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Stammspezifische Stresssuszeptibilität bei BALB/c- und C57BL/6-Mäusen im psychischen Stress

  • Chronischer psychischer Stress, der durch die wiederholte Kombination von akustischem und Immobilisationsstress erzeugt wurde, führt bei BALB/c-Mäusen zu einer Immunsuppression. Im Verlauf der chronischen Stressbehandlung zeigen BALB/c-Mäuse außerdem ein reduziertes Erkundungsverhalten sowie verminderten Kontakt zu den Artgenossen, was einem depressionsähnlichen Verhalten entspricht. Die Immunsuppression und die Verhaltensänderungen werden auf eine stressbedingte Darmbarrierestörung mit bakterieller Translokation und systemischer IDO1-Aktivierung zurückgeführt. Um zu prüfen, ob die beobachteten Veränderungen mausstammspezifische Stresseffekte darstellen, wurden C57BL/6- und BALB/c-Mäuse, die generelle Unterschiede in der Qualität ihrer Immunantwort aufweisen, in einer einzelnen Stresssitzung (akutes Stressmodell) oder in neun aufeinanderfolgenden Stresssitzungen (chronisches Stressmodell) verglichen. Nach akuter Stressexposition kam es, ebenso wie bei BALB/c-Mäusen, bei C57BL/6-Mäusen zu einer bakteriellen Translokation in die mesenterialen Lymphknoten, womit auch bei C57BL/6-Mäusen eine stressbedingte Schädigung der Darmbarriere aufzutreten scheint. Eine systemische IDO1-Aktivierung infolge bakterieller Translokation erfolgte im akuten Stressmodell unabhängig vom Mausstamm. Allerdings hielt der Tryptophanabbau entlang des Kynureninweges in C57BL/6-Mäusen kürzer an als in BALB/c-Mäusen. Im chronischen Stressmodell war nur bei BALB/c-Mäusen ein aktivierter Kynureninstoffwechsel messbar. Da keine Hinweise auf einen aktivierten Tryptophanabbau in chronisch gestressten C57BL/6-Mäusen gefunden wurden, kann vermutet werden, dass diese Mäuse keine Immunsuppression entwickeln. Desweiteren könnten damit die unterschiedlichen Verhaltensänderungen während chronischer Stressexposition erklärt werden. Die Entwicklung eines depressionsähnlichen Verhaltens im Verlauf des chronischen Stressmodells wurde nur bei BALB/c-Mäusen aber nicht bei C57BL/6-Mäusen beobachtet. Bei chronisch gestressten C57BL/6-Mäusen wurde jedoch eine deutlich vermehrte Kot- und Urinabgabe nachgewiesen, was auf eine durch den Sympathikus getriebene Pathologie der Stressantwort bei diesen Mäusen hindeuten könnte. Eine stressbedingte Aktivierung der HPA-Achse, gekennzeichnet durch ansteigende Plasmakortikosteronspiegel sowie durch eine periphere Leuko- und Lymphozytopenie, konnte bei beiden Mausstämmen sowohl im akuten als auch im chronischen Stressmodell nachgewiesen werden. Während der akuten Stressantwort eine aktivierende Funktion bezüglich des Organismus zukommt, die meist keine gefährlichen Auswirkungen hinterlässt, kann eine chronische Stressexposition hingegen das Individuum schädigen. Dass sich dabei die stressbedingten Konsequenzen zwischen verschiedenen Individuen unterscheiden, konnte durch die vergleichenden Untersuchungen von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen gezeigt werden.
  • Chronic psychological stress produced by the combination of acoustic and restraint stress leads to immunosuppression in BALB/c mice. Additionally BALB/c mice show reduced exploratory behavior and reduced contact with other animals which resembles depression-like behavior. Immunosuppression and the behavioral changes are attributed to stress-induced intestinal barrier dysfunction with bacterial translocation and systemic IDO1 activation. To check whether the changes observed are mouse strain-specific we compared C57BL/6 and BALB/c mice in a single stress session (acute stress model) or in nine consecutive stress sessions (chronic stress model). After acute stress exposure bacterial translocation into the mesenteric lymph nodes occurred in both BALB/c and C57BL/6 mice. Thus we assume that C57BL/6 mice do also suffer from a stress-induced damage of the intestinal barrier. A systemic IDO1 activation due to bacterial translocation in the acute stress model was independent of the mouse strain. However, we could show differences in the tryptophan degradation along the kynurenine pathway. Only in chronically stressed BALB/c mice we could observe an activated kynurenine pathway. Since we could not find any evidence for an activated tryptophan depletion in chronically stressed C57BL/6 mice we assume that these mice do not develop immunosuppression. Furthermore this could explain the different behavioral changes during chronic stress. The development of a depression-like behavior could only be observed in chronically stressed BALB/c mice. In chronically stressed C57BL/6 mice we detected significantly increased feces and urine output indicating a strong activation of the sympathetic nervous system. A stress-induced activation of the HPA axis characterized by rising corticosterone levels and peripheral leuko- and lymphocytopenia could be shown in both mouse strains. This comparative study of BALB/c and C57BL/6 mice could confirm that stress-related consequences differ among individuals.

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Metadaten
Author: Anne Baumgart
URN:urn:nbn:de:gbv:9-001009-8
Title Additional (English):Mouse strain-specific stress susceptibility in BALB/c and C57BL/6 mice in psychological stress
Advisor:Prof. Barbara Bröker
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2011/07/05
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2011/04/08
Release Date:2011/07/05
Tag:C57BL/6 Maus, Mausstammvergleich, bakterielle Translokation, depressionsähnliches Verhalten
C57 BL/6 mice, gut epithelial, immunosupression, restraint stress, weight loss
GND Keyword:BALB/c Maus, Erkundungsverhalten, Immobilisation, Immunsuppression, Maus, Neuroendokrines System, Sozialverhalten, Stress, Translokation
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Immunologie u. Transfusionsmedizin - Abteilung Immunologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit