Farelerde Resiniferatoksin ve Ağrı Testleri ile İntracerebroventriküler Tedavi
Summary
Supraspinal bölgede geçici reseptör potansiyel vanilloid tip 1 (TRPV1) beyin fonksiyonubazı roller oynamak için önerilmiştir. Burada açıklanan farelerde supraspinal TRPV1 duyarsızlaştırma için resiniferatoxin intracerebroventriküler enjeksiyon için bir protokoldür. Bazı ağrı testleri için prosedürler de sunulmaktadır.
Abstract
Geçici reseptör potansiyel vanilloid tip 1 (TRPV1), bir termosensit katyon kanalı, periferik sinirlerde ağrı tetiklediği bilinmektedir. Periferik işlevine ek olarak, beyin fonksiyonlarında katılımı da önerilmiştir. Ultragüçlü bir TRPV1 agonisti olan Resiniferatoksinin (RTX), TRPV1’in uzun süreli duyarsızlaşmasına neden olduğu bilinmektedir ve bu duyarsızlaştırma, TRPV1 ifade eden hücrelerin fizyolojik önemini araştırmak için alternatif bir yaklaşım olmuştur. Burada farelerde RTX ile intracerebroventricular (i.c.v.) tedavisi için bir protokol açıklıyoruz. Periferik TRPV1 stimülasyonu (RTX testi) ve mekanik stimülasyon (kuyruk basınç testi) sonra takip nosiception test etmek için prosedürler açıklanmıştır. RTX i.c.v. uygulanan farelerin nosiseptif yanıtları kontrol gruplarınınkilerle karşılaştırılabilir olmasına rağmen, RTX-i.c.v.-uygulanan fareler asetaminofenin analjezik etkisine duyarsız dı, bu da i.c.v. RTX tedavisinin supraspinal-selektif TRPV1 duyarsızlaşmasına neden olabileceğini düşündürmektedir. Bu fare modeli beyin / supraspinal fonksiyon TRPV1 rolünü incelemek için uygun bir deneysel sistem olarak kullanılabilir. Bu teknikler diğer ilaçların merkezi eylemlerinin çalışmalarına da uygulanabilir.
Introduction
Hayvanlar çevre sinirlerindeki sensörler aracılığıyla çevrelerinden çeşitli fiziksel ve kimyasal uyaranlar alırlar. Geçici reseptör potansiyel vanilloid tip 1 (TRPV1) ısı sensörleri1,,2olarak hareket eden termoduyar, selektif olmayan katyon kanallarından biridir ve TRPV1’in aktivasyonu ve/veya modülasyonunun hem normal hem de inflamatuar bağlamlarda nosisepsiyon için önemli bir adım olduğu bilinmektedir3. Genel ifade deseni tartışmalı olmasına rağmen, TRPV1 ekspresyonu da supraspinal bölgelerde önerilmiştir, çeşitli beyin aktivitelerine dahil olmak (nosiceptiondahil 4, termoregülasyon5, anksiyete6, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu7, ve epilepsi8). Ayrıca, son zamanlarda asetaminofen, yaygın olarak kullanılan ağrı kesici, merkezi TRPV1 aktivasyonu aracılık onun analjezik eylem ortaya çıkarmak için ileri sürülmüştür9,10.
Kapsaisin ve resiniferatoksin (RTX) dahil olmak üzere aşırı TRPV1 agonist uygulanması TRPV1-pozitif nöronların ölümüne ve TRPV1 agonistleri için uzun süreli duyarsızlaştırma11yol açar,12. Lokal uygulama ile birlikte (intrathecal13,14, intrasisternal15,16,17, ve intraganglional18), Bu kimyasal ablasyon yaklaşımı TRPV1 fizyolojik fonksiyonlarını araştırmak için alternatif bir yol sağlamıştır. Yakın zamanda RTX intracerebroventricular (i.c.v.) enjeksiyonunun farelerde asetaminofenin analjezik etkisini inhibe ettiğini, supraspinal-selektif TRPV1 duyarsızlaştırmayı önerdiğini bildirdik19. Bu yazıda i.c.v. enjeksiyonu ve sonraki ağrı testleri için kesin protokolü satıyoruz.
Beynin ventriküllerine doğrudan ilaç enjeksiyonu, herhangi bir çevresel etkiyi en aza iken onların merkezi etkilerini incelemeyi mümkün kılar. Burada sunulan i.c.v. enjeksiyon prosedürü Haley ve McCormick20tarafından bildirilen yöntemin bir değişikliktir. Bu yöntem koronal sütür yoluyla lateral ventriküliçine bir enjeksiyon iğnesi takılması içeren basit ve kanülasyon için herhangi bir özel ekipman veya cerrahi prosedürler gerektirmez.
TRPV1 agonistlerin periferik lokal uygulama yanma ağrı hissi ve nörojenik inflamasyon çağrıştırıyor. RTX ve TRPV1-KO fareler ile sistemsel olarak tedavi edilen fareler, bu uyarıma duyarsızdır13. RTX-i.c.v’de periferik TRPV1’in korunmasını doğrulamak için rtx (RTX testi) intraplantar enjeksiyonu yaptık. Fare. Bu yöntem konvansiyonel formalin testi21bir değişikliktir.
Bu fareler sistematik RTX ve TRPV1-KO fareler ile tedavi mekanik uyaranlara normal bir eşik göstermek bildirilmiştir11,13,22. Burada asetaminofen in analjezik etkisi değişiklikleri test etmek için kuyruk basınç testi için bir prosedür salıyoruz.
Tüm bu prosedürler ortodoks ve çok yönlüdür ve diğer ilaçların çalışmalarına uygulanabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu deneylerdeki en kritik adım i.c.v. enjeksiyonunun başarısıdır. Burada kullanılan i.c.v. enjeksiyon tekniği oldukça basittir ancak bazı pratik ler gerektirir. Deneylerden önce boyalarla pratik yapmak (örn. tuzluda %0,5 trypan mavisi) önerilir. Enjeksiyon doğru yapılırsa, koronal sütür üzerinde bir iğne izi belirgin olmalı ve enjekte edilen boya kontralateral ventrikül ve üçüncü ventrikül de bulunmalıdır. Ayrıca enjeksiyon sırasında zorla takılmaktan kaçınılmalıdır. İğne ucu korona…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hiçbiri.
Materials
| Resiniferatoxin | LKT Laboratories | R1774 | used for s.c./i.c.v. pretreatments and the RTX test |
| Acetaminophen | IWAKI SEIYAKU | gifted from IWAKI SEIYAKU | |
| Pentobarbital sodium salt | Tokyo Chemical Industry | P0776 | used for anesthesia |
| Ethanol (99.5) | Wako Pure Chemical Industries | 057-00456 | used for dissolving RTX |
| Polyoxyethylene(20) Sorbitan Monooleate | Wako Pure Chemical Industries | 161-21621 | used for dissolving RTX |
| 25 mL microsyringe | Hamilton | 1702LT | used for i.c.v. injection |
| 100 mL microsyringe | Hamilton | 1710LT | used for intraplantar injection |
| 26-gauge disposable needle | TERUMO | NN-2613S | used for i.c.v. injection |
| 30-gauge disposable needle | NIPRO | 01134 | used for intraplantar injection |
| Pressure meter | Ugo Basile | Analgesy-Meter Type 7200 | used for tail pressure test |
References
- Cavanaugh, D. J., Chesler, A. T., Braz, J. M., Shah, N. M., Julius, D., Basbaum, A. I. Restriction of transient receptor potential vanilloid-1 to the peptidergic subset of primary afferent neurons follows its developmental downregulation in nonpeptidergic neurons. J Neurosci. 31 (28), 10119-10127 (2011).
- Caterina, M. J., Schumacher, M. A., Tominaga, M., Rosen, T. A., Levine, J. D., Julius, D. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature. 389 (6653), 816-824 (1997).
- Caterina, M. J., et al. Impaired nociception and pain sensation in mice lacking the capsaicin receptor. Science. 288 (5464), 306-313 (2000).
- Starowicz, K., et al. Tonic endovanilloid facilitation of glutamate release in brainstem descending antinociceptive pathways. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 27 (50), 13739-13749 (2007).
- Gavva, N. R., et al. The vanilloid receptor TRPV1 is tonically activated in vivo and involved in body temperature regulation. The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 27 (13), 3366-3374 (2007).
- Marsch, R., et al. Reduced anxiety, conditioned fear, and hippocampal long-term potentiation in transient receptor potential vanilloid type 1 receptor-deficient mice. Journal of Neuroscience. 27 (4), 832-839 (2007).
- Tzavara, E. T., et al. Endocannabinoids activate transient receptor potential vanilloid 1 receptors to reduce hyperdopaminergia-related hyperactivity: Therapeutic implications. Biological Psychiatry. 59 (6), 508-515 (2006).
- Nazıroğlu, M., Övey, &. #. 3. 0. 4. ;. S. Involvement of apoptosis and calcium accumulation through TRPV1 channels in neurobiology of epilepsy. Neuroscience. 293, 55-66 (2015).
- Mallet, C., et al. TRPV1 in brain is involved in acetaminophen-induced antinociception. PloS one. 5 (9), 1-11 (2010).
- Barrière, D. A., et al. Fatty acid amide hydrolase-dependent generation of antinociceptive drug metabolites acting on TRPV1 in the brain. PloS one. 8 (8), e70690 (2013).
- Jancsó, G., Kiraly, E., Jancsó-Gábor, A. Pharmacologically induced selective degeneration of chemosensitive primary sensory neurones. Nature. 270 (5639), 741-743 (1977).
- Szallasi, A., Blumberg, P. M. Vanilloid receptor loss in rat sensory ganglia associated with long term desensitization to resiniferatoxin. Neuroscience Letters. 140 (1), 51-54 (1992).
- Cavanaugh, D. J., et al. Distinct subsets of unmyelinated primary sensory fibers mediate behavioral responses to noxious thermal and mechanical stimuli. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (22), 9075-9080 (2009).
- Jeffry, J. A., Yu, S. Q., Sikand, P., Parihar, A., Evans, M. S., Premkumar, L. S. Selective targeting of TRPV1 expressing sensory nerve terminals in the spinal cord for long lasting analgesia. PLoS ONE. 4 (9), e7021 (2009).
- Jancsó, G. Intracisternal capsaicin: selective degeneration of chemosensitive primary sensory afferents in the adult rat. Neuroscience letters. 27 (1), 41-45 (1981).
- Gamse, R., Saria, A., Lundberg, J. M., Theodorsson-Norheim, E. Behavioral and neurochemical changes after intracisternal capsaicin treatment of the guinea pig. Neuroscience Letters. 64 (3), 287-292 (1986).
- Neubert, J. K., et al. Characterization of mouse orofacial pain and the effects of lesioning TRPV1-expressing neurons on operant behavior. Molecular pain. 4, 43 (2008).
- Karai, L., et al. Deletion of vanilloid receptor 1-expressing primary afferent neurons for pain control. The Journal of clinical investigation. 113 (9), 1344-1352 (2004).
- Fukushima, A., Mamada, K., Iimura, A., Ono, H. Supraspinal-selective TRPV1 desensitization induced by intracerebroventricular treatment with resiniferatoxin. Scientific reports. 7 (1), 12452 (2017).
- Haley, T. J., McCormick, W. G. Pharmacological effects produced by intracerebral injection of drugs in the conscious mouse. British journal of pharmacology and chemotherapy. 12 (1), 12-15 (1957).
- Tjølsen, A., Berge, O. G., Hunskaar, S., Rosland, J. H., Hole, K. The formalin test: an evaluation of the method. Pain. 51 (1), 5-17 (1992).
- Ohsawa, M., Miyabe, Y., Katsu, H., Yamamoto, S., Ono, H. Identification of the sensory nerve fiber responsible for lysophosphatidic acid-induced allodynia in mice. Neuroscience. 247, 65-74 (2013).
- Tanabe, M., Tokuda, Y., Takasu, K., Ono, K., Honda, M., Ono, H. The synthetic TRH analogue taltirelin exerts modality-specific antinociceptive effects via distinct descending monoaminergic systems. British journal of pharmacology. 150 (4), 403-414 (2007).
- Ono, H., et al. Reduction in sympathetic nerve activity as a possible mechanism for the hypothermic effect of oseltamivir, an anti-influenza virus drug, in normal mice. Basic & clinical pharmacology & toxicology. 113 (1), 25-30 (2013).
- Kauer, J. A., Gibson, H. E. Hot flash: TRPV channels in the brain. Trends in neurosciences. 32 (4), 215-224 (2009).
