Dural उत्तेजना और Periorbital वॉन Frey सिर दर्द के एक Preclinical मॉडल के रूप में चूहों में परीक्षण
Summary
माइग्रेन का सबसे उल्लेखनीय लक्षण गंभीर सिर दर्द है, और यह परिकल्पना की जाती है कि यह संवेदी न्यूरॉन्स द्वारा मध्यस्थता की जाती है जो मेनिन्जेस को इनरवेट करते हैं। यहां, हम एक आउटपुट के रूप में चेहरे की अतिसंवेदनशीलता का उपयोग करते हुए एक न्यूनतम इनवेसिव तरीके से ड्यूरा पर पदार्थों को स्थानीय रूप से लागू करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करते हैं।
Abstract
कपाल मेनिन्जेस, जिसमें ड्यूरा मेटर, अराक्नोइड और पिया मेटर शामिल हैं, को मुख्य रूप से तंत्रिका तंत्र के लिए संरचनात्मक कार्यों की सेवा करने के लिए सोचा जाता है। उदाहरण के लिए, वे खोपड़ी से मस्तिष्क की रक्षा करते हैं और कॉर्टेक्स की संवहनी और न्यूरोनल आपूर्ति को लंगर / व्यवस्थित करते हैं। हालांकि, मेनिन्जेस को माइग्रेन जैसे तंत्रिका तंत्र विकारों में भी फंसाया जाता है, जहां माइग्रेन के दौरान अनुभव किए गए दर्द को स्थानीय बाँझ सूजन और स्थानीय नोसिसेप्टिव अभिवाही के बाद के सक्रियण के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। मेनिन्जेस में परतों में से, ड्यूरा मेटर माइग्रेन के पैथोफिजियोलॉजी में विशेष रुचि रखता है। यह अत्यधिक संवहनी है, स्थानीय nociceptive न्यूरॉन्स बंदरगाहों, और इस तरह के प्रतिरक्षा कोशिकाओं के रूप में निवासी कोशिकाओं की एक विविध सरणी के लिए घर है। स्थानीय मेनिंगियल माइक्रोएन्वायरमेंट में सूक्ष्म परिवर्तन ड्यूरल पेरिवैस्कुलर नोसिसेप्टर्स के सक्रियण और संवेदीकरण का कारण बन सकते हैं, इस प्रकार माइग्रेन के दर्द का कारण बन सकते हैं। अध्ययनों ने यह पता लगाने की मांग की है कि विवो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, इमेजिंग तकनीकों, या व्यवहार मॉडल में या तो उपयोग करके ड्यूरल अभिवाही सक्रिय / संवेदनशील कैसे हो जाते हैं, लेकिन इन्हें आमतौर पर बहुत आक्रामक सर्जरी की आवश्यकता होती है। यह प्रोटोकॉल चूहों में ड्यूरा मेटर पर यौगिकों के तुलनात्मक रूप से गैर-आक्रामक अनुप्रयोग के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है और ड्यूरल उत्तेजना के बाद पेरिऑर्बिटल वॉन फ्रे परीक्षण का उपयोग करके सिरदर्द जैसी स्पर्श संवेदनशीलता को मापने के लिए एक उपयुक्त विधि प्रस्तुत करता है। यह विधि ड्यूरा और खोपड़ी की अखंडता को बनाए रखती है और 0.65 मिमी संशोधित कैनुला के माध्यम से पदार्थों को इंजेक्ट करके आक्रामक तकनीकों से भ्रमित प्रभावों को कम करती है, जो अनफ्यूज्ड सैगिटल और लैम्बडोइड टांके के जंक्शन पर होती है। यह प्रीक्लिनिकल मॉडल शोधकर्ताओं को ड्यूरल उत्तेजनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला और माइग्रेन की पैथोलॉजिकल प्रगति में उनकी भूमिका की जांच करने की अनुमति देगा, जैसे कि नोसिसेप्टर सक्रियण, प्रतिरक्षा कोशिका सक्रियण, संवहनी परिवर्तन, और दर्द व्यवहार, सभी खोपड़ी और मेनिन्जेस के लिए चोट-मुक्त स्थितियों को बनाए रखते हुए।
Introduction
माइग्रेन का दर्द दुनिया भर में एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य मुद्दा बना हुआ है। विश्व स्वास्थ्य संगठन इसे दुनिया में छठी सबसे प्रचलित बीमारी के रूप में रैंक करता है, जो पृथ्वीकी आबादी 1 के 15% से कम पीड़ित है और समाज 2,3 पर पर्याप्त सामाजिक आर्थिक बोझ पैदा करता है। उपचार के विकल्प और उनकी प्रभावकारिता सबऑप्टिमल रही है और केवल रोगसूचक राहत प्रदान करती है और pathophysiological घटनाओं को महत्वपूर्ण रूप से संशोधित नहीं करती है जो माइग्रेन की घटना 4,5 को कम करती है। उपचार की सफलता की कमी माइग्रेन के एक मल्टीफैक्टोरियल विकार होने के कारण होने की संभावना है, जिसकी विकृति को खराब तरीके से समझा जाता है, जिससे सीमित संख्या में चिकित्सीय लक्ष्य होते हैं। माइग्रेन पशु मॉडल में पूरी तरह से कब्जा करने के लिए भी चुनौतीपूर्ण है, विशेष रूप से यह देखते हुए कि माइग्रेन का निदान उन रोगियों के साथ मौखिक संचार के आधार पर किया जाता है जो माइग्रेन हॉलमार्क जैसे आभा, सिरदर्द, फोटोफोबिया और एलोडिनिया के साथ अपने अनुभव का वर्णन करते हैं। इसके बावजूद, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि माइग्रेन उपचार में हाल ही में हुई प्रगति वर्तमान में कई न्यूरोलॉजिकल स्थितियों के लिए उपचार कर रही है जो प्रीक्लिनिकल मॉडल द्वारा अच्छी तरह से मान्य की गई है। उदाहरण के लिए, मोनोक्लोनल एंटीबॉडी और छोटे अणु जो कैल्सिटोनिन जीन से संबंधित पेप्टाइड को लक्षित करते हैं, या इसके रिसेप्टर माइग्रेन पीड़ितों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार करने में बहुत सफल रहे हैं और संभावित रूप से माइग्रेन के नैदानिक प्रबंधन को बदल सकते हैं। जबकि इस विकार को समझने में प्रगति हुई है, अभी भी बहुत कुछ स्पष्ट नहीं किया गया है।
प्रीक्लिनिकल पशु मॉडल और मानव अध्ययन के आधार पर, यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि माइग्रेन सिरदर्द मेनिंग्स के भीतर nociceptive फाइबर के अनियमित सक्रियण द्वारा शुरू किया जाता है जो ट्राइजेमिनल और ऊपरी गर्भाशय ग्रीवा पृष्ठीय-रूट गैन्ग्लिया 6,7,8,9,10 के माध्यम से संकेत देता है। इस सिद्धांत के बावजूद, कई अध्ययन अभी भी माइग्रेन में अंतर्निहित योगदान तंत्र को समझने के लिए दवाओं के प्रणालीगत प्रशासन का उपयोग करते हैं। जबकि दवाओं की प्रणालीगत खुराक ने हमारी समझ को काफी हद तक मजबूत किया है, ये निष्कर्ष सीधे आकलन नहीं करते हैं कि ब्याज के लक्ष्य ऊतक के भीतर स्थानीय क्रियाएं माइग्रेन में भूमिका निभाती हैं या नहीं। इसके विपरीत, कई अध्ययनों ने ड्यूरा को उत्तेजित करने के लिए एक दृष्टिकोण लिया है; हालांकि, इन प्रयोगों को एक आक्रामक क्रैनियोटॉमी और विस्तारित वसूली समय11,12 के माध्यम से कैनुला आरोपण की आवश्यकता होती है। इन सीमाओं के कारण, हमने स्थानीय रूप से ड्यूरा को उत्तेजित करने के लिए एक न्यूनतम इनवेसिव दृष्टिकोण विकसित किया है जहां क्रैनियोटॉमी की कमी पोस्ट-सर्जिकल रिकवरी को समाप्त करती है और जागने वाले जानवरों में तत्काल परीक्षण की अनुमति देतीहै 12,13,14। इन इंजेक्शनों को प्रकाश आइसोफ्लुरेन संज्ञाहरण के तहत किया जाता है और चूहों में सैगिटल और लैम्बडोइड टांके के जंक्शन पर प्रशासित किया जाता है।
कृन्तकों 15 में nociceptive व्यवहार प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने के लिए कई दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं। त्वचीय एलोडिनिया को लगभग 80% माइग्रेन पीड़ितोंमें 16,17 में रिपोर्ट किया गया है और कृन्तकों में उपयोग के लिए एक संभावित ट्रांसलेशनल समापन बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है। प्रीक्लिनिकल मॉडल में, कृंतक पंजे के प्लांटर क्षेत्र में वॉन फ्रे फिलामेंट्स के आवेदन का उपयोग प्रीक्लिनिकल माइग्रेन मॉडल में दर्द के व्यवहार का आकलन करने के लिए किया गया है। इस दृष्टिकोण की प्राथमिक सीमा यह है कि यह सेफलिक क्षेत्र का परीक्षण नहीं करता है। चेहरे के ग्रिमेस स्कोरिंग का उपयोग दर्द उत्तेजनाओं18,19 के प्रेरण के बाद चेहरे के भावों का विश्लेषण करके कृन्तकों में दर्द के व्यवहार को पकड़ने के लिए किया गया है। हालांकि, इसकी सीमाओं में केवल तीव्र उत्तेजनाओं के लिए प्रतिक्रियाओं को कैप्चर करना शामिल है और पुरानी ओरोफेशियल दर्द की स्थिति नहीं है। चेहरे की ग्रूमिंग और कम पालन को भी माइग्रेन20,21 के प्रीक्लिनिकल मॉडल में व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं के आउटपुट माना जाता है। पूर्व की सीमाओं में सामान्य नियमित सौंदर्य और खुजली जैसी अन्य संवेदनाओं से दर्द प्रतिक्रियाओं को अलग करने में कठिनाई शामिल है। उत्तरार्द्ध के मामले में, पालन व्यवहार आमतौर पर उपन्यास वातावरण में कृन्तकों की शुरुआत के बाद जल्दी से कम हो जाते हैं। यद्यपि इन व्यवहारिक समापन बिंदुओं में से प्रत्येक विभिन्न तंत्रों की समझ में मूल्यवान है जो दर्द की स्थिति में योगदान करते हैं, लेकिन माइग्रेन जैसे दर्द विकारों के प्रीक्लिनिकल मॉडल के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है ताकि समापन बिंदु को शामिल किया जा सके जो विशेष रूप से सेफलिक अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियाओं को कैप्चर करते हैं। ड्यूरल उत्तेजना के बाद पेरिऑर्बिटल त्वचा की स्पर्श अतिसंवेदनशीलता का आकलन करना एक ऐसी विधि है जो माइग्रेन में योगदान देने वाले तंत्र में बेहतर अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है जहां संवेदी लक्षण मुख्य रूप से प्रकृति में सेफलिक होते हैं। यहां, हम माइग्रेन के प्रीक्लिनिकल मॉडल के रूप में माउस ड्यूरा पर पदार्थों को प्रशासित करने की एक विधि का वर्णन करते हैं। ड्यूरल एप्लिकेशन के बाद, हम डिक्सन अप-डाउन विधि में लागू कैलिब्रेटेड वॉन फ्रे फिलामेंट्स का उपयोग करके पेरिऑर्बिटल स्पर्श अतिसंवेदनशीलता का परीक्षण करने के लिए एक विस्तृत विधि भी प्रस्तुत करते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
ड्यूरा में स्थानीय nociceptive प्रणाली में maladaptive परिवर्तन ऊतक चोट25,26 की कमी के बावजूद माइग्रेन के हमलों के सिरदर्द चरण के लिए एक प्रमुख योगदानकर्ता माना जाता है। यहां अध्ययन एक ऐसी विधि प?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NS104200 और NS072204 से GD) द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| 4 oz Hot Paper Cups | Choice Paper Company | 5004W | https://www.webstaurantstore.com/choice-4-oz-white-poly-paper-hot-cup-case/5004W.html |
| Absorbent Underpads | Fisherbrand | 14-206-65 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-absorbent-underpads-8/p-306048 |
| C313I/SPC Internal 28 G cannula | P1 Technologies (formerly Plastics One) | 8IC313ISPCXC | I.D. 18 mm, O.D. 35 mm |
| Gastight Model 1701 SN Syringes | Hamilton | 80008 | https://www.hamiltoncompany.com/laboratory-products/syringes/80008 |
| Ismatec Pump Tubing, 0.19 mm | Cole-Palmer | EW-96460-10 | https://www.coleparmer.com/i/ismatec-pump-tubing-2-stop-tygon-s3-e-lab-0-19-mm-id-12-pk/9646010 |
| Stand with chicken wire | Custom | The galvanized steel chicken wire dimensions are 0.25 in. x 19-gauge | |
| Testing Rack with individual Chambers | Custom | Each chamber should have a division between each mouse and lids to contain the mouse. The chambers should also be large enough to hold a 4 oz. paper cup. | |
| von Frey Filaments | Touch test/Stoelting | 58011 | https://www.stoeltingco.com/touch-test.html |
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