Angstkrankheiten II. Verhaltenspharmakologische und genetische Methoden

Transkript

1 Angstkrankheiten II Verhaltenspharmakologische und genetische Methoden

2 Tiermodelle Annäherungs Vermeidungs-Paradigma di Instinktives Verhalten o Schock-induziert o Isolations-induziert Interaktion mit anxiogenen Drogen Andere Methoden o Handling-induziertes Verhalten o Elektrische Stimulation des periaquäductalen Graus (PAG)

3 Annäherung - Vermeidung Paradigma Annäherung Hunger/Durst Exploratorisches Verhalten Dunkelheit Verhalten (Angst?) Vermeidung Schock Offene Areale Beleuchtung Sozialer Kontakt Neues Höhe

4 Verhaltenselemente in aversiver Situation Orientation planning Fight or flight! Freezing Frequ uency of behaviour Aversivity

5 Annäherungs Vermeidungs-Paradigma g Exploratorisches Verhalten Höhe / offene Areale: Offenfeld Elevated Plus Maze, Zero Maze H / D t Sh ki t kti Hunger / Durst Schock Interaktion: Trinken Bestrafung Geller Seifter Test

6 Annäherungs Vermeidungs-Paradigma g Exploratorisches Verhalten - Beleuchtung Hell / Dunkel Test Exploratorisches Verhalten - Neuigkeit Hole-board Hunger - oder Futter, neue Umgebung Neophobia Passive Vermeidung

7 Offenfeld Test Konflikt-Paradigma Positiver Verstärker: Exploratorisches Verhalten Negativer Verstärker: Angst vor dem offenen Areal C57BL6/J BALB/c Erhöhte Angst: Verminderte Exploration des zentralen Bereichs Erniedrigte Angst: Vermehrte Exploration des zentralen Bereichs

8 Enkephalin und Substanz P Knockout- Tiermodelle für Angst

9 Zeitverlauf im Offenfeld

10 Zeitverlauf Angst ät Aktivitä Neugier Spontane motorische Aktivität Zeit

11 Wiederholungseffekt - verminderte Aktivität wild type - saline wild type - DSP4 happ23 - saline happ23 - DSP Time (day)

12 Umgebungseffekte - beleuchtungsabhängiger Phänotyp in Tac1 -/- Mäusen

13 Zero-Maze

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15 Verminderte Angst

16 Erhöhte Angst

17 Umgebungsspezifisches Angstverhaltens

18 Erhöhte Latenz in Penk1 -/- Mäusen

19 Verhaltenselemente in aversiver Situation Orientation planning Fight or flight! Freezing Freque ency of behaviour Aversivity

20 Hell-Dunkel Box + Exploration -Offenes Areal -Helles Licht -Neue Umgebung

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22 Aktivität von CD1-Mäusen im Hell-Dunkel Test

23 Aktivität von C57Bl/6J und ENK/C57 Mäusen im Hell-Dunkel l Test * * * **

24 Soziale Aktivität Konflikt-Paradigma: positiver Verstärker ist der soziale Antrieb, negativer Verstärker ist die ungewohnte, aversive Umgebung. Erhöhte Angst: verringerte Zeit in sozialer Interaktion Verringerte Angst: erhöhte Zeit in sozialer Interaktion

25 Soziale Aktivität von Penk1 -/- und Wildtyp- Mäusen ***

26 Thatcher-Britton-Paradigma Konflikt-Paradigma: positiver Verstärker ist der Hunger, negative Verstärker ist die ungewohnte, offene Umgebung.? Erhöhte Angst: erhöhte Latenzzeit bis zur Nahrungsaufnahme Verringerte Angst: verringerte Latenzzeit bis zur Nahrungsaufnahme

27 Thatcher-Britton-Paradigma in Penk1 -/- und Wildtyp-Mäusen

28 Instinktives Verhalten Genetisch kodiertes Verhalten, z.b. Interspezies - Aggression, Gefahrrufe oder defensives Vergraben werden experimentell aufgehoben. Aggression: Isolation, elektrischer Schock Gefahr-Vokalisierung: Jungtiere- von der Mutter wegnehmen, adulte Mäuse - elektrischer Schock Defensives Vergraben: Schock-Probe-Vergraben Test, Glaskugel-Test

29 Startle-Reaktivität Die Amplitude der Reaktionen im Startle-Apparat zeigt die Stärke der Angstreaktion. Die basale Reaktivtät korreliert mit dem generellen emotionalen Zustand der Tiere. Die potenzierte Reaktivität zeigt die erhöhte Angst der Tiere, die von der erwarteten Furcht induziert wurde. Erhöhte Angst: erhöhte Startle-Amplitudetl lit Verringerte Angst: verringerte Startle-Amplitude

30 Startle-Aktivität von C57BL/6J und Penk1 -/- Mäusen Response type Difference between strains: F(1,20)=7,23; p=0,013 Difference between stimulus: F(1,20)=23,15; p<<0,001

31 Resident-Intruder Test

32 Aggression in männlichen Enkephalin Knockout-Mäusen Nature, 383: (1996)

33 Interaktion mit anxiogenen Drogen Anxiogene Substanzen sind Drogen, die Angstgefühle auslösen können. Die behandelten Individuen zeigen Angst- oder Panikreaktionen nach der Behandlung hole-bord Test o Laktose o CO 2 o Koffein, o Serotonerge Substanzen (m-chlorophenilpiperazine Chlorophenilpiperazine, 5-HT-1- und 5-HT2-Agonisten) o Adrenerge Substanzen (Yohimbine, α 2 Antagonisten) o Cholecystokinine

34 Effekt von mcpp (meta-chlorophenylpiperazin) auf die Aktivität von Ratten Bilkei-Gorzó, Psychopharmacology aco ogy (1998) 136

35 Effekt anxiolytischer Drogen Bilkei-Gorzó, Psychopharmacology (1998) 136

36 Hole-board Test Anxiolytische Drogen: Diazepam Chlordiazepoxid Flesinoxan Anxiogene Drogen: N-methyl-β-carboline-3- carboxamid Methyl- β-carboline-3-3 carboxilat Hiroshi T. et al. Eur. J. Pharmacol. 350 (1998)

37 Anxiolytische Effekte Hiroshi T. et al. Eur. J. Pharmacol. 350 (1998)

38 Anxiogene Effekte Hiroshi T. et al. Eur. J. Pharmacol. 350 (1998)

39 Stress und Verabreichung anxiolytischer Substanzen Hiroshi T. et al. Eur. J. Pharmacol. 350 (1998)

40 Handling-induzierte induzierte Hyperthermie Psychologisches Stressmodel In humanen Patienten - Psychogenes Fieber (38-39 C) 39 wochen- bis monatelang Die Körpertemperatur erhöht sich um 2 C in Tieren nach Handling oder Käfigwechsel o Ratten o Mäuse o Reptilien

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42 Tiermodelle für Angstkrankheiten: Ratten Zucht-Selektion für erhöhte Angst o Maudsley Linie: die Tiere wurden nach der Kotabsatz-Menge im Offenfeld selektiert (sie zeigen Angstverhalten aber keine erhöhten Hormonlevel) o Roman High and Low Avoidance Ratten /RHA, RLA/: Wistar- Ratten wurden für erhöhte Angst selektiert (RHA zeigen eine höhere endokrine Antwort auf belastende Situationen) o Flinders Sensitiv Ratten: Selektion aufgrund hypothermischer Antwort auf den Cholinesterase Inhibitor (Diisopropylfluorophosphate), sind hyper-sensitiv auf cholinerge Agonisten Depressions-Model o Hyperängstliche Ratten: Wistar-Ratten wurden für extrem erhöhte oder verringerte Angst im Elevated Plus-Maze gezüchtet

43 Tiermodelle für Angstkrankheiten: Mäuse Inzucht-Mauslinie: o C57BL6/J, BALB/c - kontradiktorische Ergebnisse Genetisch modifizierte Mäuse o GABA-Rezeptor Knockout-Mäuse zeigen verändertes Angstverhalten (Benzodiazepin Rezeptoren, spielen eine wichtige Rolle bei Angst) o Serotonin-Rezeptor Knockout-Mäuse zeigen erhöhte Angst o Genetisch verändert Mäuse für Gene des Hormonalen Stress-Systems ENU-Mutagenese bei Mäusen (Behandlung mit Ethylnitrosurea)

44 Mausmodelle für Angst Angstverhalten von Inzucht- Mauslinien ENU Screen für Vermeidung

45 Tiermodelle für Angst

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47 Telemetrische e et e Methoden Mithilfe der Telemetrie kann man o den systolischen, diastolischen Blutdruck o die Herzfrequenz o die Bewegungsaktivität von frei laufenden Mäusen bestimmen

48 Telemetrische Aufnahme von Blutdruck und Herzfrequenz in Mäusen Blood pressure during O-maze Heart rate during O-maze 140, , ,00 700,00 120,00 650,00 600,00 110,00 550,00 100,00 500,00 90,00 450,00 80,00 400,00 before O-maze (5 min) time (min) before O-maze (5 min) time (min)