Căsătorit cu Ratnayake, BSc (Hons), dr

mimeticul

Melbourne Brain Center, Universitatea din Melbourne

30 Parada Regală

Melbourne, VIC 3010 (Australia)

Articole similare pentru „”

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • LinkedIn
  • E-mail

Abstract

O incidență crescută a tulburărilor de boli mintale se găsește la copii și adolescenți născuți de mame care au suferit o boală pe bază de infecție în timpul sarcinii. Modelele animale pentru a studia originea prenatală a unor astfel de rezultate ale sarcinii au folosit în mare măsură rozătoarele convenționale, care sunt imature (altricial) la naștere, comparativ cu nou-născutul uman. În acest studiu, am folosit șoarecele spinos precocial (Acomys cahirinus), ale căror descendenți au finalizat organogeneza la naștere și au administrat o singură injecție subcutanată a unei doze de 5 mg/kg de poli I mimetic viral: C (acid polirboinozinic-polirbocitidilic) la jumătatea gestației (20 zile; termenul este de 39 zile). Expunerea prenatală la poli I: C a cauzat o pierdere de greutate tranzitorie la barajul gravid, a produs o reglare descendentă a factorului de necroză tumorală citokină proinflamatorie-α din creierul fetal și a dus la anomalii ale porții senzorimotorii și a redus interacțiunea socială, memoria și învățarea în descendenți juvenili. Nu s-au găsit modificări ale activității exploratorii sau ale comportamentelor de anxietate și frică între grupurile de tratament. Acest studiu oferă dovezi că, într-un model de rozătoare care seamănă mai mult cu dezvoltarea creierului uman, infecția prenatală poate duce la anomalii comportamentale în viața postnatală.

Introducere

În timp ce etiologia bolilor mentale, cum ar fi schizofrenia și autismul, rămâne necunoscută, multe studii epidemiologice au identificat o potențială origine neurodezvoltării pentru aceste tulburări [1,2,3,4,5,6]. Aceste studii au arătat o asociere între infecția în timpul sarcinii și riscul crescut de a dezvolta tulburări de boli mintale în viața ulterioară. Având în vedere că infecția prenatală de origine și tip variabil pare să poată provoca efecte postnatale similare [3,4,5,6,7,8,9], se crede că agentul patogen specific nu este important, dar este infecția obișnuită răspuns care este un mecanism cheie în provocarea unei modificări a traiectoriei dezvoltării creierului. Deoarece infecția și inflamația implică invariabil eliberarea citokinelor inflamatorii, aceasta este cunoscută sub numele de ipoteza citokinelor [10,11,12,13].

Infecțiile bacteriene și virale sunt recunoscute de receptorii Toll-like (TLR) ai sistemului imunitar înnăscut. Poli I: C se leagă și activează TLR3, un receptor care recunoaște ARN-ul catenar produs de majoritatea virușilor în timpul replicării lor [33]. Recunoașterea infecțiilor prin TLR are ca rezultat activarea factorilor de transcripție a „factorului nuclear kappa-lanț ușor al celulelor B activate” (NF-κB), rezultând producția ulterioară de citokine inflamatorii [34,35,36] - în în special a interleukinei (IL) -6 și a factorului de necroză tumorală (TNF) -α, două citokine care sunt modificate constitutiv în serul multor pacienți cu schizofrenie și autisti [37,38,39,40] și în creierul șobolanilor fetali și șoareci după administrarea maternă de poli I: C [18,41,42,43,44].

Am căutat să stabilim dacă poli I: C administrat șoarecelui precocial spinos la mijlocul sarcinii, într-o etapă în care mielinizarea creierului [26] și diferențierea suprarenocorticală abia începe [32], au avut un impact asupra expresiei citokinelor din creierul fetal și dacă expunerea prenatală la acest mimetic viral a avut efecte asupra comportamentului postnatal. În special, am examinat efectele administrării prenatale poli I: C asupra inhibării prepulsei, care, la rozătoarele convenționale, a fost utilizată ca semnătură a unei tulburări de comportament strâns asociate cu schizofrenia la om [21,22,23,25]. Mai mult, studiul actual a urmărit extinderea constatărilor noastre anterioare [45] prin utilizarea unei doze mai mari de poli I: C (5 mg/kg), care s-a dovedit în mod constant că produce deficite în inhibarea prepulsei și alte anomalii comportamentale la șobolani și șoareci. . [17,19,25,46,47,48].

Animale și metode

Animale

Acest studiu a folosit șoareci spinoși (Acomys cahirinus) obținut din colonia de reproducere menținută la Centrul Medical Monash. Șoarecii spinoși au fost crescuți și adăpostiți așa cum s-a descris anterior [49]. Experimentele au fost efectuate în conformitate cu Codul de practică australian pentru îngrijirea și utilizarea animalelor în scopuri științifice. Toate procedurile au primit aprobarea prealabilă din partea Comitetului de etică animală a Universității Monash.

Tratamentul prenatal

Barajele gravide în ziua 20 de gestație (termenul este de 39 de zile) au primit o singură injecție subcutanată fie cu soluție salină tamponată cu fosfat (PBS; martor), fie cu 5 mg/kg de poli I: C (sare de potasiu a acidului polinosinic-policitidilic; Sigma Aldrich, Castle Hill, NSW, Australia) într-un volum de 5 μl/g greutate corporală. Poli I: C a fost dizolvat în soluție de PBS pentru a produce concentrația necesară. Evenimentele de dezvoltare la 20 de zile de gestație (gestație medie) în creierul șoarecilor spinoși se compară cu cea a fătului uman la gestația timpurie-mijlocie [26]. Toate animalele au fost apoi returnate în cuștile lor de acasă imediat după procedurile de injectare. Animalele au fost fie sacrificate pentru colectarea țesuturilor la 2 sau 24 de ore după injectare, când au fost obținute greutăți materne, fetale și placentare sau sarcinile au fost lăsate să continue până când barajele au născut în mod natural, iar comportamentul descendenților a fost evaluat de la 20 la 35 de zile de varsta. Pentru toate testele de comportament au fost evaluate minimum 6 descendenți de sex masculin și 6 femele din fiecare grup de tratament.

Teste de comportament

Evaluarea comportamentului descendenților a avut loc la vârsta de 20 și 35 de zile, care este înainte de înțărcare la aproximativ 40 de zile. Deoarece descendenții au fost evaluați prin toate testele comportamentale, au fost ordonați de la cel mai puțin stresant la cel mai stresant. Pe baza observațiilor documentate din colonia noastră [50] și de alții [51], șoarecii spinoși de această vârstă postnatală pot fi considerați juvenili și prepubertali.

FIG. 1

Cele 3 camere și 2 incinte utilizate în testul de interacțiune socială.

Elevated Plus Labirint. Animalele la vârsta de 30 de zile au fost plasate pe aparatul cu labirint ridicat plus pentru a evalua comportamentul anxietății și fricii într-un mediu nou și provocator. Testul la labirint ridicat plus a fost efectuat între orele 11:00 și 13:00. Labirintul ridicat plus a constat din 2 brațe deschise opuse (40 × 10 cm) și 2 brațe închise opuse (de asemenea, 40 × 10 cm) care sunt înconjurate de ziduri înalte de 15 cm. Cele 4 brațe au fost conectate în formă de cruce la o platformă centrală (10 × 10 cm). Întregul aparat a fost ridicat pe un suport, ascuns la vederea animalului, la 50 cm deasupra podelei. Testul a început când șoarecele spinos a fost plasat pe platforma centrală a labirintului cu fața către un braț deschis și lăsat să se miște liber timp de 5 minute, timp în care mișcările sale au fost înregistrate de o cameră video plasată deasupra aparatului. Software-ul de achiziție Limelight a fost utilizat pentru a urmări mișcarea animalului și pentru a evalua distanța parcursă și timpul petrecut în fiecare braț pe parcursul procesului.

PCR cantitativ în timp real

tabelul 1

Exemple de secvențe pentru analiza genomică

Statistici

Toate datele sunt prezentate ca mijloace ± SEM. Datele materne, fetale și placentare și rezultatele sarcinii au fost analizate folosind un test t independent. Rezultatele testului în câmp deschis, rezultatele testelor de recunoaștere a obiectelor noi, tresărirea medie și modificarea medie a IPP (exprimate în procente) au fost analizate folosind o analiză bidirecțională a varianței (tratament × sex). Rezultatele expresiei genei au fost analizate folosind o analiză bidiară a varianței (tratament × timp). O analiză a varianței cu două măsuri repetate a varianței a fost utilizată pentru a analiza creșterea postnatală (tratament × sex × vârstă), rezultatele testelor de interacțiune socială (tratament × sex × cameră/incintă) și% PPI pentru fiecare intensitate a prepulsei (tratament × sex × intensitate )). p # p