0 vs. A2, p = 0,02; A1 vs. A2, p = 0,02; dia 2, A1 vs. A2, p = 0,04; dia, 3 A0 vs. A1, p = 0,007; A1 vs. A2, p = 0,04; dia 7, A0 vs. A1, p = 0,04). Todos os camundongos CD-1 nos experimentos P0 e A0 pararam de atacar nos últimos 3 dias. Camundongos CD-1 que foram usados para os experimentos P0 e A0 foram usados em A1, nos quais houve uma consistência nos ataques (Figura 2B), indicando que os CD-1 eram mais propensos à agressão se submetidos a interações físicas antes.

Por esse motivo, conforme descrito nas etapas 2.1 e 2.2, os camundongos CD-1 foram rastreados especificamente por sua agressão contra os camundongos adolescentes e preparados com um macho adulto C57BL / 6 para agressão contra os camundongos adolescentes C57BL / 6. Além disso, o AcSD foi usado para aumentar a idade de PND 21 para PND 25 e ainda direcionar o início da adolescência.

Durante as sessões de AcSD, os camundongos CD-1 aumentaram o número de ataques contra os camundongos adolescentes em um padrão mais consistente, conforme mostrado na Figura 2D. Em contraste com o paradigma de derrota social crônica, nenhuma interação significativa foi encontrada entre a sessão e a coorte experimental (Figura 2D, ANOVA de medidas repetidas de duas vias: F (35, 483) = 1,33, p = 0,1), houve um efeito principal da sessão (F (5,644, 389,5) = 14,15, p < 0,0001) e um efeito principal da coorte (F (5, 69) = 7,91, p < 0,0001); O teste post hoc de Holm-Sidak não revelou diferenças significativas entre as coortes. Uma comparação das médias de ataques entre as coortes revelou que esse efeito foi impulsionado principalmente pela coorte A7, que teve um número significativamente maior de ataques (dados não mostrados, ANOVA de uma via F (5, 69) = 7,911, p < 0,0001; Testes post hoc de Holm-Sidak: A3 vs. A6, p = 0,04; A7 vs. A5, p = 0,002; A7 vs. A6, p < 0,0001; A7 vs. A8, p = 0,0001).

Camundongos adolescentes receberam mais ataques com camundongos CD-1 preparados durante o AcSD do que camundongos adolescentes expostos a um protocolo de derrota social crônica (Figura 2E, teste t não pareado com correção de Welch, t = 15,40, df = 17,87, p < 0,0001) usando camundongos CD-1 virgens (não preparados). Os ataques não foram consistentes durante o protocolo de derrota social crônica e, de fato, vários camundongos experimentais não foram atacados.

Figure 2
Figura 2: Comparação do número de ataques por dia entre o estresse de derrota social crônica e o AcSD. (A) Linha do tempo do modelo de estresse de derrota social crônica. (B) Número de ataques por dia para cada coorte experimental (P0, P1, A1 e A2) durante o estresse crônico de derrota social em camundongos machos adolescentes C57BL / 6 (ANOVA de medidas repetidas de duas vias). (C) Linha do tempo do modelo de estresse de derrota social acelerada (AcSD). (D) Número de ataques por dia para cada coorte experimental (A3-A8) durante o AcSD em camundongos machos C57BL/6 adolescentes (ANOVA de medidas repetidas de duas vias). (E) O número médio de ataques foi significativamente maior para o ACD (teste t não pareado com correção de Welch, ****p < 0,0001). Todos os dados são apresentados como média ± SEM. Abreviaturas: CSDS = estresse crônico de derrota social; SIT = teste de interação social; DPN = dia pós-natal; P0, A0-A8 = rótulos para cada coorte experimental. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

O padrão de ataques durante as sessões de AcSD não afeta o fenótipo social 24 h depois
Após a exposição ao estresse de derrota social, a maioria dos camundongos machos adolescentes não mostrou evitação social quando testados no SIT (Figura 3B, derrota social crônica: ANOVA de uma via F (2, 43) = 14,57, p < 0,0001. F, DPc: teste de Kruskal-Wallis, H(2) = 72,35, p < 0,0001). Para ambos os modelos, não houve diferenças significativas no número de ataques entre camundongos derrotados com evitação social e não evitativos sociais (Figura 3D, derrota social crônica: ANOVA de medidas repetidas de duas vias, F (9, 252) = 4,07, p = 0,21. H. AcSD: ANOVA de medidas repetidas de duas vias, F (7, 511) = 1,32, p = 0,24). No entanto, a proporção de camundongos resilientes foi maior após a derrota social crônica do que após a exposição ao AcSD (Figura 3C, G, 70% vs 55,26%, teste binomial (unicaudal), p = 0,0047).

Figure 3
Figura 3: Comparação das pontuações do teste de interação social (SIT) seguindo o estresse de derrota social crônica e os paradigmas AcSD. (A) Linha do tempo do modelo de estresse de derrota social crônica. (B) Distribuição do escore SIT após estresse crônico de derrota social na adolescência (ANOVA one-way). (C) Proporção de resilientes/suscetíveis após estresse crônico de derrota social na adolescência. (D) Número de ataques por fenótipo recebidos durante o estresse crônico de derrota social, não foram encontradas diferenças significativas entre resilientes e suscetíveis (ANOVA de medidas repetidas de duas vias). (E) Linha do tempo do modelo de estresse de derrota social acelerada (AcSD). (F) Distribuição da pontuação SIT após o AcSD na adolescência (Kruskal-Wallis). Este número foi modificado de57. (G) A proporção de resilientes/suscetíveis após a ACD na adolescência. Este número foi modificado de57. (H) Número de ataques por fenótipo recebidos durante o AcSD; não há diferença entre resiliente e suscetível (ANOVA de medidas repetidas de duas vias). Este número foi modificado de59. **p < 0,001, ****p < 0,0001. Todos os dados são apresentados como média ± EPM. Abreviaturas: PND = dia pós-natal; Con = controles; Res = resiliente; Sus = suscetível. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

AcSD pode ser usado em camundongos fêmeas C57BL/6 adolescentes
Como os camundongos machos e fêmeas PND 25 C57BL / 6 não atingiram a maturidade reprodutiva, os camundongos CD-1 preparados podem apresentar ataques agressivos em camundongos fêmeas adolescentes, como fizeram em camundongos machos adolescentes. No entanto, a fase de preparação teve que ser estendida para atingir um número consistente de ataques (Figura 4A). Conforme mostrado na Figura 4B, nenhuma interação foi encontrada entre o dia e a coorte entre os experimentos (Figura 4B, ANOVA de medidas repetidas de duas vias: F (35.707) = 1,38, p = 0,07), houve um efeito principal da sessão (F (6,286, 634,9) = 16,1, p < 0,0001) e um efeito principal da coorte (F (5, 101) = 11,34, p < 0,0001; Testes post hoc de Holm-Sidak: sessão 2 C4 vs C8, p = 0,03; sessão 6 C7 vs C4, p = 0,02; C7 vs C5, p = 0,02; sessão 7 C8 vs C3, p = 0,02; C8 vs C4, p = 0,045). A maioria dos camundongos fêmeas C57BL / 6 adolescentes expostos ao AcSD foi resiliente à evitação social (Figura 4C, ANOVA de Brown-Forsythe: F (2.113,4) = 27,2, p < 0,0001), semelhante aos camundongos machos adolescentes. Nenhuma diferença significativa foi encontrada no número de ataques entre camundongos resilientes e suscetíveis (Figura 4E, ANOVA de medidas repetidas de duas vias, interação sessão x fenótipo: F (7, 714) = 0,73, p = 0,64, efeito principal da sessão F (6,375, 650,3) = 7,02, p < 0,0001, nenhum efeito principal do fenótipo F (1, 102) = 0,4, p = 0,53).

Figure 4
Figura 4: AcSD em camundongos fêmeas adolescentes. (A) Linha do tempo do experimento. (B) Número de ataques por dia por experimento durante o AcSD (ANOVA de medidas repetidas bidirecionais). (C) Distribuição da pontuação SIT após AcSD durante a adolescência em camundongos fêmeas (ANOVA de Brown-Forsythe). (D) Proporção de resilientes/suscetíveis após a ACD na adolescência (direita). (E) Número de ataques por fenótipo recebidos durante o AcSD; não foram encontradas diferenças significativas entre camundongos resilientes e suscetíveis (ANOVA de medidas repetidas de duas vias). Todos os dados são mostrados como média ± SEM. (C-E) Esses números foram modificados de59. Abreviaturas: SIT = teste de interação social; DPN = dia pós-natal; C3-C8 = rótulos para cada coorte experimental; Con = controles; Res = resiliente; Sus = suscetível. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Tabela Suplementar 1: Modelo de folha de pontuação para o dia 1 de triagem com adultos. Abreviaturas: CD-1 = ID dos camundongos CD-1 rastreados, Exp = ID do experimento, 3 min = Duração da sessão de triagem para os camundongos adultos C57BL/6, BL6 ID = ID dos camundongos adultos C57BL/6 usados para triagem, Lat 1 ADULTOS = Latência do primeiro ataque do CD-1 em direção ao camundongo adulto C57BL/6, # agressões = Número de ataques realizados pelo CD-1. Clique aqui para baixar esta tabela.

Tabela Suplementar 2: Modelo de folha de pontuação para a triagem com adultos e adolescentes. Abreviaturas: Exp = ID do experimento, 1 min = Duração da sessão de triagem para os camundongos adultos C57BL/6, BL6 ID = ID dos camundongos adultos C57BL/6 usados para triagem, Lat 1 ADULTOS = Latência do primeiro ataque do CD-1 em direção ao camundongo adulto C57BL/6, # agressões = Número de ataques realizados pelo CD-1, 5 min = Duração da sessão de triagem para os camundongos adolescentes C57BL/6, BL6 Ad = ID de camundongos adolescentes C57BL/6 usados para triagem, Lat 1 Adolescentes = Latência do primeiro ataque do CD-1 em direção ao camundongo adolescente C57BL/6, CD-1 = ID de camundongos CD-1 rastreados. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro Suplementar 3: Modelo de folha de pontuação para a fase de preparação. Abreviaturas: CD-1 = ID dos camundongos CD-1 usados para priming, Exp = ID do experimento, 30 seg = Duração da sessão de priming para os camundongos adultos C57BL/6, BL6 ID = ID dos camundongos adultos C57BL/6 usados para priming, Lat 1 ADULTS = Latência do primeiro ataque do CD-1 em direção ao camundongo adulto C57BL/6, # agressões = Número de ataques realizados pelo CD-1, Min: 3 = Duração da sessão de priming para os camundongos adolescentes C57BL/6, BL6 Ad = ID dos camundongos adolescentes C57BL/6 usados para priming, Lat 1 Adolescentes = Latência do primeiro ataque do CD-1 em direção ao camundongo adolescente C57BL/6, # montagens = Número de montagens recebidas pelos camundongos adolescentes C57BL/6. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro suplementar 4: Modelo de folha de pontuação para agendamento de derrota social (20 camundongos adolescentes). Abreviaturas: CD1 = ID de camundongos CD-1, E = Experimento, H = Umidade, 1º = Sessão 1, 2º= Sessão 2, BL6 adulto = ID de camundongos adultos C57BL/6 usados para priming, Peso = Peso de camundongos adolescentes C57BL/6, # ataques = Número de ataques realizados pelo CD-1, # ferimentos = Número de ferimentos recebidos pelos camundongos adolescentes C57BL/6. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro suplementar 5: Exemplo de agendamento de derrota social. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro Suplementar 6: Modelo para monitoramento de lesões de camundongos machos C57BL/6 adultos. Abreviaturas: 1º - # ferimentos = Número de ferimentos recebidos pelo camundongo adulto C57BL/6 na sessão 1, 2º - # ferimentos = Número de ferimentos recebidos pelo camundongo adulto C57BL/6 na sessão 2, BL6 = ID dos camundongos adultos C57BL/6 usados para escorva. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro complementar 7: Modelo de agendamento de grupo de controle (10 camundongos adolescentes). Regras para embaralhar: Não repita o mesmo coespecífico; um mouse não pode repetir o mesmo lado da caixa no mesmo dia; os ratos têm que ser mexidos com ratos de gaiolas diferentes de sua gaiola doméstica; as gaiolas domésticas são numeradas; Os números dos ratos são fornecidos dependendo do número da gaiola inicial; Os grupos derrotados e de controle são retirados aleatoriamente da gaiola inicial. Clique aqui para baixar esta tabela.

Quadro suplementar 8: Exemplo do agendamento do grupo de controle. Clique aqui para baixar esta tabela.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Comportamento consistente e agressivo em camundongos CD-1
Durante a fase de triagem, é muito importante observar todos os comportamentos exibidos pelo CD-1 (perseguir, montar comportamentos, cheirar, escovar ou morder) e seguir de perto esses registros ao selecionar os camundongos CD-1 para o AcSD. É provável que um camundongo CD-1 que interaja com o camundongo adolescente sem atacá-lo desenvolva agressividade em relação a camundongos adolescentes durante o priming. Em contraste, um camundongo CD-1 que ataca um camundongo adulto, mas não se aproxima de um camundongo adolescente, provavelmente não desenvolverá agressividade em relação a camundongos adolescentes.

A fase de priming do CD-1 permite desenvolver um comportamento agressivo em relação a camundongos adolescentes. Portanto, ter um registro preciso dos comportamentos é fundamental para a seleção dos camundongos. Além disso, é essencial sempre rastrear os camundongos CD-1 antes de um novo experimento, mesmo quando um mouse CD-1 já passou por uma derrota antes. Alguns camundongos CD-1 podem parar de atacar camundongos adolescentes quando deixados sem serem perturbados em suas gaiolas domésticas por um período de tempo, outros podem desenvolver um comportamento territorial aumentado porque estão alojados em isolamento.

Para o primer dos camundongos CD-1, o protocolo recomenda 3 dias. Se camundongos CD-1 virgens forem empregados, o priming pode ser estendido se os camundongos CD-1 não atacarem os camundongos adolescentes ativamente. Para camundongos CD-1 que passaram por derrota social com camundongos adolescentes, a duração dessa fase de preparação pode ser reduzida.

As fases de triagem e preparação são críticas para sessões AcSD bem-sucedidas. Por exemplo, camundongos CD-1 que foram adequadamente preparados atacarão e atingirão o limite de 10 ataques mais rapidamente do que um camundongo CD-1 menos agressivo, permitindo episódios curtos de derrota.

Durante o AcSD, é crucial separar os animais quando os ataques são muito violentos (ou seja, o camundongo CD-1 não solta o camundongo C57BL/6J); caso contrário, os camundongos adolescentes serão feridos e os ataques precisam ser limitados. O tratamento de lesões também é muito importante para evitar infecções; Recomenda-se não usar pomadas oleosas para tratar ferimentos, pois os animais lambem a pomada, perdendo cabelo no processo e expondo a lesão.

Solução de problemas de AcSD a ser usado para camundongos machos e fêmeas C57BL/6 adolescentes
O modelo de estresse de derrota social crônica apresentou limitações importantes para seu uso no início da adolescência em camundongos C57BL/6 machos e fêmeas. Nesta seção, são descritas as modificações que foram feitas para o desenvolvimento do modelo de DAC na adolescência.

Equipamento: A lista completa de equipamentos está listada na Tabela de Materiais. Os camundongos adolescentes C57BL/6 no início da adolescência (PND 21-30) eram muito pequenos para o equipamento descrito anteriormente usado em laboratório60. O diâmetro das perfurações nas divisórias de vidro acrílico é grande o suficiente para permitir que os camundongos C57BL/6 atravessem de um compartimento para o outro, onde reside o agressor. Para evitar isso, foram feitas divisórias de vidro acrílico com perfurações de pequeno diâmetro. Além disso, o topo do fio de aço precisava ser preso com clipes para evitar que os ratos escapassem das gaiolas. As tampas de cobertura empregadas são normalmente usadas para gaiolas ventiladas. Nesse caso, essas tampas de cobertura foram usadas sem o algodão protetor para permitir a ventilação adequada e evitar que os ratos escapassem da gaiola. É importante considerar que a quantidade de cama de lascas de madeira usada deve permitir que os ratos adolescentes alcancem a comida e o dispensador de água colocado na tampa da tampa. No entanto, grandes quantidades de lascas de madeira podem ficar molhadas.

Seleção dos camundongos CD-1: No modelo crônico, os camundongos CD-1 são rastreados quanto a comportamento agressivo antes do início do experimento. Os camundongos CD-1 são selecionados após 3 dias de triagem e seu comportamento agressivo é avaliado. Após a triagem, os animais que apresentam latências para atacar abaixo de 30 s e que apresentam ataques consistentes são selecionados para a próxima fase. No entanto, durante os experimentos de derrota social crônica, os camundongos CD-1 não mantiveram um número consistente de ataques por 10 dias (Figura 2B). Portanto, vários camundongos CD-1 tiveram que ser removidos do experimento devido à falta de agressão ao camundongo intruso. De fato, embora apenas uma pequena proporção dos camundongos CD-1 tenha atacado o camundongo intruso, alguns desses camundongos eram extremamente agressivos e às vezes feriam gravemente os camundongos machos C57BL / 6 PND 21. Portanto, a triagem dos camundongos CD-1 foi alterada para selecionar camundongos agressivos em relação a camundongos adolescentes, aumentando a agressão física.

Consistência da agressão física: A agressão física consistente leva à obtenção de uma derrota rápida e robusta do intruso6. Para padronizar os procedimentos entre experimentos e experimentadores, foi utilizada uma definição operacional de ataque57, permitindo a medição quantitativa precisa da agressividade.

Agressividade de priming: Durante os experimentos de derrota social crônica, o número de ataques variou muito, diminuindo durante os últimos dias do experimento (Figura 2B). Para aumentar o comportamento agressivo dos camundongos CD-1 em relação aos camundongos machos C57BL / 6 adolescentes, os camundongos CD-1 foram preparados para serem ativamente agressivos, independentemente dos camundongos que foram introduzidos em sua gaiola doméstica. Esse comportamento foi alcançado introduzindo um camundongo macho C57BL / 6 adulto por 1 minuto antes do camundongo adolescente, incentivando o camundongo CD-1 a atacar os camundongos adolescentes após o adulto ser recuperado.

Duração do modelo: Os camundongos C57BL/6 adolescentes no PND 21 são muito pequenos e os camundongos CD-1 podem feri-los gravemente com apenas um ataque. Portanto, para atingir o início da adolescência e ainda ter repetidas sessões de derrota social, foi selecionado um modelo alternativo ao clássico estresse crônico de derrota social de 10 dias. O estresse de derrota social acelerada (DPc)42 consiste em duas sessões de agressão física por dia, uma sessão pela manhã e outra à tarde, totalizando 4 dias (8 sessões). O modelo AcSD permitiu um aumento na idade dos camundongos adolescentes de PND 21 para PND 25, ainda visando apenas o início da adolescência.

Limitações do ACSD na adolescência
O modelo AcSD tem algumas limitações. Em comparação com o modelo de derrota social crônica em adultos, o AcSD requer a triagem de duas vezes o número de camundongos CD-1 de camundongos C57BL / 6 adolescentes. A duração da fase de preparação pode variar dependendo do comportamento agressivo dos camundongos CD-1; como tal, o cronograma do ACSD deve ser planejado com antecipação, e todas essas variáveis precisam ser consideradas. Como a maioria dos camundongos adolescentes mostrará resiliência contra a evitação social após a exposição ao AcSD, para obter um número representativo de camundongos suscetíveis, a coorte experimental deve incluir pelo menos 20 animais para machos e 30 para fêmeas.

AcSD em camundongos adolescentes produz resultados consistentes em coortes experimentais
Após a exposição ao estresse social com protocolos de derrota social crônica e AcSD, a maioria dos camundongos machos adolescentes mostrou resiliência contra a evitação social. No entanto, para o modelo de derrota social crônica, não foi possível descartar a variabilidade no número de ataques pelo CD-1 como variável de confusão. Em contraste, para experimentos AcSD, os camundongos CD-1 são preparados antes de cada sessão de derrota para obter um número consistente de ataques entre as sessões (Figura 2D, E). No geral, todas as coortes experimentais de camundongos expostos ao AcSD mostram um número semelhante de ataques nas sessões (Figura 2D); no entanto, este não é o caso de coortes de camundongos expostas ao modelo de derrota social crônica (Figura 2B).

Usar o estresse crônico de derrota social em camundongos fêmeas C57BL / 6 adultas tem sido um desafio em comparação com outros que usam este modelo em outras espécies e cepas 9,13,45,61. Para experimentos de AcSD em camundongos fêmeas C57BL/6 adolescentes, a fase de priming foi estendida, garantindo o comportamento agressivo dos camundongos CD-1 (Figura 4A). No entanto, a variabilidade pode ser observada no número de ataques entre as coortes experimentais femininas (Figura 4B). No entanto, nesses experimentos, todos os camundongos CD-1 mostraram comportamento agressivo em relação às fêmeas. Para aumentar o número de ataques, o priming com os camundongos machos pode ser estendido para 1 min. Como nos machos, a proporção de camundongos fêmeas C57BL / 6 adolescentes resistentes à evitação social foi maior do que aqueles que mostraram suscetibilidade ( Figura 4C , D ). Além disso, o número de ataques não diferiu entre camundongos resilientes e suscetíveis (Figura 4E), indicando que o fenótipo é independente dos ataques. O AcSD pode ser usado em camundongos fêmeas C57BL / 6 adolescentes e os experimentos podem ser feitos ao mesmo tempo em ambos os sexos usando os mesmos camundongos CD-1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada a divulgar.

Acknowledgments

Este trabalho foi financiado pelos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CF Grant Numbers: MOP-74709; PJT 190045), o Instituto Nacional de Abuso de Drogas (número de concessão CF: R01DA037911), o Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (número de concessão CF: 2982226). Andrea Pantoja-Urban foi apoiada pelo Conselho Nacional de Humanidades, Ciências e Tecnologias / Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) do México e FRQNT - Programa de Bolsas de Mérito para Estudantes Estrangeiros (PBEEE). Samuel Richer foi apoiado por uma bolsa de estudos do Programa Integrado de Neurociência da Universidade McGill. As ilustrações das figuras foram criadas usando modelos de BioRender.com.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
C57BL/6 adolescent mice  In house breeding Mice were breeded at the Neurophenotyping Centre of the Douglas Mental Health University Institute.
C57BL/6 adult mice  Charles River Laboratories Strain Code: 027 Mice are ordered so as to arrive at PND>65 and are group housed (four mice per cage) in standard mice cages.
C57BL/6J adolescent mice  Jackson Labs Strain Code: 000664; RRID:IMSR_JAX:000664 Mice are ordered so as to arrive at PND 24 and are group housed (four mice per cage) in standard mice cages.
CD-1 mice  Charles River Laboratories Strain Code: 022 Mice retired breeders more than three months of age and singled housed throughout.
Cleaning solution  Virox Animal Health DIN 02537222 Prevail: Accelerated Hydrogen Peroxide. Desinfectant cleaner and deodorizer.
Clear perforated acrylic glass divider  Manufactured by Douglas Hospital, custom order 0.6 cm (w) × 45.7 cm (d) × 22.23 cm (h); perforations of 0.6 cm diameter. The dividers are perforated allowing sensory but no physical contact between the pair of mice.
Clear rectangular rat cages  Allentown 24 cm (w) × 48.3 cm (d) × 22.23 (h).
Cotton squares for bedding Inotiv Envigo T.6060 iso-BLOX 2.5 cm x 2.5 cm. Added to the social defeat apparatus.
Hard woodchip bedding Inotiv Envigo Teklad 7090, 7115 Sani-chip bedding.
Large binder clips to secure the steel-wire tops STAPLES Item #: 132429, Model #: 24178-CA 51 mm
Medium binder clips to secure the steel-wire tops Item #: 132367, Model #: 24172-CA 32 mm, in case the cover lids of the rat cages do not close with the large clips
Pain relief cream Polysporin Plus Pain Relief Cream (red format, NOT ointment), 2 Antibiotics plus lidocaine hydrochloride
Paired Steel-wire tops  24 cm (w) × 48 cm (d) with 0.6 cm (w) of separation between the grill
Removable wire-mesh enclosure  Johnston industrial plastics 11 cm (w) × 6.8 cm (d) × 42 cm (h) custom order; two per social interaction test arena secured in precut clear polycarbonate
Social interaction open-field arena PEXIGLAS 45 cm (w) × 45 cm (d) × 49 cm (h), custom-crafted from opaque acrylic glass (Plexiglas) 
Stopwatch  For timing defeat sessions
Video camera with infrared lights  Swann SRDVR-44580V  Swann Camera - 4 Channel 1080p Digital Video Recorder & 2 x PRO-T853
Video tracking software  Topscan 2.0 Clever Systems Inc.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Palavras-chave: Estresse de Derrota Social Camundongos Adolescentes C57BL/6 Macho e Fêmea Evitação Social Modelo de Estresse de Derrota Social Acelerada (AcSD) Desenvolvimento do Cérebro Resultados Comportamentais
Modelo de estresse de derrota social para camundongos adolescentes C57BL / 6 machos e fêmeas
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pantoja-Urbán, A. H., Richer,More

Pantoja-Urbán, A. H., Richer, S., Giroux, M., Nouel, D., Flores, C. Social Defeat Stress Model for Adolescent C57BL/6 Male and Female Mice. J. Vis. Exp. (205), e66455, doi:10.3791/66455 (2024).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter