Stress Variabile Cronico: Ripensare i Modelli Animali
Esaminando l'affidabilità e l'etica dello stress variabile cronico nella ricerca animale.
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Indice
- Cos'è lo Stress Variabile Cronico?
- L'Importanza del Design Sperimentale
- Test Comportamentali Usati per Misurare i Risultati
- Domande Sulla Validità dei Test
- La Relazione Tra CVS e Risultati dei Test Comportamentali
- Indagare i Dati
- Risultati sulle Procedure CVS
- Variabilità nei Test Comportamentali
- Risultati Attesi Rispetto ai Risultati Reali
- Correlazioni Tra i Test Comportamentali
- Implicazioni etiche Derivanti dai Risultati
- Raccomandazioni per la Ricerca Futura
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Lo stress variabile cronico (CVS) è un metodo usato nella ricerca sugli animali, soprattutto con topi e ratti, per studiare come lo stress influisce sul comportamento e simula la depressione. Questo metodo prevede l'esposizione degli animali a vari fattori di stress per un lungo periodo. Tuttavia, l'efficacia di questo approccio nel riflettere le malattie umane è molto dibattuta. I ricercatori hanno sollevato questioni su come sono progettati questi studi e sull'affidabilità dei loro risultati.
Cos'è lo Stress Variabile Cronico?
Il CVS è un modo per simulare lo stress usando diversi tipi di fattori di stress nel tempo. Alcuni esempi di fattori di stress includono la modifica del ciclo di luce, la restrizione fisica e la modifica dell'accesso a cibo o acqua. I ricercatori cercano di imitare l'esperienza della depressione e di solito valutano l'impatto tramite Test Comportamentali.
Uno dei primi ricercatori a descrivere il CVS è stato Paul Willner, che ha suggerito di usare fattori di stress minori che potessero influenzare il comportamento animale. Tuttavia, in studi recenti, questi fattori di stress sono diventati più severi, sollevando domande etiche. Per esempio, i metodi possono includere la reclusione, temperature estreme e altri fattori di stress più intensi che potrebbero non allinearsi con l'intento originale del CVS.
L'Importanza del Design Sperimentale
Quando si progettano studi sul CVS, ci sono diversi aspetti chiave da considerare:
- Durata: Il tempo che gli animali sono esposti ai fattori di stress.
- Carico: Il numero totale di fattori di stress che ogni animale vive durante la procedura.
- Diversità: La varietà di fattori di stress usati nell'esperimento.
Non tutti i ricercatori concordano su come ottimizzare questi elementi, portando a una vasta gamma di approcci in diversi studi. Questa inconsistenza può influire sull'affidabilità dei risultati e sulla loro rilevanza per le condizioni umane.
Test Comportamentali Usati per Misurare i Risultati
Dopo aver subito il CVS, gli animali vengono testati per valutare gli effetti dello stress. I test comuni includono:
- Test di Preferenza per il Saccarosio (SPT): Agli animali viene data la scelta tra acqua e una soluzione dolce. Una preferenza per la soluzione dolce indica tipicamente una mancanza di piacere, suggerendo sintomi depressivi.
- Test di Sospensione della Coda (TST): Gli animali vengono sospesi per la coda e viene registrato il tempo in cui rimangono immobili. Meno movimento è spesso interpretato come segni di depressione.
- Test di Nuoto Forzato (FST): Simile al TST, gli animali vengono messi in acqua e viene misurato il tempo di immobilità.
- Test del Campo Aperto (OFT): Questo valuta l'ansia osservando quanto tempo un animale rimane in spazi aperti rispetto a quelli chiusi.
- Mazzo Elevato Plus (EPM): Simile all'OFT, questo test misura la disponibilità dell'animale a esplorare un'area aperta, con più tempo trascorso in spazi chiusi che indica maggiore ansia.
Validità dei Test
Domande SullaAnche se questi test forniscono informazioni sul comportamento degli animali, ci sono preoccupazioni riguardo alla loro validità. Ad esempio, il legame tra immobilità in test come il TST e il FST e la depressione umana si basa sull'assunzione che entrambi siano equivalenti. Tuttavia, se questi test riflettono davvero gli stessi problemi sottostanti rimane poco chiaro.
I ricercatori hanno anche osservato diversi risultati in base ai dettagli su come vengono eseguiti questi test. Per esempio, le variazioni nella durata del test, nel tipo di fattori di stress e persino nel metodo di calcolo dei risultati possono influenzare pesantemente le scoperte.
La Relazione Tra CVS e Risultati dei Test Comportamentali
I ricercatori hanno ipotizzato che la gravità e la natura del CVS potessero correlarsi con i risultati di diversi test comportamentali. Per esempio, procedure di CVS più severe potrebbero portare a prove più forti di stress nei test. Hanno anche cercato di vedere se test specifici misurano conseguenze simili o diverse dello stress.
I risultati di un test si correlano con un altro? Per esempio, se uno studio mostra risultati forti nel FST, simili risultati mostrerebbero nel TST o nell'EPM? I ricercatori erano interessati a capire se questi test misurano aspetti distintivi delle esperienze degli animali o se puntano agli stessi problemi sottostanti.
Indagare i Dati
Per comprendere meglio queste relazioni, i ricercatori hanno esaminato un numero significativo di studi precedenti che utilizzavano il CVS. Il loro obiettivo era:
- Documentare come le procedure di CVS differivano tra gli studi.
- Identificare la relazione tra le procedure utilizzate e i risultati visti nei test comportamentali.
Attraverso la loro indagine, hanno trovato una sostanziale variabilità nel modo in cui il CVS veniva implementato e come i risultati venivano misurati.
Risultati sulle Procedure CVS
La revisione ha rivelato che la maggior parte degli studi non forniva giustificazioni chiare per i metodi CVS scelti. Molti esperimenti non menzionavano come le loro procedure potessero relazionarsi alle condizioni di stress umano. I ricercatori hanno notato che le giustificazioni erano spesso deboli o completamente assenti.
Nella loro analisi degli articoli legati al CVS, hanno trovato:
- La maggior parte degli studi forniva dettagli insufficienti sui tipi e sulle durate dei fattori di stress.
- Molte procedure erano uniche per lo studio specifico, con poche o nessuna replicazione dei metodi in diverse ricerche.
Questa variabilità solleva preoccupazioni riguardo all'applicabilità generale dei risultati di questi studi alle esperienze umane reali.
Variabilità nei Test Comportamentali
Non solo le procedure CVS erano inconsistenti, ma anche gli stessi test comportamentali variavano significativamente. Per esempio, studi diversi usavano vari protocolli per l'SPT, TST, FST, OFT e EPM, sollevando domande sulla loro affidabilità. Questa inconsistenza complica qualsiasi sforzo di standardizzare i risultati tra gli studi e potrebbe fuorviare le interpretazioni.
Risultati Attesi Rispetto ai Risultati Reali
Anche se i ricercatori si aspettavano che procedure rigorose di CVS avrebbero prodotto prove chiare degli effetti dello stress nei test comportamentali, i risultati erano variabili. Hanno scoperto che un aumento della diversità o del carico dei fattori di stress non si traduceva costantemente in effetti maggiori nei test.
Per esempio, alcuni studi hanno mostrato aumenti inaspettati nella preferenza per il saccarosio negli animali stressati, contraddicendo le aspettative che lo stress riducesse queste preferenze. Questa natura imprevedibile dei risultati non ha aiutato a stabilire una chiara comprensione degli effetti dello stress.
Correlazioni Tra i Test Comportamentali
Nel loro tentativo di determinare le relazioni tra diversi test comportamentali, i ricercatori hanno trovato alcuni schemi interessanti:
- Le dimensioni degli effetti del TST e del FST mostrano una correlazione moderata, suggerendo che potrebbero misurare conseguenze simili dello stress.
- L'OFT e l'EPM hanno mostrato una forte correlazione, indicando che potrebbero valutare aspetti sovrapposti dell'ansia.
Tuttavia, nonostante queste scoperte, l'SPT ha mostrato una relazione mista con gli altri test. Questa inconsistenza suggerisce che i ricercatori devono continuare a indagare ciò che questi test misurano realmente e come si relazionano tra loro.
Implicazioni etiche Derivanti dai Risultati
Le implicazioni di queste scoperte vanno oltre la semplice indagine scientifica; sollevano questioni etiche. Poiché le procedure di CVS comportano sofferenza indotta, i ricercatori devono giustificare lo stress che impongono ai soggetti animali. Studi mal progettati rischiano di introdurre sofferenze inutili senza un chiaro beneficio scientifico.
Particolarmente preoccupante è la tendenza per i ricercatori di credere che aumentare lo stress, tramite un CVS più lungo o più severo, porterà naturalmente a risultati più significativi. Questa assunzione può portare a trascuratezze etiche e a una mancanza di considerazione per il benessere animale. L'idea che una dimensione del campione più grande o uno stress prolungato potrebbero produrre risultati migliori è problematica quando trascura il trattamento etico degli animali coinvolti.
Raccomandazioni per la Ricerca Futura
Per migliorare il design degli studi sul CVS, è cruciale considerare attentamente sia gli aspetti etici che scientifici. I ricercatori potrebbero trarre beneficio da:
- Stabilire procedure CVS standardizzate, delineando quali durata e tipi di fattori di stress sono appropriati da usare.
- Sviluppare un consenso sui test comportamentali per valutare gli effetti dello stress in modo coerente.
- Prestare maggiore attenzione ai fattori di stress specifici utilizzati e alla loro potenzialità di produrre risultati rilevanti nei test comportamentali.
Inoltre, concentrarsi sull'SPT potrebbe fornire le migliori intuizioni sugli effetti dello stress. L'SPT è più gestibile e meno invasivo rispetto ad altri test e fornisce una misura diretta della risposta comportamentale dell'animale allo stress.
Conclusione
La variabilità nei metodi e le incertezze riguardanti la relazione tra CVS e test comportamentali evidenziano sfide significative in questo campo di ricerca. Affrontare queste incongruenze è essenziale per migliorare la validità dei risultati e garantire che la sofferenza imposta durante le procedure di CVS sia eticamente giustificabile. Alla fine, migliorare la qualità della ricerca sul CVS può portare a risultati traslazionali migliori e a una comprensione più profonda di come lo stress influisce sia sugli animali che sugli esseri umani.
Titolo: Rodent chronic variable stress procedures: a disjunction between stress entity and impact on behaviour
Estratto: Chronic variable stress (CVS) procedures are widely used to model depression in laboratory rodents. We systematically documented the experimental design used in mouse CVS studies, and the design of the behavioural tests used to evaluate the effect of CVS. In a subset of studies, we measured effect sizes in behavioural tests. Across 202 mouse studies, 82% used a unique CVS procedure. We took advantage of this variability to ask whether the duration and intensity of CVS procedures correlated with effects sizes obtained in five commonly-used behavioural tests: the sucrose preference test (SPT), the tail suspension test (TST), the forced swim test (FST), the open field test (OFT) and the elevated plus maze (EPM). The most evident impact of CVS procedure design on effect sizes were seen in the FST where longer-duration CVS procedures with more diverse types of stressors were associated with a smaller effect size. Next, we correlated effect sizes between behavioural tests to explore whether these tests might measure similar or different consequences of CVS. We found a positive correlation between effects sizes in the TST and FST, and in the OFT and EPM, but the two strongest positive correlations were between the EPM and TST, and between the EPM and FST. CVS studies deliberately impose suffering over long periods, and our data raise scientific and ethical questions around the stress procedures used and the behavioural tests used to evaluate them.
Autori: John Menzies, N. Romano
Ultimo aggiornamento: 2024-07-08 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602063
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602063.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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