Forced Swim-Test als ein Modell der Depressive ähnliche Verhalten

Zusammenfassung

This protocol describes the forced swim test, which is used for the study of depressive-like behavior in rodents. This procedure involves placing an animal in a container filled with water that eventually will lead to the exhibition of immobility behavior, which is considered to reflect behavioral despair.

Zusammenfassung

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like behavior in rodents. The FST is based on the assumption that when placing an animal in a container filled with water, it will first make efforts to escape but eventually will exhibit immobility that may be considered to reflect a measure of behavioral despair. This test has been extensively used because it involves the exposure of the animals to stress, which was shown to have a role in the tendency for major depression. Additionally, the FST has been shown to share some of the factors that are influenced or altered by depression in humans, including changes in food consumption, sleep abnormalities and drug-withdrawal-induced anhedonia. The main advantages of this procedure are that it is relatively easy to perform and that its results are easily and quickly analyzed. Moreover, its sensitivity to a broad range of antidepressant drugs that makes it a suitable screening test is one of the most important features leading to its high predictive validity. Despite its appeal, this model has a number of disadvantages. First, the issue of chronic augmentation is problematic in this test because in real life patients need to be treated for at least several weeks before they experience any relief from their symptoms. Last, due to the aversiveness of the FST, it is important to take into account possible influences it might have on brain structure/function if brain analyses are to be carried out following this procedure.

Einleitung

Depression ist eine lebensbedrohliche psychiatrische Störung und eine große öffentliche Gesundheit betreffen weltweit mit einer Häufigkeit von 5% und einer Lebenszeitprävalenz von 15-20%. Darüber hinaus wird geschätzt, dass bis zum Jahr 2020 Depressionen in den ersten drei Beiträge zur Krankheitslast ^1,2 sein. Depression ist mit Behinderung verbunden sind, verringert die Lebensqualität, erhöhte Gesundheitskosten und wird für viele Krankheiten, einschließlich Herz-Kreislauf, Stoffwechsel und neuropsychiatrischen Störungen ^3,4 .Current pharmazeutisch-therapeutische Behandlungen Wirksamkeit begrenzt und werden im Zusammenhang mit als Hauptrisikofaktor viele schädliche Nebenwirkungen ^5,6. Daher bleibt ein besseres Verständnis der Pathophysiologie dieser Erkrankung neben der Entwicklung von innovativen und verbesserten Behandlung entscheidend. Daher sind Tiermodelle wesentlichen zum Vorschieben Forschung auf diesem Gebiet.

Es gibt viele Modelle für die Untersuchung dieser Erkrankung (verwendet zB Saccharose Präferenztest, Schwanz Suspensionstest) mit dem Zwangsschwimmtest (FST, der auch als Porsolt-Test nach der Entwickler dieser Modell ^7,8 bekannt), einer der am häufigsten verwendeten Tests ^7,9-12.

Während der FST ein Tier in einem Behälter mit Wasser aus dem sie nicht entweichen können gefüllt war. Das Tier wird zuerst versuchen zu fliehen, aber schließlich wird Immobilität (dh schwimmend mit dem Fehlen einer Bewegung mit Ausnahme derjenigen, für die Führung der Nase über Wasser erforderlich) aufweisen. Die FST ist ein sehr beliebtes Modell in Tierversuchen für eine Reihe von Gründen. Zunächst geht es um die Exposition der Tiere auf Stress, von dem gezeigt wurde, eine Rolle in der Tendenz für die Hauptdepression ^12-14 haben. Außerdem Depression wird oft als mangelnde Fähigkeit, mit Stress ^15-17 behandeln angesehen. Zweitens pharmakologische Behandlung mit Antidepressiva vor der Prüfung hat sich gezeigt, Unbeweglichkeit in der FST 18-23. Daher wird häufig als Screening-Test an neuen Verbindungen mit potentiellen antidepressive Eigenschaften ^15-17,24 verwendet. Zusätzlich kann die FST ist gezeigt worden, einige der Faktoren, beeinflußt werden oder durch Drücken in Menschen verändert, wie beispielsweise Veränderungen bei der Nahrungsaufnahme, Schlafanomalien und gemeinsam Drogenentzug-induzierte Anhedonie ^15-17,24. Dies ist auch der Grund, warum dieser Test wird manchmal verwendet, um depressive Verhalten in mutierten Mäusen, mit Zunahme oder Abnahme der basalen Unbeweglichkeit zu bewerten (im Vergleich zur "Wildtyp" Mäuse) ^25,26.

Protokoll

HINWEIS: Alle Versuchsprotokolle wurden durch das Internationale Komitee für Animal Care und Verwenden in Israel zugelassen. Alle Anstrengungen wurden unternommen, um die Zahl der verwendeten Tiere und ihr Leiden zu minimieren.

1. Vorbereitung für die Zwangsschwimmtest

1. Verwenden Sie zwei benachbarte Zimmer. Verwenden Sie ein Zimmer als "Warteraum" für den Verhaltenstests halten die Tiere vor, und die andere für die Durchführung des Verfahrens.
2. Bereiten transparenten zylindrischen Glasbehälter (die einzige Beschränkung für die Anzahl von Behältern ist der Raum vorhanden) mit den Maßen 50 cm in der Höhe und einem Durchmesser von 20 cm.
   HINWEIS: Es ist möglich, mehrere Tiere gleichzeitig im selben Raum ausgeführt werden. Wenn dem so ist, trennen Sie die Behälter voneinander mit einem dunklen Bildschirm, so dass die Tiere nicht während des Verfahrens gegenseitig sehen.
3. Bereiten Videokamera (s) vor der Container, so dass jede Kamera nimmt ein oder mehrere Behälter in einer Weise, dass wkrank ermöglichen die klare Beobachtung des Verhaltens der Tiere später beim Betrachten der Aufnahmen.
4. Bereiten sauber Trocknen Käfigen, Wärmelampen und Wärmekissen für die Tiere, die die Prozedur beendet ist, um Unterkühlung zu vermeiden. Sicherstellen, dass der Boden des Käfigs hat Löschpapier und ändern Sie es, wenn es nass wird. Stellen Sie die Käfige, in den Testraum.
   HINWEIS: Achten Sie darauf, nicht auf Tiere aus verschiedenen Käfige mischen, während sie in den transienten Trocknen Käfigen bleiben.

2. Tier Handhabung Vor der Prüfung

1. Haustieren in einem Raum mit 12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus.
2. In den Tagen der Versuchsdurchführung geben den Tieren freien Zugang zu Nahrung und Wasser, mit Ausnahme des bestimmten Zeitpunkt in der Prozedur Zimmer verbracht.
3. Bei der Verwendung von Ratten, behandeln die Tiere für ca. 2 min Tag, 5 Tage vor dem Beginn der Versuchsdurchführung.

3. Ausbildungsordnung

DieVerfahren wird anders für Ratten und Mäusen durchgeführt.

HINWEIS: Für die beiden Mäuse und Ratten, Tiere beobachten, während sie im Wasser zu allen Zeiten. Für den Fall, erscheint ein Tier zu schweren Beschwerden (zB sehr müde, kann nicht bleiben bis float) entfernen Sie das Tier aus dem Wasser und schließen es aus dem Experiment.

1. Bei Mäusen - Es ist eine Sitzung 6 min lang in Pretest (die ersten 2 min) und Test (die letzten 4 min) unterteilt.
   1. Damit die Mäuse in die Testumgebung zu gewöhnen, die Tiere transportieren, in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
   2. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 25 ° C und stellen Sie die Wassertiefe nach der Maus 'Größe, so dass es den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
   3. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
   4. Schalten Sie die Videokamera / s und legen Sie dann jede Maus in die wassergefüllten Zylinderbehälter für 6 min.
   5. Nach 6 Minuten vergangen sind, müssen Sie die Kamera / s aus, ziehen Sie die Maus aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Mäuse sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Mäuse legen, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alles fällt unter die Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Maus, um an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
   6. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Maus zu vermeiden.
2. Für Ratten - Es gibt 2 Sitzungen, 24 Stunden auseinander. Die erste Sitzung ist die Pre-Test-Stufe (15 min) und die zweite Sitzung ist die Testphase (5 min).
   1. Damit die Ratten auf die zu gewöhnenTesten für Umwelt, Verkehr, die Tiere in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
   2. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 23 ± 1 ° C und stellen Sie die Wassertiefe je nach Größe der Ratte, so dass er den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
   3. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
   4. Platzieren Sie jede Ratte im Wasser gefüllten Zylinder Behälter für 15 min.
   5. Nach 15 Minuten sind vergangen, entfernen Sie die Ratte aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Ratte sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Ratte platzieren, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alle von ihm falls unter der Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Ratte an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
   6. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Ratte zu vermeiden.
      Anmerkung: Dies ist das Ende des Vortestphase.
   7. Vierundzwanzig Stunden später, damit die Ratten in die Testumgebung zu gewöhnen, den Transport der Tiere in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
   8. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 23 ± 1 ° C und stellen Sie die Wassertiefe je nach Größe der Ratte, so dass er den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
   9. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
   10. Schalten Sie die Videokamera / s und dann die Ratte im Wasser gefüllten Zylinder Behälter für 5 Minuten. Sicherstellen, dass jede Ratte wird in dem gleichen Behälter und Position im Raum wie am Vortag getestet.
   11. Nach 5 Minuten sind vergangen, schalten Sie die Kamera / s aus, nehmen Sie die Ratte aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Ratte sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Ratte platzieren, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alles fällt unter die Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Ratte an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
   12. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Ratte zu vermeiden.
       Anmerkung: Dies ist das Ende der Testphase.

4. Der Verhaltens Coding

Bei Mäusen, codieren die letzten 4 min definiert als der Testphase. Bei Ratten, die zu codieren 5 min von der Testphase.

1. Code die Dauer der Zeit als "Immobile" verbracht, wenn die Maus schwimmmit dem Fehlen von jeglicher Bewegung außer denen, für die Führung der Nase über Wasser notwendig.
2. Code die Dauer der Zeit, verbrachte "Struggling / Klettern", wenn schnelle Bewegungen der Vorderbeine sind zu beachten, dass die Vorderpfoten brechen die Oberfläche des Wassers.
3. Code die Dauer der Zeit als "Schwimmen" ausgegeben, wenn die Bewegung der Vorderbeine und Hinterbeine in einem Kindermode beobachtet.
   HINWEIS: Es ist möglich, eine alternative Möglichkeit verwenden, um dieses Verhalten zu codieren, dazu gehört auch ein zeitStichProbenBasis. Bewerten sie schwimmen, zu kämpfen oder Immobilität wie die Frequenz der Episoden auf 5 Sekunden Intervallen während der Testsitzung.

Ergebnisse

Die folgenden Ergebnisse werden auf unveröffentlichte Daten aus unserem Labor beruht. In diesem Experiment wurden erwachsene weibliche ICR-Mäuse nach 3 Wochen der Behandlung mit dem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) Escitalopram oder neuartige pflanzliche antidepressiven und Anti-Angst-Behandlung (NHT) getestet (für zusätzliche Informationen über die pflanzliche Behandlung, siehe ^{12 , 27,28).} Einweg-ANOVA ergab, dass die Behandlung reduziert depressive Verhalten in der FST [F (2,58) = 4,88...

Diskussion

Die FST wird zur Behandlung depressiver artiges Verhalten zu überwachen und auf der Annahme, dass Immobilität reflektiert ein Maß behavioral despair ³ bezogen. Die wesentlichen Vorteile dieses Verfahrens liegen in der relativ einfachen Betrieb und schnelle Ergebnisse. Darüber hinaus ist seine Empfindlichkeit gegenüber einem breiten Spektrum von Antidepressiva, die ihn zu einem geeigneten Screening-Test ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die zu ihrer hohen prognostische Validität ^29. Wich...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Computer	Dell		Intel® Core™ i3-2120 cpu @ 3.30 GHz, 4 GB ram
Camera	VIDO	AU-CB422	B/W CCD CAMERA  http://www.vido-europe.com/products_detail.asp?id=33&pcategory=2
Coding software	Biobserve		FST Analysis http://www.biobserve.com/products/fst/index.html
Heating lamp	Ikea	AA-19025-3	ESPRESSIVIO 400.504.46 - 20W G4 Bulb  http://www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/assembly/E/E00050467.pdf
Heating pillow	Sachs	EF-188B	38*38cm Heating pillow http://www.sachs.co.il/eng/lego_tree.php?instance_id=21&actions=show&id= 604