Chronic psycho-social stress & colitis: Physiological, neuroendocrine, and immunological studies with male C57BL/6 mice

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-opus-7760
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.10558

Reber, Stefan Oskar

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Date of publication of this fulltext: 04 Oct 2007 11:55

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	3 October 2007
Referee:	Inga (Prof. Dr.) Neumann
Date of exam:	16 February 2007
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Zoologie > Tierphysiologie/Neurobiologie (Prof. Dr. Inga Neumann)
Keywords:	Sozialer Stress , Stress , Entzündung , Dickdarmentzündung , Corticosteron , Angst , Maus , Psychosoziale Belastung , Glucocorticosteroide , chronischer psychosozialer Stress , chronisch entzündliche Darmerkrankungen , Nebenniereninsuffizienz , Subordination , chronic psycho-social stress , adrenal insufficiency , IBD , subordination , DSS
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 590 Zoological sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10558

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Abstract (German)

Abstract (German)

The experiments of the present thesis were designed to investigate the effects of two different models of chronic psycho-social stress (SD/OC; CSC) on the severity of and the regeneration after an experimentally induced colitis and the development of spontaneous colonic inflammation in male mice. In addition, underlying mechanisms were investigated, thereby mainly focusing on the HPA axis as a possible mediator of chronic psycho-social stress effects on colonic inflammation. Further knowledge about brain-gut interactions during chronic psycho-social stress might be helpful to understand the pathogenesis of IBD and other chronic inflammatory diseases in more detail, and therefore might provide new targets for intervention of disease outcome. In summary, the data of the present thesis provide evidence that chronic psycho-social stress causes the development of spontaneous colonic inflammation. This effect is likely to be mediated by the interplay of the proinflammatory HPA axis activation during the very early (initial corticosterone increase) and the lack of antiinflammatory HPA axis activation during the late phase (adrenal insufficiency) of chronic psycho-social stress. The differences in the inflammatory state of colonic tissue between chronically stressed and control mice are further increased during DSS treatment, again mediated by the lack of immunosuppressive corticosterone due to chronic stress-induced adrenal insufficiency, which persists at least during the first days of DSS treatment.
Consequently, the present dissertation provides evidence that exposure to both SD/OC and CSC represent adequate models of chronic psycho-social stress for male mice. In particular the CSC paradigm seems to be very promising because it is quite heuristic and, thus, resembles closely the natural situation within a colony of rodents. In addition, it is also comparable to the human situation, where mostly continuous psycho-social challenges were shown to be most detrimental. Furthermore, the immunmodulatory effects of CSC-induced chronic psycho-social stress and the straightforward experimental design of this model make the CSC paradigm interesting for the investigation of various questions in the field of Psychoneuroimmunology, on a national as well as an international level. As far as chronic stress is also discussed as possible risk factor in the development of psychological diseases, the CSC paradigm could also help to elucidate the role of chronic psycho-social stress in the development of e.g. depression.

Translation of the abstract (German)

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es nun, an männlichen Mäusen (C57BL/6) den Einfluss von zwei unterschiedlichen chronischen psychosozialen Stressoren auf den Schweregrad und die Abheilung einer experimentell induzierten bzw. auf die Enstehung einer spontanen Darmentzündung zu untersuchen und die verantwortlichen Meachanismen offenzulegen. Das Hauptaugenmerk wird dabei auf die Involvierung von adrenalen Mechanismen und die regulatorische Wirkung von Glucocorticoiden gerichtet. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass chronischer psychosozialer Stress eine spontane Darmentzündung auslösen kann und dass dabei der initiale Anstieg im Plasmacorticosteron eine wichtige Rolle spielt. Die auf diese Weise hervorgerufenen entzündlichen Vorgänge im Darm werden durch die fehlende Sekretion von immunsuppressivem Corticosteron während der stressinduzierten Insuffizienzphase der Nebennieren noch weiter verstärkt, was dann letztenendes in den beschriebenen Anzeichen einer spontanen Darmentzündung resultiert. Somit zeigen chronisch gestresste Mäuse bereits einen erhöhten Entzündungszustand, wenn die DSS Applikation beginnt und sind folglich anfälliger für die entzündungsfördernde Wirkung von DSS. Dieser anfängliche Unterschied im Schweregrad der Darmentzündung wird durch die stressinduzierte Nebenniereninsuffizienz, die mindestens während der ersten 4 Tage der DSS Applikation anhält, zusätzlich verstärkt.
Somit kann man abschließend bemerken, dass sich beide, in dieser Dissertation verwendeten, Paradigmen als relevante Modelle für chronischen psychosozialen Stress in der Maus erwiesen haben. Insbesondere das CSC Paradigma, welches einerseits der natürlichen Situation in Nagetierkolonieen sehr nahekommt und andererseits wegen der tatsächlich ununterbrochenen psychosozialen Belastungssituation gut auf die menschliche Situation übertragen werden kann, stellt ein sehr vielversprechendes Modell für chronischen psychosozialen Stress dar. Ausserdem machen die immunmodulatorischen Effekte von CSC-induziertem chronischem psychosozialem Stress und das unkomplizierte experimentelle Design dieses Modell äußerest interessant für die Untersuchung verschiedenster Fragestellungen aus dem Bereich der Psychoneuroimmunologie, sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene. Ebenfalls sei hier angeführt, dass chronischer psychosozialer Stress auch als Einflussfaktor bei der Entstehung von psychischen Erkrankungen diskutiert wird. Somit könnte das hier etablierte CSC-Modell auch in diesem Forschungsgebiet zum Einsatz kommen und wichtige Erkenntnisse im Hinblick auf die stressinduzierte Entstehung von z.B. Depressionen liefern.

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