Small litter size impairs spatial memory and increases anxiety- like behavior in a strain-dependent manner in male mice

Abstract

Early life overfeeding is associated with cognitive decline and anxiety-like behaviors in later life. It is not clear whether there are individual differences in the effects of early life overfeeding and what the underlying mechanistic pathways are. We investigated the long-lasting effects of small litter size, an experimental manipulation to induce neonatal overfeeding, in two strains of mice, C57BL/6 and NMRI. We measured body weight, learning and memory, anxiety-related behaviors, interleukin-(IL)-1β and brain-derived-neurotrophic-factor (BDNF) levels in the hippocampus, and both basal and stress corticosterone levels in adult mice which have been nursed in small litters compared with those from control litters. Our findings showed that small litter size led to increased body weight in both strains of mice. Small litter size significantly decreased spatial memory and hippocampal BDNF levels, and increased hippocampal IL-1β, in NMRI mice, but not C57BL/6 mice. Interestingly, we found that small litter size resulted in a significant increase in anxiety-like behaviors and stress-induced corticosterone in NMRI mice, whereas small litter size reduced anxiety-like symptoms and stress-induced corticosterone levels in C57BL/6 mice. These data show that small litter size, which is life-long associated with increased body weight, affects memory and anxiety-related behaviors in a strain-dependent manner in male mice. This suggests that there are individual differences in the developmental consequences of early life overfeeding.

Effect of maternal antioxidant supplementation and/or exercise practice during pregnancy on postnatal overnutrition induced by litter size reduction: Brain redox homeostasis at weaning

“…We thought that this occurs in response to the pro-inflammatory environment found in this structure in the litter size reduction model as a possible explanation to the antioxidant network improvement (De Luca et al, 2017. Despite on adult mice exposed to overfeeding during lactation decreased spatial memory was already demonstrated (Salari et al, 2018), at weaning we did not found oxidative stress markers elevated.…”

Controlling litter effects to enhance rigor and reproducibility with rodent models of neurodevelopmental disorders

“…Variation in litter size also has the potential to influence the developing offspring. Small litter size has been associated with increased body weight and impacts memory and anxiety-related behaviors in a strain-dependent manner in male mice [ 33 ]. These effects may result from greater access to nutrients or differences in maternal behavior when litters are small.…”

Efecto del tamaño de la camada sobre la vulnerabilidad y resiliencia

“…En 2008, Farr et al hicieron estudios sobre los efectos de la dieta sobre la memoria y mostraron que los triglicéridos perjudican el mantenimiento de la potenciación a largo plazo (dependiente de receptores de tipo N-metil-D-aspartato (NMDA)) del hipocampo; de igual manera los ratones con obesidad se desempeñaron peor que los controles en pruebas de aprendizaje de referencia del hipocampo y tareas de memoria (laberinto de agua y laberinto en T), memoria no hipocampal dependiente de respuesta (presión de palanca), episódica (laberinto en T y laberinto de agua), de procedimiento (presión de palanca), recompensa (presión de palanca) evitación de aversión (laberinto en T) indicando que la obesidad afecta varios aspectos de la cognición. En el mismo sentido, la obesidad inducida por reducción de tamaño de camada, deteriora la memoria espacial y los niveles de factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) del hipocampo, y aumenta la IL-1β del hipocampo en ratones de la línea NMRI a comparación de los controles (Salari, 2018). Dichos resultados podrían indicar que las ratas macho de camada pequeña tendrían tambien características para establecerse como animales vulnerables en funciones cognitivas.…”

“…Efectos conductuales del tamaño de camada. En la parte de antecedentes conductuales la información existente es menor, pero se sabe que el tamaño pequeño de camada resultó en un aumento significativo en los comportamientos similares a la ansiedad, asimismo, se observó un aumento en ciertos indicadores fisiológicos referentes al estrés, como la corticosterona (análoga al cortisol), en ratones de la línea NMRI (Salari et al, 2018). También se sabe que la obesidad está relacionada con un aumento en los niveles de ansiedad.…”

“…Los resultados del presente estudio confirman que la crianza por disminución del tamaño de camada induce obesidad y alteraciones en la cognición; efectos parecidos a éstos se habían observado en un modelo de obesidad inducida por modificación de la dieta (Farr et al, 2008). Con las pruebas realizadas observamos que existe una falta de memoria declarativa en animales provenientes de la CP, lo cual empata con los resultados obtenidos por Salari (2018). Estos investigadores observaron que, en ratones de CP, disminuyó la memoria espacial en comparación con los controles.…”