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Effects of gestational stress on maternal performance and offspring growth and behaviour in the guinea pig (Cavia aperea f. porcellus)

Teresa Klaus

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Susanne Huber

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DOI

10.25365/thesis.12310

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29679.05728.818353-3

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Umwelt- bzw. mütterliche Einflüsse in der perinatalen Entwicklungsphase können eine permanente Veränderung („Programmierung“) des Phänotyps hervorrufen. Pränataler Stress ist ein in diesem Zusammenhang bekanntes Phänomen, welches insbesondere am Modellorganismus der Ratte experimentell belegt ist. Nachkommen von Müttern, welche in ihrer Schwangerschaft kurz- oder langfristigen Stresskonditionen ausgesetzt sind, weisen unter anderem Veränderungen in ihrem Verhaltensausdruck, so zum Beispiel in ihrer Stressreaktion oder Reproduktionsverhalten, auf. Ein möglicher Adaptationswert um die Fitness des Nachwuchses unter sich verändernden Umweltbedingungen zu steigern wird vermutet. Obwohl deren Folgen gut dokumentiert sind, ist der Mechanismus über welchen Umweltsignale den Phänotyp der Nachkommen beeinflussen ungeklärt. So wird einerseits die mütterliche Sekretion des Hormons Kortisol, welches die Plazenta passieren kann, als Mediator diskutiert. Andererseits könnten auch Faktoren involviert sein, welche in die frühe postnatale Entwicklung eingreifen. Die wichtigste Komponente für Letzteres stellt die Versorgung durch die Mutter dar. Davon abgesehen, dass die mütterliche Laktation langfristige Konsequenzen für das Wachstum der Jungtiere mit sich trägt, ist das Ausmaß der sensorischen Stimulation durch die Mutter unter anderem für neurophysiologische Differenzierungsprozesse von Bedeutung. Die Beeinflussung der mütterlichen Leistung durch Stresseinwirkung auf das schwangere Tier, sowie dessen Relevanz in der umweltinduzierten Entwicklungsprogrammierung der Nachkommen wurden im Rahmen meiner Diplomarbeit am Meerschweinchen (Cavia aperea f. porcellus) untersucht. Verhaltensbeobachtungen zu Mutter-Jungtier Interaktionen fanden über die Laktationsperiode verteilt statt (Tag 1, 3, 6, 14 und 21 der Laktation) und darüber hinaus wurde die Milchproduktion der Weibchen durch Wiegen der Jungtiere vor/nach dem Säugen gemessen (Tag 4, 8 und 12 der Laktation). Die tägliche Gewichtszunahme der Jungtiere und die Verhaltensreaktionen der später adulten Tiere in einer Stresssituation wurden aufgezeichnet. Es konnte festgestellt werden, dass gestresste Weibchen (n=6) im Vergleich mit Kontrolltieren (n=6) tendenziell häufiger ihre Jungen verließen und folglich weniger Zeit in Körperkontakt, einschließlich Säugen, mit diesen verbrachten. Die deutlichsten Diskrepanzen zeigten sich in einem signifikant gesteigerten mütterlichen Aggressionsverhalten und einer verminderten Milchleistung. Dies könnte eine Strategie darstellen, um die Pflegezeit des Wurfes nach fordernden Bedingungen in der Schwangerschaft zu verkürzen. Weibliche Nachkommen wiesen gering abweichende Wachstumsraten, sowie beiderlei Geschlechter als Adulte eine tendenziell erhöhte Immobilität unter Stress auf, d.h. eine gesteigerte Stressempfindlichkeit. Obwohl der Einfluss pränataler Faktoren nicht ausgeschlossen werden kann und die Sensibilität gegenüber postnatalen mütterlichen Stimuli aufgrund der hohen Entwicklungsstands der Jungtiere beim Meerschweinchen vermutlich verringert ist, unterstützt meine Arbeit die Hypothese, wonach stressbedingte Beeinträchtigungen des mütterlichen Aufwands an den langfristigen Auswirkungen für deren Nachkommen beteiligt sein könnten.

Abstract

(Englisch)

Stress during pregnancy persistently alters (“programs”) the offspring’s phenotypic outcome. An adaptive significance, serving to maximise survival and reproductive fitness in a poor quality-environment experienced by the mother, has been proposed. Despite being a well documented phenomenon, little is known about the pathways of modulation. While stress-induced alterations in the maternal endocrine milieu have been commonly suspected to act as environmental cue to the fetus, more recent research suggest an involvement of postnatal factors as well. Hence, unfavourable environmental conditions are presumed to cause a shift in maternal investment; moreover, variations in care-giving activities of the mother affect not only physical maturation but have organising effects for example on brain differentiation processes in the neonate. This study aimed to examine the consequences of challenging experiences during gestation for maternal performance in terms of behavioural mother-pup interactions and lactational effort in the domestic guinea pig (Cavia aperea f. porcellus), and its importance for phenotypic plasticity. Six adults were submitted to stress procedures, applied on a weekly basis covering mating and the early gestational period, while another group was left to breed undisturbed. In the offspring, growth rates over the lactation period and fear reactivity, as one of the parameters of the brain functional development, were monitored.

Autor*innen

Teresa Klaus

Haupttitel (Englisch)

Effects of gestational stress on maternal performance and offspring growth and behaviour in the guinea pig (Cavia aperea f. porcellus)

Paralleltitel (Deutsch)

Auswirkungen von pränatalem Stress auf das mütterliche Verhalten und Laktation sowie Wachstum und Verhalten der Nachkommen beim Meerschweinchen (Cavia aperea f. porcellus)

Publikationsjahr

2010

Umfangsangabe

50 S. : graph. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Susanne Huber

Klassifikation

42 Biologie > 42.66 Ethologie

AC Nummer

AC08451013

Utheses ID

11096

Studienkennzahl

UA | 439 | | |

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