Chronische Vernauwing Letsel van de Rat's infraorbitale Nerve (ionen-CCI) om te studeren Trigeminal neuropathische pijn
Summary
This manuscript describes a rodent model to study trigeminal neuropathic pain. The methods described include surgical procedures to perform a chronic constriction injury of the rat’s infraorbital nerve and the post-surgical behavioral tests to measure the changes in spontaneous and evoked behavior that are indicative of persistent pain and allodynia.
Abstract
Diermodellen zijn belangrijke instrumenten om de pathofysiologie en farmacologie van neuropathische pijn te bestuderen. Dit manuscript beschrijft de chirurgische en gedragsmatige procedures om trigeminus neuropatische pijn bij ratten. Om de specificiteit van de nervus neuropathische pijn syndromen te voldoen, wordt de infraorbitale zenuw (Ion) onderworpen aan een chronische vernauwing letsel (CCI) door losjes ligeren van de zenuw. Een intra-orbitaal aanpak wordt hier gepresenteerd bloot te leggen en ligeren het ion in de orbitale holte. Na ligatie ION, ratten vertonen veranderingen in spontaan gedrag in reactie op von Frey haren stimulatie die indicatief aanhoudende pijn en mechanische allodynie zijn. Twee fasen kunnen worden gedefinieerd in de ontwikkeling van de gedragsveranderingen. Tijdens de eerste week na ionen-CCI (fase 1), ratten vertonen een verhoogde en asymmetrische gezicht verzorging activiteit, dat wil zeggen, met een gezicht wassen slagen in de eerste plaats gericht op de zenuw-gewonden IoN grondgebied. Er wordt onderscheid gemaakt tussen het gezicht groeiende gedrag dat deel uitmaakt van een algemene bodygroom gedrag, dat grotendeels onaangetast door ionen-CCI blijft en gezicht verzorgen die niet voorafgegaan of gevolgd door bodygroom, die aanzienlijk is verhoogd na ION-CCI. Gedurende deze periode wordt reactiviteit op mechanische stimulatie van het gebied IoN verminderd. Dit hyporesponsieve abrupt vervangen door een extreme hyperreactiviteit waarbij zelfs zeer zwakke stimulus intensiteiten lokken nocifensive gedrag (fase 2). De fenomenologische overeenkomsten tussen deze gedragsveranderingen en gemelde tekenen van aangezichtspijn (dwz reacties op schadelijke stimulatie van het gezicht) suggereren dat de aanwezigheid van dysesthesie / paresthesie en mechanische allodynie in de afgebonden IoN grondgebied.
Introduction
Schade aan de somatosensorische zenuwen leidt meestal tot verlies van gevoel. Het is niet goed begrepen waarom en hoe, in sommige gevallen, perifere zenuwbeschadiging leidt tot chronische pijn. Hierdoor pijnlijke neuropathie blijft een uitdaging aandoening te behandelen 1 en resulteren in een aanzienlijke vermindering van de levenskwaliteit 03/02 patiënten. Dierlijke modellen zijn een belangrijk instrument om de effectiviteit van de bestaande en nieuw ontwikkelde geneesmiddelen te onderzoeken en de pathofysiologische mechanismen die betrokken zijn bij de ontwikkeling en het onderhoud van neuropathische pijn te identificeren. Een van de belangrijkste uitdagingen voor translationeel pijn onderzoek is het identificeren en meten van spontane pijn bij dieren (dwz, fysiologische, gedrags- of andere manifestaties die de aanwezigheid van pijn bij dieren die niet worden uitgedaagd met indringende prikkelingen die acuut worden bovenop het onderwerp basale voorwaarde geven ). Het algemene doel van deze procedure is om chirurgisch te induceren van eeninfraorbital zenuwletsel in een rat die leidt tot de ontwikkeling van zowel spontane en uitgelokte nocifensive gedrag dat kan gebruikt worden aan de bij trigeminus neuropathische pijn en de behandeling ondrzoeken.
Gericht, geïsoleerde gezicht verzorging is een unieke maatregel van spontane neuropathische pijn bij ratten. Na chronisch constrictie letsel (CCI) van de infraorbital zenuw (ION), ratten vertonen veranderingen in spontaan gedrag en reactie op tactiele stimulatie die indicatief aanhoudende pijn en mechanische allodynie 4 zijn. Volgende ionen-CCI, ratten vertonen een verhoogde en asymmetrische gezicht verzorging activiteit, dat wil zeggen, met een gezicht wassen slagen in de eerste plaats gericht op de zenuw-gewonden IoN grondgebied. In tegenstelling tot de schadelijke stimulatie van het gezicht (bijvoorbeeld formaline injectie) 5, niet-pijnlijke gevoelsstoornissen (dwz eenzijdige vibrissae knippen, verdoving infraorbitale zenuwblokkade, toepassing van minerale olie op vibriSSAE) niet of slechts zeer kort (dat wil zeggen, de eerste minuten na het begin) leiden tot een significante verandering in het gezicht verzorgen gedrag 6. Er werd geconcludeerd dat dit abnormale verzorging na ion CCI is een gedrags uiting van spontane, sterk aversieve sensaties in de gewonde zenuw grondgebied. Dit gedrag in ionen-CCI ratten draagt een sterke gelijkenis met spontane pijn bij patiënten. Verdere studies hebben een belangrijk verschil tussen het gezicht verzorging gedrag dat deel uitmaakt van een meer algemeen Bodygroom gedrag geïdentificeerd (dwz "gezicht verzorging tijdens bodygroom"), dat blijft grotendeels onaangetast door ionen-CCI en nocifensive gezicht verzorging die noch voorafgegaan noch gevolgd door bodygroom (dwz "geïsoleerde gezicht verzorgen"), die aanzienlijk is verhoogd na ION-CCI 7-9. Farmacologisch, gezicht verzorging tijdens lichaam verzorging vormt een uitstekende controle meting voor niet-specifieke effecten van geneesmiddelen ( <em> bijvoorbeeld sedatie), die de motorische functie kan verminderen. Bewegingen van de voorpoten in de twee soorten gezicht verzorging zijn exact hetzelfde.
Volgende ionen-CCI, ratten ook veranderingen vertonen in reactie op tactiele stimulatie die indicatief zijn voor mechanische allodynie 4, 10 zijn. In de eerste week (s) na de ionen-CCI, ratten niet meer reageren op milde of matige tactiele (dwz von Frey ) stimuli. Dit hyporesponsieve wordt vervolgens abrupt vervangen door een extreme hyperreactiviteit waarbij zelfs zeer zwakke stimulus intensiteiten lokken nocifensive gedrag. Het begin van hyperreactiviteit kan variëren ratten, maar de meeste ratten hyperresponsive worden na 3-4 weken na de operatie.
Protocol
Representative Results
Discussion
De meest interessante aspect van het ion-CCI-model is dat het een uniek maatregel van spontane, niet opgeroepen (neuropatische) pijn. De meeste dierproeven van neuropathische pijn, met behulp van spinale zenuwen modellen, uitsluitend richten nocifensive gedrag (bijv., Stemgebruik en intrekking reacties), als gevolg van overgevoeligheid voor mechanische of thermische prikkels 12. Echter, de belangrijkste klinische klacht bij patiënten is voortdurende pijn, niet hyperalgesia of allodynia 13.</sup…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors acknowledge the work that was done by the first author of the IoN-CCI model, Bart Vos†.
Materials
| Chromic catgut | Dynek | CG504 | |
| Nembutal (pentobarbital) | Pharmacy | ||
| Atropine | Pharmacy | ||
| Clippers for small animals – Favorita II | Aesculap | GT104 | |
| Stereotaxic instrument | Stoelting | 51600 | |
| Ophthalmic ointment (Liposic) | Pharmacy | ||
| Homeothermic monitor system | Harvard Apparatus | PY8 50-7221-F | |
| Cotton applicator | Pharmacy | ||
| Precision cotton swab | Qosina | 10225 | |
| Operation microscope | Kaps | SOM 62 | |
| Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| Dumont forceps – Micro-blunted tips (#5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| Scissors – blunt tips | Fine Science Tools | 14574-09 | |
| Polyester sutures – Mersilene (4-0) | Ethicon | R871H | |
| Digital video camera | Sony | HDR-CX330E | |
| Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer kit | Stoelting | 58011 |
Riferimenti
- Jensen, T. S., Gottrup, H., Sindrup, S. H., Bach, F. W. The clinical picture of neuropathic pain. Eur J Pharmacol. 429 (1-3), 1-11 (2001).
- Meyer Rosberg, K., et al. Neuropathic pain a multidimensional burden for patients. Eur J Pain. 5 (4), 379-389 (2001).
- Meyer Rosberg, K., et al. Comparison of the SF 36 and Nottingham Health Profile in patients with chronic neuropathic pain. Eur J Pain. 5 (4), 391-403 (2001).
- Vos, B. P., Strassman, A. M., Maciewicz, R. J. Behavioral evidence of trigeminal neuropathic pain following chronic constriction injury to the rats infraorbital nerve. J Neurosci. 14, 2708-2723 (1994).
- Clavelou, P., Pajot, J., Dallel, R., Raboisson, P. Application of the formalin test to the study of orofacial pain. Neurosci Lett. 103, 349-353 (1989).
- Vos, B. P., Hans, G., Adriaensen, H. Behavioral assessment of facial pain in rats face grooming patterns after painful and non-painful sensory disturbances in the territory of the rats infraorbital nerve. Pain. 76 (1-2), 173-178 (1998).
- Deseure, K. R., Adriaensen, H. F. Comparison between two types of behavioral variables of non evoked facial pain after chronic constriction injury to the rat infraorbital nerve. Comp Med. 52 (1), 44-49 (2002).
- Deseure, K., Adriaensen, H. Nonevoked facial pain in rats following infraorbital nerve injury a parametric analysis. Physiol Behav. 81 (4), 595-604 (2004).
- Deseure, K., Hans, G. Behavioral study of non evoked orofacial pain following different types of infraorbital nerve injury in rats. Physiol Behav. 138, 292-296 (2015).
- Deseure, K., Koek, W., Adriaensen, H., Colpaert, F. C. Continuous administration of the 5 hydroxytryptamine1A agonist (3-Chloro-4-fluoro-phenyl)-[4-fluoro-4-[[(5-methyl-pyridin-2-ylmethyl) -amino]-methyl]piperidin-1-yl]-methadone (F 13640) attenuates allodynia like behavior in a rat model of trigeminal neuropathic pain. J Pharmacol Exp Ther. 306 (2), 505-514 (2003).
- Zimmerman, M. Ethical Guidelines for investigations of experimental pain in conscious animals. Pain. 16, 109-110 (1983).
- Mogil, J. S., Crager, S. E. What should we be measuring in behavioral studies of chronic pain in animals. Pain. 112 (1-2), 12-15 (2004).
- Backonja, M. M., Stacey, B. Neuropathic pain symptoms relative to overall pain rating. J Pain. 5 (9), 491-497 (2004).
- Imamura, Y., Kawamoto, H., Nakanishi, O. Characterization of heat hyperalgesia in an experimental trigeminal neuropathy in rats. Exp Brain Res. 116, 97-103 (1997).
- Chichorro, J. G., Zampronio, A. R., Souza, G. E., Rae, G. A. Orofacial cold hyperalgesia due to infraorbital nerve constriction injury in rats reversal by endothelin receptor antagonists but not non steroidal anti inflammatory drugs. Pain. 123 (1-2), 64-74 (2006).
- Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents. J Vis Exp. (83), e50745 (2014).
- Rossi, H. L., et al. Characterization of bilateral trigeminal constriction injury using an operant facial pain assay. Neuroscienze. 224, 294-306 (2012).
- Anderson, E. M., et al. Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior. J Vis Exp. (76), 50336 (2013).
