Similarities in acute phase protein response during hibernation in black bears and major depression in humans: a response to underlying metabolic depression?

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Abstract:

This study investigated the effects of hibernation with mild hypothermia and the stress of captivity on levels of six acute-phase proteins (APPs) in serial samples of serum from 11 wild and 6 captive black bears (Ursus ameri canus Pallas, 1780) during active and hibernating states. We hypothesize that during hibernation with mild hypothermia, bears would show an APP response similar to that observed in major depression. Enzyme-linked immuno absorbent assay was used to measure alpha2-macroglobulin and C-reactive protein, and a nephelometer to measure alpha1-antitrypsin, hapto globin, ceruloplasmin, and transferrin. Levels of all other proteins except ceruloplasmin were significantly elevated during hibernation in both wild and captive bears at the p < 0.05 to p < 0.001 level. Alpha2-macroglobulin and C-reactive-protein levels were increased in captive versus wild bears in both active and hibernating states at the p < 0.01 to p < 0.0001 level. During hibernation with mild hypothermia, black bears do not show immunosuppression, but show an increased APP response similar to that in patients with major depression. This APP response is explained as an adaptive response to the underlying metabolic depression in both conditions. Metabolic depression in hibernating bears is suggested as a natural model for research to explain the neurobiology of depression.

Notre étude examine les effets de l'hibernation avec une faible hypothermie et du stress de la captivité sur les concentrations de six protéines de phase aiguë (APP) dans des séries de prélèvements de sérum chez 11 ours noirs (Ursus americanus Pallas, 1780) en nature et 6 en captivité durant leurs périodes d'activité et d'hibernation. Notre hypothèse veut que, durant une hibernation avec une faible hypothermie, les ours aient une réaction de leurs APP semblable à celle qui se produit lors d'une dépression majeure. Nous avons mesuré l'alpha2-macroglobuline et la protéine réactive C par dosage immunoenzymatique ELISA et l'alpha1-antitrypsine, l'haptoglobine, la céruloplasmine et la transferrine au néphélomètre. Les concentrations de ces protéines, à l'exception de la céruloplasmine, sont toutes significativement plus élevées (p < 0,05 à p < 0,001) durant l'hibernation, tant chez les ours sauvages que chez les ours en captivité. Les concentrations d'alpha2-macroglobuline et de protéine réactive C sont plus importantes (p < 0,01 à p < 0,0001) chez les ours sauvages que chez les ours en captivité, tant durant la phase active que durant l'hibernation. Durant une hibernation avec une faible hypothermie, les ours noirs ne subissent pas d'immunosuppression, mais ils montrent une réaction d'accroissement des APP semblable à celle qui se produit chez les patients en dépression majeure. Cette réaction des APP peut s'expliquer comme une réaction d'adaptation à la dépression métabolique sous-jacente qui se produit dans les deux situations. Nous proposons qu'on utilize la dépression métabolique chez les ours durant l'hibernation comme modèle naturel pour la recherche qui vise à expliquer la neurobiologie de la dépression.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2004

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