Biol Psychiatry. Autorský rukopis; k dispozici v PMC 2015 říjen 1.
Publikováno v posledním editovaném formuláři:
Biol Psychiatry. 2014 říjen 1; 76 (7): 550 – 558.
Publikováno online 2014 Jan 8. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.12.014
PMCID: PMC4087093
NIHMSID: NIHMS564517
Rachel J. Donahue,1 John W. Muschamp,1 Scott J. Russo,2 Eric J. Nestler,2 a William A. Carlezon, Jr.1
Konečná upravená verze tohoto článku vydavatele je k dispozici na adrese Biol Psychiatry
Viz další články v PMC to citovat publikovaný článek.
Abstraktní
Pozadí
Chronický sociální porážkový stres (CSDS) způsobuje u myší přetrvávající chování. V mnoha testech chování může být obtížné určit, zda tyto adaptace odrážejí základní známky deprese. Navrhli jsme studie, které charakterizují účinky CSDS na citlivost na odměnu, protože anhedonie (snížená citlivost na odměnu) je definující charakteristikou depresivních poruch u lidí. Rovněž jsme zkoumali účinky nadměrné exprese ΔFosB striatalu nebo antagonisty N-methyl-D-aspartátu ketaminu, které podporují odolnost, na změny vyvolané funkcí CSDS a sociální interakce vyvolané CSDS.
Metody
K kvantifikaci změn odměnových funkcí vyvolaných CSDS jsme použili intrakraniální samostimulaci (ICSS). Myším byly implantovány laterální hypotalamické (LH) elektrody a prahy ICSS byly měřeny po každé 10 denní CSDS relaci a během 5-denní regenerační periody. Rovněž jsme zkoumali, zda akutní podávání ketaminu (2.5 – 20 mg / kg, intraperitoneální) zvrátí účinky vyvolané CSDS na odměnu nebo, u samostatných myší, sociální interakce.
výsledky
CSDS zvýšila prahové hodnoty ICSS, což ukazuje na snížení příznivého účinku stimulace LH (anhedonia). Tento účinek byl oslaben u myší nadměrně exprimujících AFosB ve striatu, což je v souladu s prozrazivými účinky tohoto transkripčního faktoru. Vysoké, ale ne nízké dávky ketaminu podávané po dokončení režimu CSDS oslabily sociální vyhýbání se poraženým myším, ačkoli tento účinek byl přechodný. Ketamin v testu ICSS neblokoval anhedonii vyvolanou CSDS.
Závěry
Naše zjištění ukazují, že CSDS vyvolává přetrvávající anhedonii, a potvrzují, že nadměrná exprese ΔFosB vyvolává odolnost vůči stresu. Naznačují také, že akutní ketamin nedokáže zmírnit anededii vyvolanou CSDS navzdory snížení dalších poruch chování souvisejících s depresí.
ÚVOD
Chronický stres se podílí na etiologii a patofyziologii úzkostných a depresivních poruch (1-3). Ačkoli tyto poruchy jsou stále častější (4) a mají tendenci být perzistentní a rezistentní na současné ošetření (5,6), mechanismy, kterými je stres vyvolává, zůstávají špatně pochopeny (7). Ověřování depresivních modelů je zásadní pro lepší porozumění důsledkům stresu, objasnění neurobiologie afektivních poruch a vývoj nových antistresových a antidepresivních léčeb.
Zvířecí modely deprese se spoléhají na svou schopnost napodobovat nebo vyvolávat základní příznaky poruchy u lidí, včetně sociálního vyhýbání se a anhedonie (snížená citlivost na odměnu) (8,9). Chronický sociální porážkový stres (CSDS) je stále více využívaným modelem, který využívá etologický význam teritoriální agrese (10,11) a vyvolává tyto základní příznaky, jak je hodnoceno v testech kvantifikace sociální interakce a preference pro sacharózu a další přirozené výhody (12-14). Účinky CSDS jsou navíc zvráceny chronickým, ale nikoli akutním podáváním fluoxetinu nebo imipraminu (12,15,16), standardní antidepresiva užívaná k léčbě depresivních poruch u lidí. Naproti tomu standardní anxiolytika jsou neúčinná (12). CSDS je tedy považován za konstrukt, tvář a predikativní platnost (10). Bylo však navrženo, že chování vyvolaná CSDS má svůj základ v úzkosti (17,18) a to, co se v testech preference sacharózy často interpretuje jako anhedonie, může ve skutečnosti odrážet neofobii zvýšenou úzkosti.
Primárním cílem současných studií bylo prozkoumat schopnost CSDS produkovat anedonii, což je hlavní rys depresivních, ale nikoli úzkostných poruch (8). Použili jsme intrakraniální autostimulaci (ICSS), operativní paradigma, ve kterém myši samy podávají odměňující elektrickou mozkovou stimulaci, k přímému posouzení účinků CSDS na citlivost na odměnu (19,20). Chování ICSS je u hlodavců zeslabeno za podmínek, které u lidí způsobují depresivní stavy, včetně stažení drog (21-25), nepředvídatelný a chronický mírný stres (26,27) a podávání agonistů kappa-opioidních receptorů (28,29). Konkrétně tato léčba zvyšuje prahovou frekvenci, při které stimulace podporuje reakci, což je indikátor anhedonia (19). Kromě toho paradigma ICSS umožňuje studovat manipulačně indukované změny citlivosti odměny v čase a je nepropustné pro faktory související s úzkostí a saturací, které matou další paradigmata používaná k hodnocení funkce systému odměn (např. Preference sacharózy, sex, drogy zneužití) (19).
Paralelně jsme zkoumali schopnost ketaminu, antagonisty receptoru NMDA (30), ke zmírnění dopadů CSDS na sociální vyhýbání se a prahové hodnoty ICSS. Zatímco standardní antidepresivní léčba má zpožděnou terapeutickou účinnost (často několik týdnů), nedávné studie ukazují, že jediná dávka ketaminu může u depresivních pacientů vyvolat rychlé (i když přechodné) antidepresivní odpovědi (31-37) - včetně pacientů odolných vůči léčbě (32,34,38,39) - a antidepresivní účinky u řady modelů deprese (40-51). Zjistit, zda jsou terapeutické účinky ketaminu doprovázeny amnestickými (poruchami učení a paměti) často spojenými s antagonisty NMDA (52,53) nebo anxiolytické účinky (43) jsme zkoumali výkon v testech pasivního vyhýbání a testů se zvýšeným plus bludištěm (EPM). Jako způsob hodnocení, zda je možné zmírnit účinky CSDS na ICSS, jsme zahrnuli studie s použitím myší s nadexpresí ΔFosB, které jsou méně citlivé (odolné) na CSDS (54).
MATERIÁLY A METODY
Zvířata a drogy
Samci myší C57BL / 6J (6 – 8 týdny) byly zakoupeni od Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) a samce CD1 myší (chovatelé v důchodu) byli zakoupeni od Charles River Laboratories (Wilmington, MA). Indukovatelné bitransgenní samci myší, kteří nadměrně exprimují AFosB, byly generovány z křížení myší NSE-tTA (linie A) a TetOP-AFosB (linie A11) a byly zcela zpětně kříženy k C57BL / 6J pozadí, za použití systému pro expresi genu regulovaného tetracyklinem (55). FOSB myši byly pěstovány na vodě obsahující doxycyklin (DOX) (100 μg / ml) (Sigma, St. Louis, Missouri), který potlačuje expresi transgenu. Pokusy byly prováděny ~ 8 týdny po ukončení DOX, kdy je transgenní exprese ΔFosB maximální (skupina osFosB – ON) (55). Polovina myší zůstala na DOX po celou dobu experimentu, aby sloužila jako kontrola (AFB-kontrolní skupina). Myši měly volný přístup k potravě a vodě a byly udržovány v cyklu 12-h světlo / tma. Všechny postupy byly provedeny v souladu s politikou National Institute of Health a McLean Hospital. Ketamin byl získán od Sigma-Aldrich (St. Louis, MO), rozpuštěn v 0.9% solném roztoku (vehikulum) a podáván intraperitoneálně (IP) v 10 ml / kg. Kontrolní myši dostaly identické ošetření jako poražené myši.
Behaviorální manipulace a testy
CSDS bylo provedeno tak, jak bylo popsáno dříve (10,12). Myši CD1 (obyvatelé) byly vyšetřovány na konzistentní agresivní chování (latence útoku <30 s po 3 po sobě jdoucí screeningové testy). V každém z 10 po sobě jdoucích dnů byla votřelecká (poražená) myš umístěna do domovské klece rezidentní myši a byla podrobena 10 minutám sociálního porážkového stresu. Po porážkové relaci byly myši odděleny v kleci děrovaným děličem z plexiskla, který umožňoval nepřetržitou chráněnou senzorickou expozici. Poražené myši byly každý den vystaveny novému obyvateli a kleci. S kontrolními myšmi se manipulovalo denně a byly umístěny ve shodných uspořádáních klecí jako poražené myši, ale naproti konvenční myši. Pro experimenty ICSS a sociální interakce (SI) byly použity samostatné kohorty.
ICSS byl proveden tak, jak bylo popsáno výše (19,28). Stručně, myším (25 – 30 g) byly implantovány monopolární elektrody zaměřené na laterální hypotalamus (LH). Myši byly trénovány s klesající řadou (nebo „průchodem“) 15 stimulačních frekvenčních testů (0.05 log10 jednotkových kroků), 4 za den, při minimálním účinném proudu. CSDS a kontrolní skupiny měly ekvivalentní minimální proudy (~ 75 μA). Prahové hodnoty ICSS (Theta-0) byly vypočteny pomocí analýzy nejmenších čtverců s analýzou nejmenších čtverců (19,56). Poté, co byly stanoveny stabilní základní prahové hodnoty (+/− 15% pro 5 po sobě jdoucích dnech; BL1-5), byly myši podrobeny CSDS po dobu 10 dní (D1-10). Myši byly nejprve rozděleny do dvou skupin, aby se otestovalo, zda účinky CSDS na prahy ICSS závisí na intervalu času mezi relací porážky a testováním ICSS: myši ve skupině s dlouhým intervalem (LInt) byly testovány v ICSS ~ 16 h po porážce, zatímco myši ve skupině s krátkým intervalem (ShInt) byly testovány v ICSS ~ 6 hodin po porážce (Obrázek 1A). Po CSDS byly myši vráceny do svých domácích klecí a testovány po porážce v ICSS po dobu 5 dní (P1-5). Pro experimenty s ketaminem dostaly myši buď vehikulum nebo ketamin (20 mg / kg) 1 h po závěrečné porážce.
K posouzení účinků ketaminu na SI dostaly myši vehikulum, nízkou (2.5 mg / kg) nebo vysokou (20 mg / kg) dávku ketaminových 24 hodin před prvním dnem CSDS (den 0) nebo 1 hodinu po finální porazit relaci (den 10). Myši byly navyknuty na interakční arénu v červeném světle po dobu 15 min ve dnech 8-10 CSDS. Dvacet čtyři hodin po závěrečné porážce (den 11) bylo chování sociálního přístupu za přítomnosti neznámého CD-1 uzavřeného v kleci s dráty hodnoceno, jak bylo popsáno výše (12, 57), s drobnými úpravami. Skóre SI bylo definováno jako množství času, které myš strávila v blízkosti krytu obsahujícího CD-1 (sociální cíl) po dobu 2.5 minuty ve srovnání s tím, kdy byl cíl prázdný. Protože kontrolní myši tráví více času interakcí s přítomným sociálním cílem, bylo jako cut-off použito skóre SI 1 (stejný čas poblíž sociálního cíle versus prázdný prostor): skóre SI> 1 bylo považováno za „odolné vůči stresu“ a skóre < 1 byly považovány za „citlivé na stres“ (13). Rozdělení poražených myší na citlivé a odolné subpopulace je podporováno rozsáhlými behaviorálními, neurobiologickými a elektrofyziologickými analýzami (13,54).
Pasivní vyhýbání se kondici bylo prováděno v přístroji Gemini Avoidance System (San Diego Instruments, San Diego CA), jak bylo popsáno výše (50) s malými úpravami. Během tréninku dostali myši 1 min aklimatizaci do světelné části před přístupem do temné komory. Jakmile byl proveden kříž do tmavého kompartmentu, byly myši kondicionovány dvěma po sobě následujícími xNUMX sec (nevyhnutelnými) footshocky (2 mA), následovanými 0.2 min. Time-out. Myším bylo podáno buď vehikulum nebo ketamin (1 mg / kg) 20 h po kondicionování. Průchodné latence byly měřeny 1 hodin později. Aby bylo možné posoudit účinky našeho ketaminu na chování podobné úzkosti, byla před testováním EPM podána samostatná kohorta myší buď vehikulu nebo ketaminu (24 mg / kg) 20 hodin. Myši byly umístěny do středu vyvýšeného plus bludiště (každá paže 24 cm dlouhá a 33 cm široká, s 5 protilehlými rameny uzavřenými 2 cm vysokými zdmi, bludiště vyvýšenými 16.5 cm od podlahy) v červeném světle a nechaly se prozkoumat 81 min .
Statistická analýza
Pro data CSDS, ICSS a pasivní vyhýbání byla provedena ANOVA dvou a třícestná opakovaná měření. Významné ANOVA byly dále analyzovány pomocí Bonferroniho post hoc testů. Účinky ketaminu na SI byly analyzovány pomocí předem naplánovaných kontrastů (Bonferroniho testy) mezi kontrolními a poraženými myšmi v každé léčené skupině na základě specifické priori hypotéza, že ošetření ketaminem by zmírnilo depresivní chování u poražených myší. Účinky na chování EPM byly analyzovány pomocí Studentova t-testu. Testy SI a EPM byly snímány videokazetami a hodnoceny krysy slepými vůči podmínkám léčby.
VÝSLEDKY
Účinky sociální porážky na prahy ICSS byly vyhodnoceny po každé epizodě porážky, což nám umožňuje sledovat změny v reakci v celém režimu CSDS (Obrázek 1A, B). Údaje LInt a ShInt jsou prezentovány společně, aby se usnadnilo vzájemné srovnání účinků intervalu trvání na prahy ICSS (Obrázek 1B, C). Účinky CSDS na prahové hodnoty ICSS závisely na skupině [F (2,22) = 13.53, p<0.001] a den [F (15,330 2.98) = XNUMX, p<0.001], s okrajovou skupinou X den interakce (p= 0.054). CSDS významně zvýšila průměrné prahové hodnoty ICSS (vyjádřené jako% základní linie) u myší s LInt a ShInt poražených ve srovnání s kontrolami do druhého dne porážky (LInt: p<0.05, ShInt: p<0.001). ShInt myši měly vyšší prahové hodnoty ve srovnání s LInt myší pouze na P1 (p<0.05) (Obrázek 1B). Malý podíl myší byl odolný vůči účinkům CSDS na anhedonii v ICSS (není ukázáno), což je v souladu se zjištěními v jiných testech (13). Protože neexistovaly žádné celkové rozdíly v prahech ICSS mezi kontrolními myšmi ve skupinách LInt a ShInt (data nejsou uvedena), byla tato data konsolidována. Pokud jsou data vyjádřena jako jednotlivé prostředky pro BL1-5, D1-10 a P1-5 pro každou skupinu, účinky CSDS na prahové hodnoty ICSS závisely na porážce [F (2,22) = 9.68, p<0.01], den [F (2,44) = 21.57, p<0.001], a porážka X den interakce [F (4,44) = 5.09, p<0.01] (Obrázek 1C). V rámci skupinového srovnání bylo zjištěno, že prahové hodnoty ICSS byly zvýšeny u myší porazených LInt a ShInt na D1-10 a P1-5 ve srovnání s BL1-5 (p<0.001). Porovnání mezi skupinami odhalilo, že prahy ICSS byly významně zvýšeny u myší LInt a ShInt porazených na D1-10 (p<0.001) a u poražených myší ShInt na P1-5 (p<0.01) ve srovnání s kontrolami (Obrázek 1C). Nezpracovaná data z jednotlivých reprezentativních kontrolních a poražených (LInt) myší ilustrují, jak CSDS může způsobit pravý posun ve frekvenčních funkcích ICSS na D1-10 ve srovnání s BL1-5 (Obrázek 1D).
Protože myši, které indukovatelně nadměrně exprimují AFosB ve striatálních oblastech, jsou odolné vůči CSDS (54) a stresové podmínky (58), předpokládali jsme, že ΔFosB-ON myši, ale ne osFosB-Control myši, budou odolné vůči účinkům CSDS na prahové hodnoty ICSS. Pokud jsou data vyjádřena jako jediný prostředek pro BL1-5, D1-10 a P1-5 pro každou skupinu, účinky nadměrné exprese AFosB na CSDS-zprostředkované změny prahových hodnot ICSS závisely na léčbě DOX [F (1,4) = 13.25, p<0.05], den [F (2,8) = 23.89, p<0.001] a léčebná interakce X do X dne [F (2,8) = 16.40, p<0.01] (Obrázek 2). CSDS zvýšila prahové hodnoty ICSS u ΔFosB-Control myší na D1-10 a P1-5 ve srovnání s BL1-5 (p<0.001) a na D1-10 a P1-5 ve srovnání s ΔFosB-ON myší (p<0.05), zatímco ΔFosB-ON myši byly odolné vůči anhedonickým účinkům CSDS. Nadměrná exprese ΔFosB neměla žádný účinek na minimální proudy, což potvrzuje, že samotný zvýšený ΔFosB neovlivňuje citlivost na stimulaci LH (58).
CSDS vyvolalo sociální vyhýbání se u poražených myší léčených vehikulem nebo nízkou dávkou ketaminu (2.5 mg / kg) (p je<0.05), ale ne u poražených myší léčených vysokou dávkou ketaminu (20 mg / kg) (Obrázek 3A); došlo k hlavnímu účinku skupiny [F (1,60) = 15.75, p<0.001], ale žádný hlavní účinek dávky nebo interakce skupiny X s dávkou. Graf jednotlivých SI skóre u poražených myší ukazuje, že malý počet myší léčených vehikulem (n = 3/12) nebo nízkou dávkou ketaminu (n = 2/10) vykazoval odolnost, zatímco větší podíl myší léčených vysoká dávka ketaminu (n = 8/11) vykazovala odolnost (Obrázek 3A, vložit). Během testu SI nedošlo k významným rozdílům v ujeté vzdálenosti ani rychlosti.Obrázek 3B, C). Myši byly testovány 1 o týden později, aby se určilo, zda antidepresivní účinky vysoké dávky ketaminu, měřené v testu SI, přetrvávají. Poražené myši, které dostaly vehikulum, a poražené myši, které dostávaly ketamin (20 kg / kg), vykazovaly sociální vyhýbání se, když se testovaly 1 o týden později (vehikulum: p<0.001, ketamin: p<0.05) (Obrázek 3D); došlo k hlavnímu účinku skupiny [F (1,36) = 21.10, p<0.0001], ale žádný hlavní účinek dávky nebo interakce skupiny X s dávkou. Jediné podání ketaminu (20 mg / kg) 24 hodin před prvním dnem CSDS neoslabilo sociální vyhýbání se. CSDS vyvolalo sociální vyhýbání se u poražených myší léčených dříve vehikulem nebo vysokou dávkou ketaminu (20 mg / kg) (p je<0.05) (Obrázek 3E); došlo k hlavnímu účinku skupiny [F (1,21) = 1.57, p<0.001], ale žádný hlavní účinek dávky nebo interakce dávky X skupiny.
Abychom určili, zda by účinky ketaminu na sociální vyhýbání se vyvolané CSDS mohly být způsobeny amnestickými účinky tohoto dávkování, porovnali jsme pasivní vyhýbání se pamětí vyhýbání v oddělené skupině myší ošetřených vehikulem a ketaminem. Všechny myši vykazovaly zvýšené testovací latence v den testu uchování paměti [F (1,28) = 22.82, p<0.0001] (Obrázek 4A). Nebyl zaznamenán žádný hlavní účinek léčby na udržení paměti strachu [F (1,28) = 0.14, ns] nebo interakce léčby ve dni X [F (1,28) = 0.24, ns]. V EPM nebyly v době otevřené paže žádné rozdíly mezi myšmi ošetřenými vehikulem a ketaminem (t (20) = 0.61, ns) (Obrázek 4B) nebo počet otevřených vstupů paží (t (20) = 0.34, ns) (není zobrazeno).
Myši dostaly ketamin nebo vehikulum po závěrečné porážce a pokračovaly v testování ICSS po ošetření (D10, P1-5). Hranice ICSS získané ve dnech před ošetřením (D1-9) byly sestaveny pro každou skupinu. Prahové hodnoty pro D10 a P1-5 byly analyzovány pro vyhodnocení časových účinků ketaminu. Stejná dávka ketaminu (20 mg / kg), která oslabila sociální vyhýbání se poraženým myším v testu SI, neztmavila anedonii v testu ICSS (Obrázek 5); došlo k hlavnímu účinku skupiny [F (1,45) = 48.65, p<0.0001], ale žádná významná skupina X léčby X interakce dne. Umístění elektrod ICSS bylo k nerozeznání od umístění znázorněných dříve (28).
DISKUSE
CSDS produkuje anhedonia v paradigmatu ICSS u myší. Konkrétně ukazujeme, že CSDS snižuje odměňující účinek stimulace LH, měřeno zvýšením prahů ICSS (19), s účinky přetrvávajícími až 5 dní po CSDS. Tyto výsledky jsou zhruba v souladu s výsledky předchozích studií na potkanech (59) a křečků (60), která využila další metodiky ke kvantifikaci síly odměny stimulace mozku. Jak se očekávalo na základě předchozí práce (54), která prokázala, že myši, které nadměrně exprimují Î ”FosB, jsou odolné vůči vývoji sociálního vyhýbání se a preferenčních deficitů sacharózy, zjistili jsme, že myši byly také odolné vůči účinkům CSDS indukujícím anedonii v testu ICSS. Kromě toho jsme zkoumali antidepresivní vlastnosti ketaminu v paradigmatu CSDS. Akutní léčba ketaminem u poražených myší v testu SI oslabila sociální vyhýbání se. Tento akutní účinek je pozoruhodný vzhledem k tomu, že podobné účinky jsou pozorovány až po chronické léčbě fluoxetinem nebo imipraminem (12,16). Akutní ketamin však v testu ICSS neměl žádný účinek na anhedonii. Naše zjištění doplňují předchozí práci, která ukazuje, že CSDS snižuje preference přirozených odměn (12,13,15) a naznačují, že ICSS je citlivá, spolehlivá a kvantifikovatelná metoda pro detekci anhedonických účinků CSDS v průběhu času u myší. Výsledky také ukazují, že ketamin má rychlé antidepresivní účinky na některé - ale ne všechny - CSDS-indukované abnormality chování.
V paradigmatu CSDS vykazují vnímavé myši deficity v preferenci sacharózy, které jsou často interpretovány jako anhedonie. Použití faktorů sacharózy jako míry anhedonie však komplikuje mnoho faktorů. Zaprvé jim chybí spolehlivost: Bylo hlášeno, že CSDS klesá (14-18), zvýšit (61,62) nebo nemají žádný účinek (63,64) na preferenci sacharózy, s podobnými nesrovnalostmi hlášenými pomocí paradigmatu chronického mírného stresu (65,66). Za druhé, testy sacharózy mohou být zmateny novinkou roztoku sacharózy, protože chronické stresory mohou způsobit neofobii (67,68). A konečně jejich translační význam není jasný, protože neexistují žádné rozdíly v preferenci sladkých řešení mezi jedinci s velkou depresivní poruchou a zdravými kontrolami (69,70) a deprese a chronický stres mohou mít za následek ztrátu nebo zvýšení tělesné hmotnosti (8,71-73). Tyto faktory naznačují, že samotné testy preferencí a konzumace sacharózy nemusí představovat face-validní přístup pro hodnocení anhedonia. Ačkoli naše studie ICSS neřeší, zda tyto testy související se sacharózou odrážejí funkci odměny, potvrzují, že CSDS skutečně produkuje anhedonii.
Jednou z výhod testu ICSS je to, že umožňuje každodenní měření funkce odměny, což umožňuje přesnou analýzu množství CSDS potřebného k produkci anhedonia. Opakované testy nejsou možné v preferenčních testech SI nebo sacharózy, protože výsledky mohou ovlivnit výsledky. Zde demonstrujeme, že CSDS začíná významně zvyšovat prahové hodnoty ICSS druhou porážkou. Hranice zůstaly zvýšené po celé období CSDS a až jeden týden po jeho ukončení, což ukazuje na přetrvávající anhedonii. Tato zvýšení prahu jsou v souladu s účinky jiných propresivních léčebných postupů včetně chronického nepředvídatelného stresu (26,27), stažení drog (22-25) a agonisté kappa-opioidních receptorů (29,58). Přestože prahy u kontrolních myší zůstaly stabilní během D1-10, nominální zvýšení během P1-5 může být způsobeno idiosynkracií experimentálního designu. Konkrétně, kontrolní myši byly umístěny přes dělič od konspecifického během D1-10, ale (stejně jako všechny subjekty) byly sociálně izolovány během P1-5. Je prokázáno, že sociální izolace dospělých hlodavců vyvolává známky související s anhedonií (74).
Důležité je, že demonstrujeme, že v testu ICSS je možné zmírnit anededii vyvolanou CSDS. Myši, které nadměrně exprimují Î ”FosB ve středně ostrých neuronech striatum typu D1 (55) jsou méně citlivé na zvýšení prahových hodnot ICSS vyvolané CSDS. To je v souladu s předchozími zprávami, že jsou také méně citlivé na sociální vyhýbání se vyvolané CSDS (54) a do prahu zvyšujících účinků U50488agonista kappa-opioidního receptoru, o kterém je známo, že produkuje dysforii (58). Schopnost nadměrné exprese ”FosB blokovat anhedonické účinky agonistů CSDS a KOR naznačuje potenciální překrývání molekulárních mechanismů, jak bylo navrženo dříve (75,76). Jedním z možných mechanismů, kterými může ÎFosB zprostředkovat odolnost vůči stresu, je indukce GluR2 v nucleus accumbens (NAc), která tlumí glutamatergický tón (54). Ačkoli myši FosB-Control vykazují větší zvýšení prahů ICSS ve srovnání s prahy pozorovanými u myší C57BL / 6J, může to být způsobeno odlišným pozadím zakladatelských kmenů; skutečně Î ”FosB-Control myši jsou také citlivější na sociální vyhýbání se vyvolané CSDS (54).
Je možné, že akutní bolestivé účinky CSDS přispívají ke zvýšení prahů ICSS, protože akutní bolest může zvýšit prahy ICSS (77). Zdá se nepravděpodobné, že pozorované zvýšení prahu ICSS je způsobeno samotnou bolestí, a to z několika důvodů. Za prvé, vystavení stresovým podnětům včetně CSDS často vyvolává stresem indukovanou analgezii (75,78). Za druhé, prahové hodnoty ICSS zůstaly zvýšené i po ukončení porážky, což naznačuje, že účinky CSDS jsou prodloužené a nezávislé na akutní bolesti. Zatřetí, myši, které „relacují“ sociální porážku, projevují depresivní chování navzdory nedostatku fyzického kontaktu (79). Nakonec se CSDS nepodařilo vyvolat anhedonii u myší, které nadměrně exprimují Î ”FosB ve striatu, kde zprostředkovává odolnost vůči stresu (54). Současné výsledky naznačují, že CSDS vytváří adaptace v rámci cest odměňování mozku (12,13,15,54), které mají za následek anhedonický fenotyp.
Ačkoli standardní antidepresiva mohou zvrátit behaviorální účinky CSDS, je vyžadována chronická léčba (12,16). Protože akutní ketamin má rychlé antidepresivní účinky na člověka (31-39) jsme posoudili, zda akutní léčba ketaminem zvrátí účinky CSDS u myší. Zjistili jsme, že jediná dávka ketaminu (20 mg / kg, IP) způsobuje v testu SI po expozici CSDS rychlé (~ 24 hodiny) antidepresivní účinky. To je v souladu s četnými studiemi popisujícími rychlé účinky (během několika hodin) subanestetických dávek ketaminu u lidí (31-39), dokonce iu pacientů s depresí rezistentní na léčbu (32,34,38,39). Ketamin má také rychlé antidepresivní účinky na jiných zvířecích modelech, včetně testu nuceného plavání (FST) a testu zavěšení ocasu (TST) (40,41,42,43,44,48,50), naučené paradigma bezmocnosti (45,50,51) a chronické mírné stresové paradigma (46,47,49). Ani CSDS, ani akutní ketamin neovlivnily pohybovou aktivitu, což je důležitý faktor pro vyloučení nespecifických účinků na hrubý motorický výkon, který může komplikovat interpretaci dat. Vzhledem k tomu, že ketamin má u hlodavců amnestické účinky (52,53) jsme posoudili možnost, že ketamin narušuje učení a paměť související se stresem. V souladu s předchozí prací (50) jsme zjistili, že 20 mg / kg ketamin neinterferuje s výkonem v testu pasivního vyhýbání se, což naznačuje, že antidepresivní účinky léku v našich studiích nejsou způsobeny poškozením paměti. Dále ukazujeme, že akutní léčba ketaminem, která snižuje sociální vyhýbání se, neovlivňuje chování v EPM, ačkoli předchozí zprávy jsou neprůkazné (42,43). Naše zjištění společně naznačují, že účinky ketaminu v testu SI lze odlišit od účinků na učení a paměť nebo úzkost.
Je zajímavé, že jediná injekce 20 mg / kg ketaminu 24 h před dnem jednoho z CSDS neměla žádný účinek na sociální vyhýbání se, což naznačuje neschopnost zabránit rozvoji opakovaných adaptací vyvolaných stresem, alespoň při této jediné dávce. Kromě toho antidepresivní účinky ketaminu v testu SI nebyly perzistentní: myši znovu testované 1 o týden později nevykazovaly pokračující oslabení CSDS-indukovaného sociálního vyhýbání. Toto zjištění je obecně v souladu s klinickými studiemi uvádějícími, že u pacientů, kteří reagují na akutní ketamin, dochází často k relapsu během několika dnů (31,39,80) as předklinickými zprávami o akutních, ale ne perzistentních antidepresivních účincích ketaminu u FST a TST u myší (41,51,81), i když existují zprávy o přetrvávajících účincích (45,49,50,82). Tyto rozdíly mohou být způsobeny intenzitou nebo typem stresu (např. Sociální stres versus FST nebo TST) nebo rozdíly v napětí (41). Opakované ošetření ketaminem může být nutné k vyvolání spolehlivě přetrvávajících účinků. Nedávno bylo oznámeno, že opakované ošetření ketaminem u potkanů bylo nezbytné k vytvoření dlouhodobého odolného fenotypu v chronickém nepředvídatelném stresovém paradigmatu (81). Dále existuje důkaz, že chronické podávání ketaminu indukuje antidepresivní účinky v dávkách, které nejsou akutně účinné (83). Existují zprávy, že opakované infuze u pacientů s depresí rezistentní na léčbu mohou mít za následek trvalejší antidepresivní odpověď ve srovnání s jednou infuzí (84-86). Rozsáhlé používání ketaminu jako léčiva však může být omezeno odpovědností za zneužití a dalšími vedlejšími účinky (87-89). Charakterizace časového průběhu účinků ketaminu u zvířecích modelů může pomoci optimalizovat režimy klinické léčby.
Přes své účinky na sociální vyhýbání se akutnímu ketaminu se v testu ICSS nepodařilo blokovat anhedonické účinky CSDS. To bylo neočekávané vzhledem k předchozím zprávám, že ketamin zvrátí pokles stresu v sacharózové preferenci (45,48) a zvyšuje odtok dopaminu v NAc (90), což je efekt často spojený se zvýšenou náladou (91). Podle našich nejlepších znalostí neexistují žádné zprávy o schopnosti standardních antidepresiv zvrátit účinky CSDS na ICSS. Nemůžeme vyloučit možnost, že by léčba ketaminem mohla zvrátit CSDS-indukovanou anedonii v testu ICSS pomocí jiných léčebných režimů (např. Různé dávky, opakované podávání) nebo kmenů myší, ačkoli takové studie jsou mimo rozsah této zprávy s ohledem na počet možných permutace v experimentálním designu. Studie na zvířatech, které zahrnují opakované podávání ketaminu, však mohou mít omezenou hodnotu pro pochopení toho, proč je léčivo klinicky účinné po akutním podání u lidí (31).
CSDS také indukuje robustní chování podobné úzkosti, měřeno v průzkumných testech, jako je zvýšené plus bludiště nebo otevřené pole (12,13). Důležitým rysem paradigmatu CSDS je však to, že dokáže rozlišit tato opatření podobná úzkosti od depresivních znaků, jako je sociální vyhýbání se nebo deficit preferencí sacharózy. Konkrétně se sociální vyhýbání a deficity preferencí sacharózy účinně ošetřují standardními antidepresivy, ale nikoli anxiolytiky (12). Navíc myši, které vykazují odolný fenotyp (tj. Ty, kterým chybí sociální vyhýbání se a preferované deficity sacharózy), vykazují ekvivalentní úrovně chování podobného úzkosti (15), jak je vidět u myší, které nadměrně exprimují AFosB (54). Podobně ukazujeme, že akutní ketamin (20 mg / kg) ovlivnil jednu dimenzi depresivního chování (sociální vyhýbání se), ale ne jiné (anhedonie, úzkost, učení a paměť), což naznačuje, že tato chování představují odlišné domény regulované samostatnými, přesto se překrývající se obvody v mozku (92). Molekulární mechanismy, kterými ketamin produkuje tyto antidepresivní účinky, nejsou dobře známy, ale mohou zahrnovat změny ve funkci glutamátu nebo syntézu proteinů v mozkových oblastech včetně hippocampu a frontální kůry (45,46,47,50).
Poděkování
Tento výzkum byl financován z grantů Národních zdravotnických ústavů (MH063266 na WC; R01MH51399 a P50MH096890 na EJN; MH090264 na SJR). RJD byl podporován školícím grantem (T32MH020017) od Národního zdravotnického ústavu.
Poznámky pod čarou
FINANČNÍ ZVEŘEJNĚNÍ
Autoři nehlásí žádné biomedicínské finanční zájmy ani potenciální střety zájmů.
Zřeknutí se odpovědnosti vydavatele: Jedná se o soubor PDF s neupraveným rukopisem, který byl přijat k publikaci. Jako službu pro naše zákazníky poskytujeme tuto ranní verzi rukopisu. Rukopis podstoupí kopírování, sázení a přezkoumání výsledného důkazu před jeho zveřejněním ve své konečné podobě. Vezměte prosím na vědomí, že během výrobního procesu mohou být objeveny chyby, které by mohly ovlivnit obsah, a veškeré právní odmítnutí týkající se časopisu.
Reference
;