Lettiera e nidificazione limitate come modello per le avversità della prima infanzia nei topi

Il primo periodo postnatale è una finestra di sviluppo critica in cui le influenze ambientali possono spostare la traiettoria dello sviluppo. Ad esempio, le avversità precoci (ELA) possono alterare lo sviluppo del cervello per provocare cambiamenti a lungo termine nella funzione cognitiva ed emotiva. Esempi di ELA includono abusi fisici o emotivi, negligenza, risorse inadeguate e un ambiente domestico imprevedibile che si verifica durante l’infanzia o l’adolescenza¹. È noto che l’ELA è un fattore di rischio per lo sviluppo di disturbi come la depressione, il disturbo da uso di sostanze, il disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e l’ansia 2,3,4,5. Questo è importante dato che i livelli di povertà infantile negli Stati Uniti sono più che raddoppiati di recente, dal 5,2% nel 2021 al 12,4% nel 2022⁶, e sebbene la povertà in sé non sia necessariamente ELA, aumenta la probabilità di vari tipi di ELA⁷.

I modelli animali sono stati a lungo essenziali per comprendere gli effetti dello stress nei primi anni di vita sullo sviluppo del cervello e sugli esiti degli adulti. I due principali modelli animali utilizzati negli ultimi anni per analizzare questo fenomeno sono la separazione materna (SM) e un ambiente impoverito indotto da lettiere e materiali di nidificazione limitati (LBN). La SM è stata sviluppata come modello di deprivazione genitoriale⁸. In esso, le madri dei roditori vengono portate via dai loro cuccioli, di solito per diverse ore, ogni giorno fino allo svezzamento⁸. È stato scoperto che il paradigma della SM provoca comportamenti depressivi e ansiosi in età adulta⁹, nonché una risposta aberrante allo stress cronico^10,11. D’altra parte, il modello LBN, sviluppato per la prima volta nel laboratorio di Baram¹², non separa la madre dai cuccioli, ma piuttosto modifica l’ambiente in cui i cuccioli vengono allevati, imitando un ambiente a basse risorse^12,13. La diminuzione della quantità di materiale di nidificazione e l’impedimento dell’accesso diretto alla lettiera in questo modello si traduce in un’interruzione delle cure materne da parte delle madri³. Poiché è necessaria un’assistenza materna robusta e prevedibile per il corretto sviluppo dei circuiti cerebrali cognitivi ed emotivi¹⁴, l’assistenza materna frammentata da LBN può portare a una serie di risultati, tra cui un asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) iperattivo, uno spostamento dell’equilibrio eccitatorio-inibitorio in più regioni del cervello, un aumento dei livelli dell’ormone di rilascio della corticotropina (CRH) e un comportamento simile alla depressione nella prole^13, 15,16,17,18,19.

L’esatto meccanismo con cui l’ELA provoca un aumento del rischio di disturbi neuropsichiatrici non è completamente compreso. Si pensa che sia correlato ad alterazioni nel circuito dell’asse HPA ^19,20, e recenti prove mostrano che ciò può essere causato da cambiamenti nella potatura sinaptica microgliale¹⁹. Il modello LBN ha dimostrato di essere uno strumento cruciale per comprendere l’impatto dell’ambiente perinatale sullo sviluppo del cervello e sui risultati comportamentali a lungo termine. Sebbene questo modello sia stato inizialmente sviluppato per i ratti, è stato adattato anche per i topi al fine di sfruttare gli strumenti transgenici esistenti^12,13. In particolare, il modello è molto simile in entrambe le specie e provoca risultati altamente convergenti, come alterazioni nell’asse HPA, deficit cognitivi e comportamento depressivo, evidenziando così la sua utilità interspecie e il suo potenziale traduzionale. Questo articolo fornirà una descrizione dettagliata di come utilizzare il modello di lettiera e nidificazione limitata nei topi, raccogliendo e analizzando il comportamento materno e gli esiti della prole per convalidare l’efficacia del modello e i risultati attesi.