Summary
Om nieuwe therapeutische interventies te ontwikkelen voor de preventie en het beheer van rugpijn, zijn diermodellen nodig om de mechanismen en effectiviteit van deze therapieën vanuit een translationeel perspectief te onderzoeken. Het huidige protocol beschrijft de BMS-test, een gestandaardiseerde methode om de mechanische gevoeligheid van de rug bij de rat te beoordelen.
Abstract
Lage rugpijn is wereldwijd de belangrijkste oorzaak van invaliditeit, met dramatische persoonlijke, economische en sociale gevolgen. Om nieuwe therapieën te ontwikkelen, zijn diermodellen nodig om de mechanismen en effectiviteit van nieuwe therapieën vanuit een translationeel perspectief te onderzoeken. Verschillende knaagdiermodellen van rugpijn worden gebruikt in lopende onderzoeken. Verrassend genoeg werd er echter geen gestandaardiseerde gedragstest gevalideerd om de mechanische gevoeligheid in rugpijnmodellen te beoordelen. Dit is van cruciaal belang om te bevestigen dat dieren met veronderstelde rugpijn lokale overgevoeligheid voor nociceptieve stimuli vertonen en om de gevoeligheid te controleren tijdens interventies die zijn ontworpen om rugpijn te verlichten. Het doel van deze studie is om een eenvoudige en toegankelijke test te leggen om de mechanische gevoeligheid in de rug van ratten te beoordelen. Speciaal voor deze methode is een testkooi vervaardigd; lengte x breedte x hoogte: 50 x 20 x 7 cm, met een roestvrijstalen gaas aan de bovenkant. Deze testkooi maakt het mogelijk om mechanische stimuli aan de achterkant toe te passen. Om de test uit te voeren, wordt de achterkant van het dier geschoren in het gebied van belang en wordt het testgebied gemarkeerd om de test op verschillende dagen te herhalen, indien nodig. De mechanische drempel wordt bepaald met Von Frey-filamenten aangebracht op de paraspinale spieren, met behulp van de eerder beschreven up-down-methode. De positieve reacties omvatten (1) spiertrekkingen, (2) boogvorming (rugverlenging), (3) rotatie van de nek (4) krabben of likken aan de rug en (5) ontsnappen. Deze gedragstest (Back Mechanical Sensitivity (BMS) test) is nuttig voor mechanistisch onderzoek met knaagdiermodellen van rugpijn voor de ontwikkeling van therapeutische interventies voor de preventie en behandeling van rugpijn.
Introduction
Lage rugpijn (LBP) is wereldwijd de belangrijkste oorzaak van invaliditeit, die dramatische persoonlijke, economische en sociale gevolgen heeft 1,2,3,4. Elk jaar wordt ongeveer 37% van de bevolking getroffen door LBP5. LBP verdwijnt meestal binnen een paar weken, maar komt terug bij 24% -33% van de individuen en wordt chronisch in 5% -10% van de gevallen2. Om de mechanismen en effecten van LBP en de effecten van verschillende therapeutische interventies te begrijpen, zijn verschillende diermodellen van LBP gebruikt, die klinische aandoeningen of sommige componenten van LBP6 nabootsen. Deze muis- en rattenmodellen kunnen worden ingedeeld in een of meer van de volgende categorieën: (1) discogene LBP7,8,, (2) radiculaire LBP 8,9,10,11, (3) facetgewrichtartrose 12 en (4) spiergeïnduceerde LBP13,14 . Omdat de pijn niet direct kan worden gemeten bij niet-menselijke soorten, zijn er talloze tests ontwikkeld om pijnachtig gedrag in deze modellen te kwantificeren8. Deze tests beoordelen gedrag dat wordt opgeroepen door een schadelijke stimulus (mechanische kracht 15,16,17, thermische stimulatie 18,19,20,21,22,23,24,25) of spontaan geproduceerd 26,27,28,29.
De methoden met mechanische stimuli omvatten de Von Frey-test 15,16 en de Randall-Selitto-test17. Methoden met behulp van warmtestimuli omvatten de staartfliktest18, hete plaattest19, Hargreaves-test20 en thermische sondetest21. Methoden met koude stimuli omvatten de koude plaattest22, acetonverdampingstest 23 en koude plantaire test24. Methoden voor spontaan gedrag omvatten de grimasschalen 26, graven27, gewichtdragende en loopanalyse 28, evenals een geautomatiseerde gedragsanalyse29. Ondanks deze talrijke beschikbare tests, is geen van hen specifiek ontworpen voor rugpijnmodellen.
Het doel van deze studie is om een eenvoudige en toegankelijke test te leggen om de mechanische gevoeligheid in de rug van ratten te beoordelen. De techniek is grotendeels gebaseerd op de Von Frey-test toegepast op het plantaire oppervlak van de achterpoot15,16. Het basisprincipe van de Von Frey-test is om een reeks monofilamenten te gebruiken voor het gebied van belang, waarbij constante vooraf bepaalde krachten worden geleverd. Een reactie wordt als positief beschouwd als de rat een nocifensief gedrag vertoont. De mechanische drempel kan dan worden berekend op basis van de filamenten die reacties oproepen. In de huidige studie wordt een eenvoudige en toegankelijke methode aangeboden die is aangepast aan de Von Frey-test om de mechanische gevoeligheid in de rug van ratten te bepalen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Het experimentele protocol werd goedgekeurd door de dierverzorgingscommissie van de Université du Québec à Trois-Rivières en voldeed aan de richtlijnen van de Canadian Council on Animal Care en de richtlijnen van de Committee for Research and Ethical Issues van de International Association for the Study of Pain (IASP). De huidige studie gebruikte zes mannelijke Wistar-ratten (lichaamsgewicht: 320-450 g; leeftijd: 18-22 weken). De dieren werden verkregen uit een commerciële bron (zie tabel met materialen). Gegevens van deze ratten zijn afkomstig uit de grotere steekproef van een eerdere studie30.
1. Experimentele voorbereiding
- Plaats de dieren in een temperatuurgecontroleerde ruimte in standaard dierenfaciliteiten met toegang tot voedsel en water ad libitum en een licht-donkercyclus van 14 h-10 h. Zorg ervoor dat alle dieren in goede gezondheid zijn op de dag van de experimenten.
- Genereer het diermodel voor chronische rugpijn volgens de onderstaande stappen.
- Om chronische rugpijn te veroorzaken, voert u een intramusculaire injectie van Complete Freund Adjuvant (CFA) in de rugspieren uit na de vorige rapporten 14,30,31.
- Verdoof het dier met isofluraan (4% voor inductie en 2% -2,5% voor onderhoud).
- Injecteer met een naald van 27 G 150 μL van een kant-en-klare water-in-olie-emulsie van CFA (zie materiaaltabel) eenzijdig of bilateraal in de paraspinale spieren, afhankelijk van de protocolbehoeften.
- Houd de injectienaald ten minste 3 minuten na het voltooien van de injectie op zijn plaats. Gebruik voor dieren in de controlegroep dezelfde procedures30, maar injecteer een oplossing van steriele fysiologische zoutoplossing (150 μl, 0,9%) in plaats van CFA.
- Fabriceer de testkooi.
- Maak een testkooi voor twee dieren die bestaat uit één kamer voor elk dier.
OPMERKING: Voor dit onderzoek heeft elke kamer de volgende afmetingen: lengte x breedte x hoogte: 50 x 20 x 7 cm (zie materiaaltabel). - Monteer de twee aaneengesloten kamers op vier 33 cm lange plexiglas poten. Gebruik transparant plexiglas voor de wanden van de kamers, maar gebruik zwart plexiglas om kamers te scheiden om te voorkomen dat dieren elkaar zien.
- Gebruik roestvrijstalen gaas van 1 mm draad met een interdraadafstand van 8 mm om de vloer en het plafond van de testkooi te maken (figuur 1).
- Maak een testkooi voor twee dieren die bestaat uit één kamer voor elk dier.
2. Mechanische gevoeligheidstest (BMS)
- Maak het dier vertrouwd met de testkooi 30 min/dag gedurende 5-7 opeenvolgende dagen voorafgaand aan de eerste test. Herhaal de test indien nodig.
- Verdoof de dieren met 2% isofluraan31 (zie materiaaltabel).
- Scheer in buikligging onder isofluraananesthesie het rughaar van het interessegebied (van T6 tot L6 wervelniveaus) met behulp van een trimmer voor dierenhaar (zie materiaaltabel). Voor herhaalde maatregelen, scheer het rughaar om de 3 dagen op een dag zonder gedragsbeoordeling om ervoor te zorgen dat stimuli altijd rechtstreeks op de huid worden aangebracht. Teken een zwarte markering op de huid met een permanente marker om ervoor te zorgen dat filamenten altijd op hetzelfde gebied worden aangebracht wanneer de test op verschillende dagen wordt herhaald.
- Zet de dieren op de testdag 15-30 minuten voorafgaand aan de test in de testkooi totdat het dier rustig is.
- Breng tijdens de test Von Frey-filamenten (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 en 26 g) loodrecht op de rug aan, altijd beginnend met de gloeidraad van 2 g en met behulp van de up-down methode15 (zie materiaaltabel). Benader de achterkant van het dier langzaam met de gloeidraad van achter het dier.
- Breng het filament alleen aan als het dier wakker is, op zijn vier poten staat en niet beweegt. Breng de gloeidraad gedurende 2 s bilateraal aan op het interessegebied, 10 mm van het processus spinosus (figuur 2), om de 15-30 s.
OPMERKING: Een reactie wordt als positief beschouwd als het dier een of meer van de volgende gedragingen vertoont tijdens of onmiddellijk nadat de gloeidraad is aangebracht: (1) spiertrekkingen, (2) boogvorming (rugverlenging), (3) rotatie van de nek om naar de rug te kijken, (4) krabben of likken aan de rug en (5) ontsnappen.
- Breng het filament alleen aan als het dier wakker is, op zijn vier poten staat en niet beweegt. Breng de gloeidraad gedurende 2 s bilateraal aan op het interessegebied, 10 mm van het processus spinosus (figuur 2), om de 15-30 s.
- Zoals eerder beschreven15, als er geen respons wordt waargenomen bij het aanbrengen van een filament, breng dan de volgende gloeidraad aan met een hogere kracht in de serie. Als een reactie wordt waargenomen, gebruik dan de volgende gloeidraad met een lagere kracht in de serie. Ga door met deze procedure totdat vier metingen zijn verkregen na de eerste gedragsverandering (respons na een reeks "geen respons" of geen reactie na een reeks "respons").
- Zodra de gegevensverzameling is voltooid, berekent u de waarde die 50% van de mechanische drempel vertegenwoordigt, zoals beschreven door Chaplan et al.15, met behulp van deze formule:
Drempel van 50% (g) = 10(Xf+kδ)/10 000
OPMERKING: In deze formule is "Xf" het handvatteken van het laatste von Frey-filament dat werd gebruikt. "k" is de tabelwaarde op basis van het reactiepatroon van het dier15, en "δ" is het gemiddelde van de stappen van Handle Mark tussen von frey-filamenten. Afhankelijk van het experimentele ontwerp en de experimentele behoeften, kan slechts één kant van de wervelkolom worden beoordeeld om één drempel te rapporteren, of twee zijden kunnen worden geëvalueerd en drempels worden afzonderlijk of als een gemiddelde gerapporteerd. Zie aanvullende tabel 1 voor het berekeningsmodel32.
3. Terugwinning van dieren
- Nadat de intramusculaire injectie is voltooid, stopt u met anesthesie en plaatst u het dier alleen in een standaard huisvestingskooi voor herstel.
- Onderzoek tijdens de herstelperiode het gedrag van het dier en laat het niet onbeheerd achter.
- Bevestig dat het dier herstelt van anesthesie en normaal beweegt binnen 5 minuten. Breng het dier vervolgens terug naar zijn gebruikelijke huisvestingskooi met de andere dieren.
OPMERKING: Aan het einde van het experiment wordt het dier door het hart geperfuseerd met een 10% formaline-oplossing, onder diepe isofluraananesthesie (5%). De rugspieren in het geïnjecteerde gebied worden vervolgens geëxtraheerd voor histologie en bevestiging van inflammatoire veranderingen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De methode werd gebruikt in een eerdere studie, waarin volledige gegevens en statistieken werden gepresenteerd om de mechanische gevoeligheid tussen CFA en controleratten te vergelijken30. Representatieve individuele gegevens (gemiddelde van linker- en rechterdrempels) van zes ratten die in het vorige onderzoek zijn opgenomen, zijn weergegeven in figuur 3 en tabel 1. Bij baseline was de mechanische gevoeligheid vergelijkbaar tussen de groepen. Intramusculaire injectie van CFA in de lumbale spieren veroorzaakte een duidelijke toename van de mechanische gevoeligheid (verlaagde drempel) van 7 dagen tot 28 dagen na CFA-injectie. Daarentegen vertoonden de controleratten (CTL) deze verandering niet. Zoals te zien is in figuur 3, werd variabiliteit waargenomen binnen en tussen dieren, zoals verwacht bij dit type gedragsbeoordeling. Overgevoelige CFA-ratten vertoonden echter een verminderde variabiliteit. Op basis van de vorige studie 30 is 16 dieren (8 CFA en 8 CTL) voldoende om een significant effect tussen groepen in de tijd (η2p =0,38) gedurende 5 tijdspunten te detecteren.
In deze studie werd de aanwezigheid van chronische inflammatoire veranderingen in de met CFA geïnjecteerde spieren bevestigd door histologisch onderzoek (figuur 4)30. Ook werd mechanische overgevoeligheid waargenomen aan de achterpoot met een standaard Von Frey-test, naast de rug (figuur 5)30. In eerdere studies met hetzelfde rugpijnmodel toonden we verhoogd spontaan pijngedrag en neuro-inflammatoire en neurofysiologische veranderingen14,31. Inderdaad, likgedrag was verhoogd in CFA in vergelijking met controleratten tijdens de formalinetest, en single-unit reacties op schadelijke stimulatie van de heupzenuw waren veranderd in de rechter amygdala31. Bovendien was de expressie van NF-kB-eiwitten verhoogd in het ruggenmerg van CFA in vergelijking met controleratten14. Samen valideren de resultaten van deze studies dit chronische rugpijnmodel en de huidige studie laat visueel zien hoe de aanwezigheid van mechanische overgevoeligheid in de rug van dit rattenmodel kan worden bevestigd.
Figuur 1: Mechanische ruggevoeligheid (BMS) testkooi. (A) Schematische tekening van de testkooi. B) Testkooi op maat bestaande uit twee kamers, één voor elk dier. C) Zijdelings zicht op de testkooi met een rat in een van de kamers. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Beoordeling van de mechanische gevoeligheid van de rug. De experimentator benadert het dier van achteren en brengt het Von Frey-filament aan op het interessegebied, 10 mm lateraal van het processus spinosus. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Individuele voorbeelden van mechanische gevoeligheid van de rug. Mechanische gevoeligheid van de rug bij CFA- en controleratten (CTL), bij baseline en respectievelijk 7, 14, 21 en 28 dagen na de intramusculaire injectie van CFA of zoutoplossing. Individuele gegevens worden weergegeven door grijze (CTL) en zwarte (CFA) gevulde cirkels. Horizontale balken geven de middelen aan. Foutbalken geven de standaardfout van het gemiddelde aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Histologische bevestiging van chronische spierontsteking. Individuele voorbeelden van rugspieren van CFA-ratten en controles30. (A) Gezonde rugspier van een controlerat 14 dagen na intramusculaire injectie van zoutoplossing. (B-C) Rugspieren van twee met CFA behandelde ratten vertoonden chronische ontsteking 14 dagen na intramusculaire CFA-injectie, met een duidelijke leukocyteninfiltratie. Hematoxyline-eosine kleuring werd gebruikt voor het kleuren van de spierplakken. Schaalbalk = 250 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5: Mechanische overgevoeligheid bij CFA-ratten30. Tijdsverloop van mechanische gevoeligheid gedurende 4 weken, na CFA (n = 8) of zoutoplossing (n = 8) injectie in de rugspieren (L5-L6-niveau). (A-B) Mechanische gevoeligheid onder de linker- en rechterachterpoten. Mechanische drempels daalden aanzienlijk in CFA in vergelijking met controleratten (P < 0,01) in de loop van de tijd. Dit effect was niet significant verschillend tussen linker- en rechterachterpoten (P = 0,7). Voor beide achterpoten gecombineerd toonde de Tukey HSD-test lagere mechanische drempels in CFA in vergelijking met controleratten, van 1 week tot 4 weken na injectie (alle P's < 0,03). Tijdsverloop voor afzonderlijke achterpoten wordt alleen ter illustratie getoond (interactie niet significant, zie resultaten voor details). (C-D) Mechanische gevoeligheid aan de achterkant. Mechanische drempels daalden aanzienlijk in CFA in vergelijking met controleratten (P < 0,001) in de loop van de tijd. Dit effect was niet significant verschillend tussen linker- en rechterbeoordelingslocaties (P = 0,3). Voor linker- en rechterbeoordelingslocaties gecombineerd toonde de Tukey HSD-test een lagere mechanische drempel in CFA in vergelijking met controleratten, van 1 week tot 4 weken na injectie (alle P's < 0,05). Tijdsverloop voor afzonderlijke achterpoten wordt alleen ter illustratie getoond (interactie niet significant, zie resultaten voor details). In paneel (D) worden de individuele gegevens van één CFA-rat ter illustratie niet weergegeven bij de basislijn (9,6 g). Gearceerde gebieden vertegenwoordigen de basislijnbeoordeling. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Rat | Groep | Basislijn | Dag 7 | Dag 14 | Dag 21 | Dag 28 |
| 1 | 2.34 | 0.29 | 0.12 | 0.29 | 0.29 | |
| 2 | CFA | 1 | 0.48 | 0.05 | 0.48 | 0.08 |
| 3 | 1.26 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.19 | |
| Gemiddelde ± SD | 1,53 ± 0,58 | 0,27 ± 0,18 | 0,07 ± 0,03 | 0,27 ± 0,18 | 0,19 ± 0,09 | |
| 4 | 1.59 | 2.61 | 0.64 | 3.26 | 2.45 | |
| 5 | Ctl | 1.15 | 0.63 | 3.41 | 2.3 | 1.29 |
| 6 | 0.43 | 1.26 | 0.77 | 0.32 | 2.09 | |
| Gemiddelde ± SD | 1,06 ± 0,48 | 1,50 ± 0,83 | 1,61 ± 1,28 | 1,96 ± 1,22 | 1,94 ± 0,48 |
Tabel 1: Individuele voorbeelden van mechanische gevoeligheid van de rug bij CFA- en controleratten.
Aanvullende tabel 1: Bepaling van de mechanische drempel. Deze sjabloontabel wordt gebruikt om de mechanische drempel te berekenen. Het patroon van responsen (X/O) wordt genoteerd en de waarden die nodig zijn voor de berekening worden alleen voor Xf en k ingevoerd, wat overeenkomt met de handvatmarkering van de laatste gloeidraad die voor de test is gebruikt en met de k-waarde die is gekoppeld aan het responspatroon, in dit geval XX gevolgd door OOXXO. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kritieke stappen
De BMS-test is een eenvoudige methode om de mechanische gevoeligheid in de rug van ratten te beoordelen, hetzij op één tijdstip of herhaaldelijk gedurende dagen of weken, wanneer veranderingen worden verwacht (pijnmodellen) of na farmacologische of niet-farmacologische interventie. Kritieke problemen van de methode zijn de testkooi, waarvan de afmetingen ervoor moeten zorgen dat de rat comfortabel is, maar niet te veel beweegt. De rug van het dier moet toegankelijk blijven via het gaasplafond voor reproduceerbare mechanische stimulatie. Om de variabiliteit in de drempelbeoordeling te beperken, moet het onderzochte ruggebied worden geschoren, zodat mechanische stimuli rechtstreeks op de huid worden aangebracht. Bovendien moet de huid worden gemarkeerd voor mechanische stimuli die op hetzelfde gebied kunnen worden aangebracht. Ten slotte moet de experimentator de gloeidraad van achter het dier naar de huid benaderen om te voorkomen dat hij door het dier wordt gezien.
Vergeleken met de Von Frey-test die wordt gebruikt voor het beoordelen van de mechanische gevoeligheid bij de achterpoot15,16, is de mechanische kracht die nodig is om een positieve respons te produceren in de BMS-test lager. De filamenten die voor de test worden gebruikt, moeten zorgvuldig worden geselecteerd. Het gebruik van de volgende filamenten moet de meeste experimentele behoeften dekken (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 en 26 g) en voorkomen dat ze geconfronteerd worden met een plafond of een vloereffect. In dit geval wordt de gloeidraad van 2 g gebruikt voor de eerste toepassing. Dit kan worden aangepast aan experimentele behoeften, zolang de berekening dienovereenkomstig wordt aangepast.
Wijzigingen en probleemoplossing
Tijdens een pilotexperiment werd het ideale gebied voor de test bepaald. Vanwege de vorm van het lichaam van de rat is het thoracolumbale gebied het meest toegankelijke gebied in de testkooi. Als er geen reden is om de test in andere delen van de wervelkolom uit te voeren, is dit het gebied bij uitstek voor het toepassen van mechanische stimuli. Het lumbale gebied is ook gemakkelijk bereikbaar. Bij het bepalen van het te testen gebied moet er rekening mee worden gehouden dat de gloeidraad loodrecht op het oppervlak moet worden aangebracht en goed moet buigen om de vooraf bepaalde gekalibreerde kracht te leveren.
Beperkingen
De experimentator moet worden getraind om het gedrag te observeren dat bij de test hoort. De vijf positieve reacties omvatten spiertrekkingen, boogvorming, nekrotatie om naar de rug te kijken, likken of krabben aan de rug en ontsnappen30. Hoewel de meeste van deze reacties gemakkelijk waarneembaar zijn, is spiertrekkingen soms subtiel voor stimuli van een lagere kracht. Ook kan de rat spontaan in de kooi bewegen, dus dit mag niet worden verward met ontsnappen, wat specifiek gebeurt wanneer het filament wordt aangebracht. Om te voorkomen dat beide gedragingen worden verstoord, moet de experimentator wachten tot het dier minstens een paar seconden kalm is.
Betekenis en mogelijke toepassingen
Verschillende knaagdiermodellen van rugpijn worden gebruikt in huidige onderzoeken8. Verrassend genoeg werd er echter geen gestandaardiseerde gedragstest gevalideerd om de mechanische gevoeligheid in rugpijnmodellen te beoordelen. Dit is van cruciaal belang om te bevestigen dat dieren met veronderstelde rugpijn lokale overgevoeligheid voor nociceptieve stimuli vertonen en om de gevoeligheid te controleren tijdens interventies die zijn ontworpen om rugpijn te verlichten. De hier gepresenteerde BMS-test biedt hiervoor een eenvoudige en toegankelijke oplossing. Hoewel het is ontwikkeld voor ratten30, kan het in de toekomst worden aangepast aan andere proefdieren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs verklaren geen tegenstrijdige belangen of relaties te hebben die tot belangenconflicten kunnen leiden.
Acknowledgments
Dit werk werd ondersteund door een subsidie van de Fondation Chiropratique du Québec en de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (MP: grant #06659). De bijdrage van HK werd ondersteund door de Université du Québec à Trois-Rivières (PAIR-programma). De bijdrage van BP werd ondersteund door het Fonds de recherche du Québec en Santé (FRQS) en de Fondation Chiropratique du Québec. De bijdrage van TP werd ondersteund door de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. De bijdrage van NE en EK werd ondersteund door de Fondation Chiropratique du Québec. De bijdrage van MP werd ondersteund door de FRQS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aerrane (isoflurane, USP) - Veterinary Use Only | Baxter | NDC 10019-773-60 | Inhalation Anaesthetic ; DIN 02225875, for inducing anasthesia |
| Complete Freund Adjuvant (CFA) | Fisher Scientific | #77140 | Water-in-oil emulsion of Complete Freund Adjuvant (CFA) with killed cells of Mycobacterium butyricum. |
| Male Wistar Rats | Charles River Laboratories | body weight: 320–450 g; age: 18-22 weeks. | |
| Penlon Sigma Delta Vaporizer | Penlon | 990-VI5K-SVEEK | Penlon Sigma Delta Vaporizer used for anasthesia |
| Sharpie Permanent Marker | Sharpie | BC23636 | Permanent Marker, Fine Point, Black |
| Test cage | Custom-made | Width: 20 cm; Length: 50 cm; Height from the bottom to the top: 40 cm; Height from the bottom mesh to the top of the cage: 7 cm; Wall thickness: 5 mm; Mesh: 1 mm wire with an 8 mm inter-wire distance | |
| Von Frey Filaments | Aesthesio, Precise Tactile Sensory Evaluator | 514000-20C | Filaments from 0.07 g to 26 g |
| Wahl Professional Animal, ARCO Cordless Pet Clipper, Trimmer Grooming | Wahl | Kit #8786-1201 | Animal hair trimmer, for shaving purposes, zero blade |
References
- Hartvigsen, J., et al. What low back pain is and why we need to pay attention. Lancet. 391 (10137), 2356-2367 (2018).
- Manchikanti, L., Singh, V., Falco, F. J., Benyamin, R. M., Hirsch, J. A.
- Urits, I., et al. Low back pain, a comprehensive review: Pathophysiology, diagnosis, and treatment. Current Pain and Headache Reports. 23 (3), 23 (2019).
- James, S. L., et al. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 392 (10159), 1789-1858 (2018).
- Hoy, D., et al. A systematic review of the global prevalence of low back pain. Arthritis & Rheumatology. 64 (6), 2028-2037 (2012).
- Shi, C., et al. Animal models for studying the etiology and treatment of low back pain. Journal of Orthopaedic Research. 36 (5), 1305-1312 (2018).
- Olmarker, K. Puncture of a lumbar intervertebral disc induces changes in spontaneous pain behavior: An experimental study in rats. Spine. 33 (8), 850-855 (2008).
- Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 284 (2017).
- Kawakami, M., et al. Pathomechanism of pain-related behavior produced by allografts of intervertebral disc in the rat. Spine. 21 (18), 2101-2107 (1996).
- Hu, S. -J., Xing, J. -L. An experimental model for chronic compression of dorsal root ganglion produced by intervertebral foramen stenosis in the rat. Pain. 77 (1), 15-23 (1998).
- Xie, W. R., et al. Robust increase of cutaneous sensitivity, cytokine production and sympathetic sprouting in rats with localized inflammatory irritation of the spinal ganglia. Neuroscience. 142 (3), 809-822 (2006).
- Arthritis and Rheumatism. Characterization of a new animal model for evaluation and treatment of back pain due to lumbar facet joint osteoarthritis. Arthritis and Rheumatism. 63 (10), 2966-2973 (2011).
- Kobayashi, Y., Sekiguchi, M., Konno, S. -I., Kikuchi, S. -I. Increased intramuscular pressure in lumbar paraspinal muscles and low back pain: Model development and expression of substance P in the dorsal root ganglion. Spine. 35 (15), 1423-1428 (2010).
- Touj, S., et al. Sympathetic regulation and anterior cingulate cortex volume are altered in a rat model of chronic back pain. Neuroscience. 352, 9-18 (2017).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
- Deuis, J. R., et al. Analgesic effects of clinically used compounds in novel mouse models of polyneuropathy induced by oxaliplatin and cisplatin. Neuro-Oncology. 16 (10), 1324-1332 (2014).
- Randall, L. O., Selitto, J. J. A method for measurement of analgesic activity on inflamed tissue. Archives Internationales de Pharmacodynamie et de Therapie. 111 (4), 409-419 (1957).
- D'Amour, F. E., Smith, D. L. A method for determining loss of pain sensation. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 72 (1), 74-79 (1941).
- Woolfe, G. The evaluation of the analgesic actions of pethidine hydrochlodide (Demerol). Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 80 (3), 300-307 (1944).
- Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain. 32 (1), 77-88 (1988).
- Deuis, J. R., Vetter, I. The thermal probe test: A novel behavioral assay to quantify thermal paw withdrawal thresholds in mice. Temperature. 3 (2), 199-207 (2016).
- Allchorne, A. J., Broom, D. C., Woolf, C. J. Detection of cold pain, cold allodynia and cold hyperalgesia in freely behaving rats. Molecular Pain. 1, 36 (2005).
- Carlton, S. M., Lekan, H. A., Kim, S. H., Chung, J. M. Behavioral manifestations of an experimental model for peripheral neuropathy produced by spinal nerve ligation in the primate. Pain. 56 (2), 155-166 (1994).
- Brenner, D. S., Golden, J. P., Gereau, R. W. I. V. A novel behavioral assay for measuring cold sensation in mice. PLoS One. 7 (6), 39765 (2012).
- Moqrich, A., et al. Impaired thermosensation in mice lacking TRPV3, a heat and camphor sensor in the skin. Science. 307 (5714), 1468-1472 (2005).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
- Deacon, R. M. J. Burrowing in rodents: a sensitive method for detecting behavioral dysfunction. Nature Protocols. 1 (1), 118-121 (2006).
- Griffioen, M. A., et al. Evaluation of dynamic weight bearing for measuring nonevoked inflammatory hyperalgesia in mice. Nursing Research. 64 (2), 81-87 (2015).
- Brodkin, J., et al. Validation and implementation of a novel high-throughput behavioral phenotyping instrument for mice. Journal of Neuroscience Methods. 224, 48-57 (2014).
- Paquette, T., Eskandari, N., Leblond, H., Piché, M. Spinal neurovascular coupling is preserved despite time dependent alterations of spinal cord blood flow responses in a rat model of chronic back pain: implications for functional spinal cord imaging. Pain. , (2022).
- Tokunaga, R., et al. Attenuation of widespread hypersensitivity to noxious mechanical stimuli by inhibition of GABAergic neurons of the right amygdala in a rat model of chronic back pain. European Journal of Pain. 26 (4), 911-928 (2022).
- Dixon, W. J.
