Dosaggi di dolore nei roditori e farmacoterapia intracranica
Summary
Qui presentiamo un protocollo per eseguire esperimenti farmacologici intracranici seguiti da analisi del comportamento di dolore nei roditori. Questo protocollo permette ai ricercatori di fornire bersagli molecolari e cellulari del cervello, per gli agenti farmacologici nel trattamento del dolore.
Abstract
Il dolore è un’esperienza sensoriale saliente con dimensione affettiva e cognitive. Restano tuttavia capite male, ostacolando lo sviluppo di terapie efficaci meccanismi centrali per il dolore. Intracranica farmacologia presenta uno strumento importante per la comprensione dei meccanismi molecolari e cellulari del dolore nel cervello, così come per nuovi trattamenti. Qui presentiamo un protocollo che integra intracranica farmacologia con analisi del comportamento di dolore. In particolare, mostreremo come infondere farmaci analgesici in una regione del cervello select, che può essere responsabile di modulazione del dolore. Inoltre, per determinare l’effetto del farmaco candidato nel sistema nervoso centrale, saggi di dolore vengono eseguite dopo il trattamento intracranico. I nostri risultati dimostrano che la somministrazione intracranica di farmaci analgesici in una regione di destinazione può fornire sollievo del dolore nei roditori. Quindi, il nostro protocollo con successo dimostra che la farmacologia intracranica, combinato con analisi del comportamento di dolore, può essere un potente strumento per lo studio dei meccanismi del dolore nel cervello.
Introduction
Il sistema nervoso centrale è conosciuto per svolgere un ruolo chiave nella regolazione del dolore. Ad esempio, glutammato segnalazione nel cervello ha un ruolo regolatore nel contesto di dolore1,2. Quindi, c’è la necessità di studiare le vie di segnalazione cellulare e molecolare nel cervello rispetto al dolore. Inoltre, c’è una necessità di capire se i bersagli molecolari nelle regioni specifiche del cervello possono essere modificati per trattare il dolore. Gli studi correnti del dolore nel cervello si basano su studi in vitro di elettrofisiologia in combinazione con consegna sistemica (intraperitoneale) di agenti farmacologici. Studi in vitro hanno evidente deficit nel rivelare i meccanismi del dolore in vivo . Nel frattempo, somministrazione di farmaci sistemici non delineare i precisi obiettivi cellulari. In vivo le iniezioni intracraniche di agenti chimici e biologici sono diventati un potente strumento per studiare le vie neurologiche e molecolari nel cervello. Negli ultimi anni, altri campi sono usati in vivo intracraniche iniezioni per studiare con successo i comportamenti di dipendenza e ricompensa e vie di circuito in roditori3,4. Tuttavia, nel contesto del dolore, l’uso di in vivo intracranica farmacologia è carente.
Le iniezioni intracraniche consentono precisione del dosaggio di un farmaco in un’area specifica del cervello. Inoltre, i recettori e vie specifiche possono essere mirati utilizzando farmaci altamente selettivi. La combinazione di un sistema di consegna intracranico con le droghe di precisione permette di mirare a bersagli molecolari e cellulari per il dolore. Dopo la consegna intracranica di questi farmaci, i ricercatori possono osservare gli effetti immediati nel comportamento dei roditori. Da esperimenti ben condotti, i comportamenti dei roditori possono essere collegati con la farmacologia.
In questo protocollo, abbiamo utilizzato l’esempio di AMPAkine infusione nella corteccia prefrontale (PFC) per dimostrare il meccanismo di glutammato corticale segnalazione nel regolamento di dolore. AMPAkines sono composti sintetici che sono noti modulatori allosterici. Essi hanno dimostrato la capacità di alleviare acuto e dolore cronico in animale modelli5,6. Gli studi precedenti suggeriscono che i probabili siti di azione di AMPAkines sono in cervello5,6. Il PFC è una regione del cervello che presenta top-down controllo per aree subcorticali per regolare l’umore e il comportamento. Alcune di queste proiezioni di uscita sono stati indicati per essere chiave nel dolore regolamento1,2,7. Più specificamente, glutammato di segnalazione nel PFC è stato indicato per regolare il dolore. Così, il PFC è stato scelto come un’area del cervello mirati per lo studio di AMPAkines negli Stati di dolore.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo studio, abbiamo dimostrato che farmacologia intracranica è un potente strumento per lo studio dei meccanismi di dolore ed ha potenziale come un sistema terapeutico di consegna. Nel nostro protocollo, abbiamo consegnato AMPAkines direttamente nel PFC e trovato che migliorando glutammato segnalazione in PFC, AMPAkines fornito sollievo dal dolore. Siamo stati in grado di dimostrarlo attraverso l’uso di iniezioni intracraniche combinate con le iniezioni intraperitoneali, con conseguente dolore dosaggi. Basato sull…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dal National Institute of General Medical Sciences (GM102691, GM115384), Istituto nazionale dei disordini neurologici e Stroke (NS100065), (Bethesda, MD, USA) e l’anestesia ricerca fondo del New York University Dipartimento di Anestesiologia (New York, NY, USA).
Materials
| Sterotaxic Cannula | PlasticsOne | 8I26GA8MMKIT | |
| Digital Syringe | Hamilton | 8440 | |
| AMPAkine | Sigma Aldrich | C-271 | |
| Dimethyl Sulfoxide | Sigma Aldrich | D4540 | |
| Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37370 | |
| Male Sprague-Dawley rats | Taconic Farms | NTac:SD | |
| Sterile Surgical gloves | Dynarex | 6535 |
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