Name: social isolation model: a noninvasive rodent model of stress and anxiety
Uploaded: 2022-11-11T14:20:00
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Este trabalho foi financiado pelo National Institute of Health grant AA17991 (para J.L.), Carefree Biotechnology Foundation (para J.L.), University of Southern California (USC), USC Graduate School Travel/Research Award (para S.W.) Bolsa de Estudo da Missão Cultural da Arábia Saudita (para A.A.O.), e Programa de Bolsas de Estudo para Profissões de Saúde do Exército (para A.S.S.).

Todos os experimentos em animais são realizados de acordo com os protocolos aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade do Sul da Califórnia (USC), e todos os métodos são realizados de acordo com diretrizes, regulamentos e recomendações relevantes.
1. Animais
<ol><li>Obter a aprovação dos comitês de cuidados com os animais apropriados para o estudo.</li>
	<li>Ajuste o biotério para um ciclo escuro-claro de 12 h com temperatura ...

<ol>
	<li>Craske, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiety+disorders.">Anxiety disorders.</a> Nature Reviews Disease Primers. 3 (1), 17024 (2017).</li><li>Kasper, S., den Boer, J., Ad Sitsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Depression and Anxiety: A Biological Approach. , (2003).</li><li>Konnopka, A., K&#246;nig, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Economic+burden+of+anxiety+disorders:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Economic burden of anxiety disorders: a systematic review and meta-analysis.</a> Pharmacoeconomics. 38 (1), 25-37 (2020).</li><li>Batterham, P. 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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+social+avoidance+and+social+fear.">Animal models of social avoidance and social fear.</a> Cell and Tissue Research. 354 (1), 107-118 (2013).</li><li>Wang, F., Kessels, H. 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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+isolation+induces+neuroinflammation+and+microglia+overactivation,+while+dihydromyricetin+prevents+and+improves+them.">Social isolation induces neuroinflammation and microglia overactivation, while dihydromyricetin prevents and improves them.</a> Journal of Neuroinflammation. 19 (1), 2 (2022).</li><li>Watanabe, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dihydromyricetin+improves+social+isolation-induced+cognitive+impairments+and+astrocytic+changes+in+mice.">Dihydromyricetin improves social isolation-induced cognitive impairments and astrocytic changes in mice.</a> Scientific Reports. 12 (1), 5899 (2022).</li><li>Silva, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+hippocampal+GABAergic+neurotransmission+and+gephyrin+levels+by+dihydromyricetin+improves+anxiety.">Modulation of hippocampal GABAergic neurotransmission and gephyrin levels by dihydromyricetin improves anxiety.</a> Frontiers in Pharmacology. 11, 1008 (2020).</li><li>Porter, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+and+characteristics+of+anxiety+among+patients+with+Alzheimer's+disease+and+related+dementias.">Frequency and characteristics of anxiety among patients with Alzheimer's disease and related dementias.</a> Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neuroscience. 15 (2), 180-186 (2003).</li><li>Hossain, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+anxiety+and+depression+in+South+Asia+during+COVID-19:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Prevalence of anxiety and depression in South Asia during COVID-19: A systematic review and meta-analysis.</a> Heliyon. 7 (4), 06677 (2021).</li><li>. NHGRI. 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G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+isolation+induces+hyperactivity+and+exploration+in+aged+female+mice.">Social isolation induces hyperactivity and exploration in aged female mice.</a> PLoS One. 16 (2), 0245355 (2021).</li></ol>

As etapas críticas do protocolo incluem a configuração adequada das gaiolas de isolamento social (ou seja, o embrulho de sacos opacos e a redução da quantidade de cama), minimizando o manuseio e a perturbação dos ratos durante todo o período de isolamento e certificando-se de que os ratos obtenham e consumam o ágar com a droga completamente. É fundamental que o biotério ou a condição de alojamento seja mantido a uma temperatura e umidade constantes, bem como minimizadas as interferências externas. ...

Os transtornos de ansiedade representam a maior classe e carga de doenças mentais nos Estados Unidos (EUA), com custos anuais relacionados superiores a US$ 42 bilhões 1,2,3. Nos últimos anos, a ansiedade e o estresse aumentaram a prevalência de suicídio e ideação suicida em mais de 16%4. Pacientes com doenças crônicas são especialmente vulneráveis a efeitos secundários não intencionais de sofrimento mental ou função cognitiva reduzida5. Os tratamentos atuais para a ansiedade incluem psicoterapia, medicamentos ou uma combinação de ambos6. No entanto, apesar dessa crise, menos de 50% dos pacientes atingem a remissão completa 6,7. Ansiolíticos como benzodiazepínicos (BZs) e inibidores seletivos da recaptação da serotonina (ISRSs) têm desvantagens significativas ou produzem pouco ou nenhum efeito imediato8. Além disso, há uma relativa escassez de novos ansiolíticos em desenvolvimento, desafiados pelo dispendioso e demorado processo de desenvolvimento de medicamentos 9,10.
Um passo crítico no processo de desenvolvimento de medicamentos é o estabelecimento e a utilização de um modelo animal, como camundongos, para estudar alterações patológicas e testar a segurança e a eficácia dos medicamentos11. As abordagens atuais para o estabelecimento de modelos animais de ansiedade incluem 1) manipulação genética, como nocautear os receptores de serotonina (5-HT1A) ou o receptor de ácido γ-aminobutírico A (GABAAR) α subunidades12; 2) administração crônica de indutores de ansiedade, como corticosterona ou lipopolissacarídeos (LPS)13,14; ou 3) administrar estresse ambiental, incluindo derrota social e separação materna15. Esses métodos, no entanto, podem não refletir realisticamente a ansiedade induzida ao longo da vida diária e, portanto, podem não ser adequados para investigar o mecanismo subjacente ou testar novas drogas.
Assim como os humanos, camundongos e ratos são criaturas altamente sociais16,17,18. O contato social e as interações sociais são essenciais para a saúde cerebral ideal e são críticos para o neurodesenvolvimento adequado durante o período de criação19. Assim, a separação materna ou isolamento social durante o período de criação resulta em camundongos que apresentam mais ansiedade, depressão e alterações na neurotransmissão20. Além disso, o allogrooming social ou allogrooming é uma forma comum de comportamento de vínculo ou conforto entre camundongos e ratos que vivem juntos21. Assim, a socialização é parte integrante da vida dos roedores, e o isolamento afeta negativamente sua saúde.
Nesse contexto, o presente protocolo descreve um novo modelo de ansiedade para imitar os padrões intencionais ou não intencionais de isolamento social na vida moderna. Este modelo de isolamento social (SI) minimiza as distrações percebidas e a invasividade e utiliza camundongos adultos do tipo selvagem C57BL/6 e ratos Sprague-Dawley (SD). O protocolo aqui apresentado enfoca o modelo de camundongos de ansiedade com base em nossas evidências publicadas, que mostraram aumento do comportamento semelhante à ansiedade, agressão, diminuição da cognição e aumento da neuroinflamação como resultado do isolamento social22,23,24. O comportamento semelhante à ansiedade é confirmado pelos testes de labirinto elevado (EPM) e campo aberto (OF), enquanto a função cognitiva é medida por novos testes de reconhecimento de objetos (NOR) e reconhecimento de contexto (NCR). Este modelo é útil para investigar ansiedade e distúrbios relacionados, mas também pode ser adaptado ou modificado para estudar a progressão natural e o desenvolvimento de comprometimento cognitivo leve, bem como alterações metabólicas devido ao estresse.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Black Plastic Bags</td>
			<td>Office Depot</td>
			<td>791932</td>
			<td>24&#34; x 32&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elevated Plus Maze</td>
			<td>SD Instruments</td>
			<td>NA</td>
			<td>Black color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open Field enclosure</td>
			<td>SD Instruments</td>
			<td>NA</td>
			<td>White color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Select Agar</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>30391-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square cotton for nesting (nestlet)</td>
			<td>Ancare Corporation</td>
			<td>NC9365966</td>
			<td>Divide a 2&#34; square piece into 4 pieces to create a 1&#34; square piece for isolation group</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S1888-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weigh boat</td>
			<td>SIgma</td>
			<td>HS1420A</td>
			<td>Small, square white polystyrene</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

social isolation model: a noninvasive rodent model of stress and anxiety

Os transtornos de ansiedade são uma das principais causas de incapacidade nos Estados Unidos (EUA). Os tratamentos atuais nem sempre são eficazes e menos de 50% dos pacientes atingem a remissão completa. Um passo crítico no desenvolvimento de um novo ansiolítico é desenvolver e utilizar um modelo animal, como camundongos, para estudar mudanças patológicas e testar alvo(s) de drogas, eficácia e segurança. As abordagens atuais incluem manipulação genética, administração crônica de moléculas indutoras de ansiedade ou administração de estresse ambiental. Esses métodos, no entanto, podem não refletir realisticamente a ansiedade induzida ao longo da vida diária. Este protocolo descreve um novo modelo de ansiedade, que imita os padrões intencionais ou não intencionais de isolamento social na vida moderna. O modelo de ansiedade induzida pelo isolamento social minimiza as distrações percebidas e a invasividade e utiliza camundongos selvagens do tipo C57BL/6. Neste protocolo, camundongos de 6 a 8 semanas de idade (macho e fêmea) são alojados individualmente em gaiolas opacas para bloquear visualmente o ambiente externo, como camundongos vizinhos, por 4 semanas. Nenhum enriquecimento ambiental (como brinquedos) é fornecido, o material de cama é reduzido em 50%, qualquer tratamento da droga é administrado como uma forma de ágar e a exposição / manuseio dos ratos é minimizada. Camundongos socialmente isolados gerados usando este protocolo exibem maior comportamento semelhante à ansiedade, agressão, bem como diminuição da cognição.

Todos os resultados e números representativos foram modificados a partir de nossas publicações recentes22,23. Para avaliar os efeitos do isolamento social sobre a ansiedade e o comportamento exploratório, foram realizados testes EPM e OF 24 h após a data de término do período de isolamento social de 4 semanas. Camundongos socialmente isolados passaram significativamente menos tempo no braço aberto (1,28 ± 0,17 min) em comparação com o controle (2,31 ±...

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Social Isolation Model: A Noninvasive Rodent Model of Stress and Anxiety

Apresentamos aqui um modelo de rato de ansiedade induzido por isolamento social (SI) que utiliza camundongos selvagens do tipo C56BL/6J para induzir estresse e comportamento semelhante à ansiedade com manuseio mínimo e sem procedimentos invasivos. Este modelo reflete os padrões da vida moderna de isolamento social e é ideal para estudar ansiedade e distúrbios relacionados.

Modelo de Isolamento Social: Um Modelo de Roedores Não Invasivo de Estresse e Ansiedade

Anxiety disorders are one of the leading causes of disability in the United States (US). Current treatments are not always effective and less than 50% of ...

Este modelo imita a vida social humana e isolada e é uma maneira não invasiva e simples de criar um modelo de ansiedade e comprometimento cognitivo leve. Esta técnica requer apenas as condições de alojamento apropriadas e trado de tratamento, e não requer processos tediosos como injeções ou manipulação genética. Para o isolamento social dos animais, pegue uma gaiola de rato padrão com um espaço quadrado de 75 polegadas.Adicione metade da quantidade de roupa de cama e um pedaço quadrado de algodão de uma polegada para nidificação. Envolva o exterior das paredes da gaiola em sacos de plástico pretos opacos sem nenhum segmento do saco acessível a partir do interior. Prenda o saco usando fita adesiva e certifique-se de que o ambiente externo ou o ambiente do animal não sejam visíveis.Deixe a parte superior e inferior da gaiola desembrulhadas, a menos que os ratos possam ver os animais vizinhos através deles. Mantenha os ratos de controle em grupos de dois ou três em condições normais de gaiola em uma gaiola de rato padrão com uma quantidade total de cama, um pedaço quadrado de algodão de duas polegadas ou equivalente para nidificação, sem embrulho de sacos opacos. Certifique-se de que os ratos alojados em grupo sejam compatíveis sem conflitos.Caso contrário, exclua o agressor da análise. Troque as gaiolas apenas uma vez por semana durante o ciclo escuro com o mesmo saco plástico reembrulhado em uma nova gaiola, a menos que haja danos significativos. Para ratos de controle, troque as gaiolas duas vezes por semana ou mais durante o ciclo escuro.Continue isolando os camundongos por pelo menos quatro semanas para observar os melhores resultados. Para preparar o tratamento, adicione ágar a 3% à água deionizada e dissolva-a a aproximadamente 90 graus Celsius usando uma placa de aquecimento ou micro-ondas. Evite que a solução borbulhante derrame ou ferva.Gire a solução até que ela se torne homogênea. Enquanto a solução ainda estiver quente, adicione 5% de sacarose. Gire a solução homogênea antes de despejar a solução em um molde.Deixe esfriar e solidificar à temperatura ambiente ou 4 graus Celsius. No caso de tratamento sensível à luz, proteja o molde da luz. Uma vez solidificado, corte o ágar em cubos de 0,5 por 0,5 por 0,5 por 0,5 centímetros e armazene a 4 graus Celsius até a administração.Administrar o tratamento no tempo e frequência planejados com o mínimo de manuseio possível. Silenciosa e cuidadosamente, coloque um único cubo em um barco de maneira pequena ou equivalente, como a tampa de um tubo de crônica de 50 mililitros durante a fase escura do ciclo escuro claro sem tocar no mouse. Permita que o mouse consuma o ágar.Depois de confirmar o consumo completo do ágar, retire cuidadosamente o barco da gaiola e repita conforme necessário. Camundongos socialmente isolados passam significativamente menos tempo no braço aberto e um tempo significativamente maior no braço fechado em comparação com o grupo controle. No teste de campo aberto, camundongos socialmente isolados viajaram menos distância, criaram menos e passaram mais tempo nos cantos.Da mesma forma, eles passaram menos tempo na área central do que no controle, indicando um comportamento semelhante à ansiedade aumentado. Camundongos socialmente isolados também exibiram reconhecimento reduzido de novos objetos e novos contextos em comparação com o controle, sugerindo comprometimento cognitivo. Esta técnica nos permite estudar o desenvolvimento de ansiedade e comprometimento cognitivo, em vez de apenas o resultado dos transtornos.

Research

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Neuroscience

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