Name: animal models of depression - chronic despair model (cdm)
Uploaded: 2021-09-23T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Animal Models of Depression - Chronic Despair Model CDM at JoVE.com

Diese Arbeit wurde aus internen Mitteln des Universitätsklinikums Freiburg, der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie und des Berta-Ottenstein-Programms für klinische Wissenschaftler (bis SV) finanziert. TS wird durch die Zuschüsse der Medical Research Foundation (FRM) (AJE201912009450) und des Institute of Advance Studies (USIAS) der Universität Straßburg (2020-035) sowie des Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Frankreich, finanziert.

Alle Versuche wurden in Übereinstimmung mit den europäischen Richtlinien (EU 2010/63) und in Übereinstimmung mit dem deutschen Tierschutzgesetz (TierSchG), FELASA (www.felasa.eu/guidelines.php), dem Leitfaden der nationalen Tierschutzbehörde GV-SOLAS (www.gv-solas.de/index.html) für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durchgeführt und vom Tierschutzausschuss der Universität Freiburg und vom Comite d'Ethique en Matiere d'Experimentation Animale de Strasbourg (CREMEAS, CEEA35) sowie lokale Behörden. Beide...

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Das CDM-Modell stellt ein relevantes und etabliertes Modell zur Erprobung der antidepressiven Wirksamkeit neuer Interventionen dar und öffnet ein erweitertes Zeitfenster für molekulare oder elektrophysiologische Experimente zur Aufklärung der Pathophysiologie von Depressionen. Besonders in Kombination mit anderen Tests zur Beurteilung eines depressionsähnlichen Zustands hat CDM ein hohes Gesicht und eine hohe Konzeptvalidität. Es kombiniert subchronischen Stress und erworbene Hilflosigkeit für die Induktion und erz...

Affektive Störungen, wie schwere depressive Störungen, gehören zu den häufigsten und herausforderndsten psychischen Erkrankungen und sind mit hohem individuellem Leiden1, einem Anstieg des Suizidrisikos2 und einer erheblichen sozioökonomischen Belastung3 für die Gesellschaft verbunden. Trotz ihrer Auswirkungen sind die Behandlungsmöglichkeiten begrenzt, und es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuartiger antidepressiver Interventionen, insbesondere aufgrund der Innovationskrise in der Psychopharmakologie in den letzten Jahrzehnten. Um die Pathophysiologie von Depressionen zu verstehen und potenzielle neue Wirkstoffe zu testen, sind rationale und valide Tiermodelle dringend erforderlich4. Fast ein halbes Jahrhundert lang wurde der klassische erzwungene Schwimmtest (FST), der ursprünglich von Porsolt5 beschrieben wurde, als Induktion und Auslese für das Screening potenzieller neuartiger Antidepressiva verwendet. Es besteht aus einer erzwungenen Schwimmperiode für 5-15 Minuten am Tag 1, anschließender einmaliger Medikamentenanwendung und der Bewertung des Teils, den Mäuse in einer anderen Schwimmperiode am folgenden Tag unbeweglich im Wasser verbringen. Die Immobilitätszeit wurde als ein fehlendes natürliches Fluchtverhalten angesehen und es wurde angenommen, dass sie mit dem Grad eines depressionsähnlichen Zustands bei den Mäusen korreliert5.
Die klassische FST wurde stark kritisiert, nicht nur in der wissenschaftlichen Gemeinschaft6,7,8, sondern auch in den öffentlichen Medien8. Die meisten Kontroversen um die FST sind auf die kurzen Induktions- und Behandlungszeiten von nur 1 Tag im klassischen Paradigma zurückzuführen. Es wurde argumentiert, dass FST eher ein akutes Traumamodell darstellt als einen Zustand, der mit der menschlichen Depression vergleichbar ist. Darüber hinaus könnte der Porsolt-Test als Screening-Instrument für potenzielle Antidepressiva geeignet sein, ignoriert jedoch den verzögerten Wirkungseintritt vieler Antidepressiva.
Das Modell der chronischen Verzweiflung (CDM) 9,10,11,12,13,14,15, das vom ursprünglichen FST abgeleitet ist, stellt ein geeigneteres Tiermodell für Depressionen dar. Bei CDM vermeidet wiederholter Schwimmstress an 5 aufeinanderfolgenden Tagen akute traumatische Auswirkungen. Indem sie einer wiederholten und anhaltenden Stresssituation nicht entkommen, wird angenommen, dass Mäuse einen Zustand der Hilflosigkeit, Hingabe und letztendlich Verzweiflung entwickeln. Dieses Paradigma ist besser vergleichbar mit aktuellen psychologischen Theorien zur Entstehung von Depressionen beim Menschen als ein einzelnes akutes Trauma, das häufig zu Beginn einer posttraumatischen Belastungsstörung auftritt. Der daraus resultierende depressionsähnliche Zustand bei CDM ist bis zu 4 Wochen stabil9 und eröffnet daher die Möglichkeit für längere Behandlungszeiten, die besser mit klinischen Zuständen vergleichbar sind, bei denen Antidepressiva in der Regel 2-4 Wochen benötigen, um einen Nutzen zu zeigen16.
Die Bewertung des depressiven Zustandes sollte dann mehrdimensional sein. Die Messung der Immobilitätszeit, wie in der klassischen FST, ist nützlich, sollte aber nicht als einziger Ergebnisparameter verwendet werden. Verschiedene Methoden, die im Folgenden beschrieben werden, sollten in der Lage sein, verschiedene Dimensionen eines depressiven Zustands im Einklang mit Symptomen abzubilden, die normalerweise bei depressiven Menschen auftreten. Geeignete Auslesebeurteilungen könnten Fluchtverhalten (Immobilitätszeit9,10,17), Schwanzfederungstest (TST)9, Anhedonie (klassischer Saccharose-Präferenztest (SPT)18), motivationsorientiertes Verhalten (Nose-Poke-Saccharose-Präferenztest (NPSPT)10), Erwartungs-/Explorationsverhalten (Reaktion auf mehrdeutiges Signal19; Y-Labyrinth-Test9), Elektrophysiologie (Messungen der Langzeitplastizität (Langzeitpotenzierung, LTP; Langzeitdepression, LTD)20), molekulare Abschätzungen (Aktivierungsmuster unmittelbarer früher Gene (IEGs); weitere Stressmuster21).
Theoretisch kann ein wiederholter Schwimmtest verwendet werden, um einen depressiven Zustand ohne Bewertung der Immobilitätszeit zu induzieren. Es wird jedoch dringend empfohlen, zumindest eine Proof-of-Concept-Versuchsreihe mit Immobilitätszeiten zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus stellt CDM ein geeignetes Modell dar, um die Entwicklung eines depressiven Zustands durch Messung der Immobilitätszeit während der Induktionsphase zu beurteilen. Bestimmte Mausstämme oder Mäuse, die vor dem Schwimmen behandelt werden, können hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit oder Anfälligkeit für Stress und der Induktion von Verhaltensverzweiflung bewertet werden.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Beaker, 2000 mL</td>
			<td>Kimble Kimax</td>
			<td>14000-2000</td>
			<td>any vessel &#62;2000ml and diameter of 24-26 cm possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Thermometer</td>
			<td>Hanna Instruments</td>
			<td>846-4708</td>
			<td>any digital thermometer possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digitalwaage 200 g Dipse</td>
			<td>DIPSE</td>
			<td>tp200</td>
			<td>any digital scale possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lenovo ThinkCentre V50a-24IMB AiO 11FJ00DVGE - 60,5 cm</td>
			<td>Lenovo</td>
			<td>A 908278</td>
			<td>any standard Personalcomputer possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Logitech PTZ Pro</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>1000005246</td>
			<td>any high resolution camera possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopwatch ROTILABO</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>L423.1</td>
			<td>any stopwatch possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timer ROTILABO</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>A802.1</td>
			<td>any timer possible</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

animal models of depression - chronic despair model (cdm)

Major Depression ist eine der häufigsten Formen von psychischen Erkrankungen und verursacht enormes individuelles Leid und sozioökonomische Belastung. Trotz ihrer Bedeutung ist die derzeitige pharmakologische Behandlung begrenzt und neuartige Behandlungsmöglichkeiten werden dringend benötigt. Ein Schlüsselfaktor bei der Suche nach potenziellen neuen Medikamenten ist die Bewertung ihrer antidepressiven Wirksamkeit in geeigneten Tiermodellen. Der klassische Porsolt-Zwangsschwimmtest wurde zu diesem Zweck jahrzehntelang eingesetzt, um einen depressiven Zustand zu induzieren und zu beurteilen. Es besteht aus zwei kurzen Perioden des erzwungenen Schwimmens: die erste, um einen depressiven Zustand zu induzieren, und die zweite am folgenden Tag, um die antidepressive Wirkung des Mittels zu bewerten, das zwischen den beiden Schwimmsitzungen verabreicht wird. Dieses Modell könnte sich als Screening-Instrument für potenzielle Antidepressiva eignen, ignoriert jedoch den verzögerten Wirkungseintritt vieler Antidepressiva. Das CDM wurde kürzlich etabliert und stellte eine Modifikation des klassischen Tests mit bemerkenswerten Unterschieden dar. Mäuse sind gezwungen, an 5 aufeinanderfolgenden Tagen zu schwimmen, nach der Idee, dass Depressionen beim Menschen eher durch chronischen als durch akuten Stress induziert werden. In einer Ruhephase von mehreren Tagen (1-3 Wochen) entwickeln Tiere anhaltende Verhaltensverzweiflung. Die Standard-Auslesemethode ist die Messung der Immobilitätszeit in einer zusätzlichen verzögerten Schwimmsitzung, aber es werden mehrere alternative Methoden vorgeschlagen, um einen breiteren Überblick über den Stimmungsstatus des Tieres zu erhalten. Mehrere Analysewerkzeuge können verwendet werden, um Verhaltens-, molekulare und elektrophysiologische Veränderungen zu erreichen. Der depressive Phänotyp ist für mindestens 4 Wochen stabil und bietet ein Zeitfenster für schnelle, aber auch subchronische Antidepressiva-Behandlungsstrategien. Darüber hinaus können Veränderungen in der Entwicklung eines depressiven Zustands mit diesem Ansatz angegangen werden. CDM stellt daher ein nützliches Werkzeug dar, um Depressionen besser zu verstehen und neuartige Behandlungsinterventionen zu entwickeln.

In der ersten Schwimmsitzung der Induktionsphase von CDM zeigen Mäuse in der Regel eine mittlere Immobilitätszeit zwischen 190 s und 230 s, die mit jeder zusätzlichen Schwimmsitzung stetig ansteigt (Abbildung 1A). Dieser Anstieg ist in den ersten 3 Tagen ausgeprägter und erreicht in den letzten 2-3 Tagen eine plateauartige Phase. Die an Tag 5 gemessene Immobilitätszeit bleibt über bis zu 4 Wochen stabil, was auf eine stabile Verhaltensverzweiflung hinwe...

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Animal Models of Depression - Chronic Despair Model CDM

Das chronische Verzweiflungs-Mausmodell (CDM) der Depression besteht aus sich wiederholenden erzwungenen Schwimmeinheiten und einer weiteren verzögerten Schwimmphase als Auslesen. Es stellt ein geeignetes Modell für die Induktion eines chronisch depressiven Zustands dar, der für mindestens 4 Wochen stabil ist und zur Bewertung subchronischer und akuter Behandlungsinterventionen geändert werden kann.

Tiermodelle der Depression - Modell der chronischen Verzweiflung (CDM)

Major depressive disorder is one of the most prevalent forms of mental illnesses and causes tremendous individual suffering and socioeconomic burden. ...

Das Modell der chronischen Verzweiflung stellt ein geeignetes Modell für die Induktion eines chronisch depressiven Zustands bei Mäusen dar, um den Verlauf der Physiologie von affektiven Störungen besser zu verstehen und mögliche antidepressive Behandlungsinterventionen zu bewerten. Repetitiver Stress wird verwendet, um einen depressiven Zustand zu induzieren, nach der Idee, dass beim Menschen Depressionen eher durch chronischen als durch akuten Stress induziert werden. Da die Wirkung der CDM-Induktion bis zu vier Wochen stabil ist, ist es nicht nur möglich, schnell wirkende Antidepressiva zu untersuchen, sondern auch Substanzen mit verzögertem Einsetzen wie die meisten herkömmlichen Antidepressiva.Bevor Sie den chronisch depressiven Zustand induzieren, beobachten Sie die Mäuse visuell auf Anomalien, einschließlich Anzeichen von Beißen oder Friseur. Schließen Sie den gesamten Käfig aus der Versuchsreihe aus, wenn ein Tier Anzeichen von Verletzungen aufweist. Um anschließend parametrische Paartests durchzuführen, stellen Sie sicher, dass jede Maus deutlich markiert oder gekennzeichnet ist.Wiegen Sie zusätzlich jede Maus, bevor Sie mit dem Experiment beginnen. Um eine erzwungene Schwimmsitzung durchzuführen, füllen Sie einen Becher oder Zylinder mit Wasser bei Raumtemperatur bis zu einer Höhe von mindestens 20 Zentimetern vom Boden auf, wobei mindestens 10 Zentimeter zwischen der Wasseroberfläche und dem oberen Rand des Schiffes verbleiben. Dann die Maus vorsichtig ins Wasser legen und einen Timer auf 10 Minuten einstellen.Um zu verhindern, dass die Maus ertrinkt, beobachten Sie die Maus kontinuierlich im Wasser von einer Position aus, in der sie den Experimentator nicht sehen kann. Nach 10 Minuten nehmen Sie die Maus aus dem Wasser, indem Sie einfach ihren Schwanz greifen. Trocknen Sie die Maus vorsichtig mit einem Papiertuch ab und legen Sie sie entweder unter ein Heizlicht oder auf eine Heizmatte.Führen Sie die erzwungene Schwimmsitzung an jeder Maus jeden Tag an fünf aufeinanderfolgenden Tagen durch. Nach fünf Schwimmeinheiten bringen Sie die Tiere zurück in ihre Hauskäfige und lassen Sie sie mindestens zwei Tage ruhen. Um die Immobilitätszeit als Auslesemethode zu verwenden, zeichnen Sie jede Schwimmsitzung mit einer Kamera auf.Sehen Sie sich dann die Offline-Videoaufzeichnungen an und verwenden Sie eine Stoppuhr, um die Gesamtzeit zu messen, die die Maus in den drei verschiedenen Verhaltensbedingungen während des Schwimmtests, des Kampfes, des Schwimmens und der Unbeweglichkeit verbracht hat. Das Tier gilt als kämpfend, wenn es aktiv versucht, der bedrohlichen Situation zu entkommen. Dies beinhaltet das Pfoten der Seite des Zylinders mit dem Kopf, der auf die Wand ausgerichtet ist, und das Bewegen aller Gliedmaßen.Die Wasseroberfläche ist typischerweise leicht turbulent. Das Tier gilt als schwimmend, wenn es mindestens beide versteckten Pfoten bewegt und eine Strecke durch das Wasser zurücklegt. Es sucht aktiv nach einem Ausweg, hebt aber seine Pfoten nicht über die Wasseroberfläche oder versucht, die Glaswand des Schiffes zu überwinden.In diesem Zustand drehen sich die Tiere häufig um oder bewegen sich im Kreis. Schließlich wird davon ausgegangen, dass sich das Tier in der Phase der Immobilität befindet. Wenn es in einer eiskalten Position still bleibt und sich überhaupt nicht bewegt oder nur den Schwanz oder die Vorderpfoten bewegt, um seinen Kopf über der Wasseroberfläche zu halten, wird außer passivem Schwimmen keine Entfernung aktiv zurückgelegt und keine gerichtete Bewegung der Vorderpfoten beobachtet.In der Induktionsphase des chronischen Verzweiflungsmodells zeigen Mäuse während der ersten Schwimmsitzung meist eine mittlere Immobilitätszeit zwischen 190 und 230 Sekunden, die dann mit jeder weiteren Schwimmeinheit stetig zunimmt. Die am fünften Tag gemessene Immobilitätszeit bleibt über vier Wochen stabil, was auf eine stabile Verhaltensverzweiflung hinweist. Antidepressive Interventionen wie Imipramin, Schlafentzug und Ketamin verkürzen die Immobilitätszeit erheblich.Während Schlafentzug in Kombination mit einem Erholungsschlaf keine signifikante Veränderung des depressiven Phänotyps zeigt. Da jede Behandlungsgruppe am fünften Tag unterschiedliche Mittelwerte der Immobilitätszeit hat, sollten verschiedene Behandlungen mit normalisierten Mittelwerten anstelle von absoluten Werten verglichen werden. Wenn die Immobilitätszeit während aller fünf Tage unverändert bleibt, konnte der angewendete Stress das Verhalten nicht relevant verändern, und daher können diese Mäuse nicht zur Bewertung der Behandlungseffekte verwendet werden.Andere Auslesemethoden wie der Schwanzaufhängungstest, der Nose-Poke-Saccharose-Präferenztest und die Beurteilung der Langzeitpotenzierung während der Patch-Clamp-Technik können verwendet werden, um eine breitere Sicht auf die Verhaltensverzweiflung der Tiere zu beschreiben. Die Messung der Immobilitätszeit ist ein wichtiger Teil des Modells der chronischen Verzweiflung, sollte aber niemals die einzige Auslesemethode sein. Mehrere andere Bewertungen wie der Heckaufhängungstest oder der Saccharosepräferenztest sollten verwendet werden.

Research

JoVE Journal

Behavior

Animal Models of Depression - Chronic Despair Model (CDM)

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Mit Chronische Sozial Stress zu Modell postpartalen Depression in Lactating Nagetiere

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Forschung

Verhalten

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The minimization and alleviation of  suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this  negative experience one must be able to ...

Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD

Rad-Laufen und Umwelt Komplexität als therapeutische Intervention in einem Tiermodell der FASD

Aerobic exercise (e.g., wheel running (WR) extensively used in animal research) positively impacts many measures of neuroplastic potential in the brain, ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

Eine neue Methode zur Induktion einer Depression-ähnliches Verhaltens bei Ratten

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Evaluating the Anti-depression Effect of Xiaoyaosan on Chronically-stressed Mice

Bewertung des Anti-Depressionen-Effekts des Xiaoyaosan auf chronisch gestresste Mäuse

In addition to the standardized use of antidepressant medications and psychotherapy, the usage of traditional Chinese medicine has lead to an overall ...

A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice

Ein chronisches Immobilisierungs-Stressprotokoll zur Induzieren von Depressionen-ähnlichem Verhalten bei Mäusen

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, ...

Chronic Post-Ischemia Pain Model for Complex Regional Pain Syndrome Type-I in Rats

Chronisches Post-Ischemia Schmerzmodell für komplexes regionales Schmerzsyndrom Typ-I bei Ratten

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical ...

Sampling and Analysis of Animal Scent Signals

Probenahme und Analyse von Tierischen Duftsignalen

We have developed an effective methodology for sampling and analysis of odor signals, by using headspace solid-phase microextraction coupled with gas ...

Generating Acute and Chronic Experimental Models of Motor Tic Expression in Rats

Erstellung akuter und chronischer experimenteller Modelle der motorischen Tic-Expression bei Ratten

Motor tics are sudden, rapid, recurrent movements that are the key symptoms of Tourette syndrome and other tic disorders. The pathophysiology of tic ...

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

Vergleichende Analyse experimenteller Methoden zur Quantifizierung der Tieraktivität bei Caenorhabditis elegans Modellen der mitochondrialen Erkrankung

Caenorhabditis elegans is widely recognized for its central utility as a translational animal model to efficiently interrogate mechanisms and therapies of ...