Farelerde Yanık Yaralanmasına Bağlı Ağrı ve Depresyon Benzeri Davranış
Summary
Bir arka pençenin geçici bir haşlanma yaralanması (65 °C ± 0.5 °C, 3 s), ipsilateral tarafın von Frey filament stimülasyonuna eşik (g) değerini azaltır ve yürüyüş düzenini değiştirir. Ayrıca, yanık yaralanması zorunlu yüzme testinde depresyon benzeri davranışlara neden olur.
Abstract
Haşlama suyu, hem yaşlı hem de genç popülasyonda yanık yaralanmasının en yaygın nedenidir. Düşük ve orta gelirli ülkelerdeki yüksek mortalite ve sekeller nedeniyle en büyük klinik zorluklardan biridir. Yanıklar sıklıkla yoğun spontan ağrı ve kalıcı allodininin yanı sıra hayatı tehdit eden bir soruna neden olur. Daha da önemlisi, aşırı ağrıya genellikle yaşam kalitesini önemli ölçüde azaltabilecek depresyon eşlik eder. Bu makale, yanık kaynaklı ağrı ve depresyon benzeri davranışların incelenmesi için bir hayvan modelinin nasıl geliştirileceğini göstermektedir. Anesteziden sonra, farenin bir arka pençesinin 3 s boyunca sıcak suya (65 ° C ± 0.5 ° C) batırılmasıyla yanık yaralanmasına neden oldu. Von Frey testi ve otomatik yürüyüş analizi, yanık yaralanmasından sonra her 2 günde bir yapıldı. Ek olarak, zorla yüzme testi kullanılarak depresyon benzeri davranış incelendi ve yanık yaralanmasından sonra anormal motor fonksiyonu ayırt etmek için rota-çubuk testi yapıldı. Bu çalışmanın temel amacı, farelerde yanık yaralanmasına bağlı ağrı ve depresyon benzeri davranışların incelenmesi için bir hayvan modelinin geliştirilmesini tanımlamaktır.
Introduction
Yanık ve travma gibi doku hasarı genellikle akut ağrının birlikte ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Yanık yaralanmaları ve travmaya bağlı semptomlar, her yıl yaklaşık 1.80.000 ölümün yanıklardan kaynaklandığı tahmin edilmektedir – büyük çoğunluğu düşük ve orta gelirli ülkelerde farklı yanık türlerinden meydana gelmektedir1. Dünya çapında yayınlanan bir rapora göre, yanıklar çocuklarda yaygındır ve hastanede yatan hastaların yaklaşık% 40-60’ını oluşturur 2,3. Bu spesifik yaralanmalar, kaynar veya banyo suyu gibi günlük yaşamda ortaya çıkabilecekleri için daha da ciddidir 4,5. Akut ağrı çoğu durumda doku hasarından kurtulduktan sonra kendiliğinden düzelebilse de, sinir sistemindeki anormal değişiklikler nedeniyle kronikleşmek mümkün olabilir 6,7.
Son zamanlarda, akut ağrının depresif bir ruh halini tetikleyebileceği ve kronik ağrının anksiyete ve depresyona neden olabileceği öne sürülmüştür 8,9,10,11. Ağrı ve depresyonun bir arada bulunması hastanın tedavisini zorlaştırır. Depresyon ayrıca ağrı duyarlılığını artırma eğilimindedir, bu da daha yoğun depresyon ve ağrıya neden olabilir12. Ağrı ve depresyonun komplikasyonları periferik inflamasyonun hayvan modellerinde gösterilmiştir13,14,15,16. Ağrıya bağlı depresyonun altında yatan ayrıntılı mekanizmalar şimdiye kadar iyi bilinmemektedir17. Bu nedenle, yan etkileri ve semptomları hafifletmek için yanıklar için daha etkili tedaviler geliştirmek gerekir.
Bu nedenle, bu çalışma, farelerde yanık yaralanmasına bağlı akut ağrı ve depresyon benzeri davranışları incelemek için bir hayvan modeli geliştirmek üzere tasarlanmıştır. Bunun için yanık yaralanmasına bağlı anormal dokunsal duyarlılık, değişmiş yürüyüş paterni ve depresyon benzeri davranış ölçüldü. Ek olarak, bu çalışma NSAID’leri kullanarak modeli doğrulamaya çalışmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Haşlama yanığı, ısıtılmış sıvıların neden olduğu bir tür termal yanıktır. Çoğu durumda birinci veya ikinci derece yanıkların meydana geldiği öne sürülmüştür, ancak ısı kaynaklarıyla uzun süreli temas üçüncü derece yanıklara neden olabilir26. Bu çalışmada, farelerin sağ arka pençesinin 3 s 4,26 için 65 °C’de sıcak suya maruz bırakılmasıyla yanık hasarı indüklenmiştir. Yanık yaralı pençed…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma, Kore hükümeti tarafından finanse edilen Chungnam Ulusal Üniversitesi ve Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) hibesi (NRF-2019R1A6A3A01093963 ve NRF-2021R1F1A1062509) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| 1 mL syringe | BD | 307809 | |
| 1.5 mL tube | Axygen | MCT-150-C | |
| 50 mL tube | SPL | 50050 | |
| Acetaminophen BioXtra, ≥99.0% | Sigma-Aldrich | A7085-100G | Positive control (The analgesic agent, acetaminophen (200 mg/kg) was administered intraperitoneally once-daily for 7 days starting from the day of after burn injury (Only Burn + Acetaminophen group. (von-Frey test, gait analysis, and forced swimming test: Used for drug-dependent behavioral testing after burn injury), (Rota-rod test: It was used to investigate the motor and functional impairments of the drug in animals after burn injury). |
| Alfaxan multidose (Alfaxalone) | JUROX Pty.Limited | In this experiment, this material used for animal anesthesia, and was used as a positive control for experimentally treated drugs in the rota-rod test. | |
| CatWalk automated gait analysis system | Noldus | CatWalk XT | Gait analysis in freely walking rodents is used to study the changes in limb movement and positioning in models with sensory-motor dysfunction |
| OPTISHIELD (Cyclosporin ophthalmic ointment) | Ashish Life Science | In this experiment, this material was used for an ointment to prevent corneal drying after induction of anesthesia. | |
| Plexiglass cylinder | SCITECH KOREA | custom made products | Used in forced swimming test |
| Rota-rod system | SCITECH KOREA | Accelerating rota rod | Used in the measurement of Normal Motor Function |
| von Frey filaments | North Coast Medical | NC12775 | Used in the measurement of Mechanical Allodynia |
| Waterbath | CHANGSHIN SCIENCE | C-WBE | Used in the burn injury induction |
References
- Peck, M. D. Epidemiology of burns throughout the World. Part II: intentional burns in adults. Burns. 38 (5), 630-637 (2012).
- Tracy, L. M., Cleland, H. Pain assessment following burn injury in Australia and New Zealand: Variation in practice and its association on in-hospital outcomes. Australasian Emergency Care. 24 (1), 73-79 (2021).
- Montgomery, R. K. Pain management in burn injury. Critical Care Nursing Clinics of North America. 16 (1), 39-49 (2004).
- Kang, D. W., Choi, J. G. Bee venom reduces burn-induced pain via the suppression of peripheral and central substance P expression in mice. Journal of Veterinary Science. 22 (1), 9 (2021).
- Abdi, S., Zhou, Y. Management of pain after burn injury. Current Opinion in Anaesthesiology. 15 (5), 563-567 (2002).
- Ullrich, P. M., Askay, S. W. Pain, depression, and physical functioning following burn injury. Rehabilitation Psychology. 54 (2), 211-216 (2009).
- Patwa, S., Benson, C. A. Spinal cord motor neuron plasticity accompanies second-degree burn injury and chronic pain. Physiological Reports. 7 (23), 14288 (2019).
- Michaelides, A., Zis, P. Depression, anxiety and acute pain: links and management challenges. Postgraduate Medicine. 131 (7), 438-444 (2019).
- Doan, L., Manders, T., Wang, J. Neuroplasticity underlying the comorbidity of pain and depression. Neural Plasticity. 2015, 504691 (2015).
- Vachon-Presseau, E., Centeno, M. V. The emotional brain as a predictor and amplifier of chronic pain. Journal of Dental Research. 95 (6), 605-612 (2016).
- Apkarian, A. V., Baliki, M. N. Predicting transition to chronic pain. Current Opinion in Neurology. 26 (4), 360-367 (2013).
- Yin, W., Mei, L. A Central amygdala-ventrolateral periaqueductal gray matter pathway for pain in a mouse model of depression-like behavior. Anesthesiology. 132 (5), 1175-1196 (2020).
- Deng, Y. T., Zhao, M. G., Xu, T. J. Gentiopicroside abrogates lipopolysaccharide-induced depressive-like behavior in mice through tryptophan-degrading pathway. Metabolic Brain Disease. 33 (5), 1413-1420 (2018).
- Zhang, G. F., Wang, J. Acute single dose of ketamine relieves mechanical allodynia and consequent depression-like behaviors in a rat model. Neuroscience Letters. 631, 7-12 (2016).
- Edwards, R. R., Smith, M. T. Symptoms of depression and anxiety as unique predictors of pain-related outcomes following burn injury. Annals of Behavioral Medicine. 34 (3), 313-322 (2007).
- Pincus, T., Vlaeyen, J. W. Cognitive-behavioral therapy and psychosocial factors in low back pain: directions for the future. Spine. 27 (5), 133-138 (2002).
- Laumet, G., Edralin, J. D. CD3(+) T cells are critical for the resolution of comorbid inflammatory pain and depression-like behavior. Neurobiology of Pain. 7, 100043 (2020).
- Zimmermann, M. Ethical guidelines for investigations of experimental pain in conscious animals. Pain. 16 (2), 109-110 (1983).
- Deuis, J. R., Dvorakova, L. S. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 284 (2017).
- Scholz, J., Broom, D. C. Blocking caspase activity prevents transsynaptic neuronal apoptosis and the loss of inhibition in lamina II of the dorsal horn after peripheral nerve injury. The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 25 (32), 7317-7323 (2005).
- Kang, D. W., Choi, J. G. Automated gait analysis in mice with chronic constriction injury. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (128), e56402 (2017).
- Kang, D. W., Moon, J. Y. Antinociceptive profile of levo-tetrahydropalmatine in acute and chronic pain mice models: Role of spinal sigma-1 receptor. Scientific Reports. 6, 37850 (2016).
- Huang, W., Chen, Z. Piperine potentiates the antidepressant-like effect of trans-resveratrol: involvement of monoaminergic system. Metabolic Brain Disease. 28 (4), 585-595 (2013).
- Can, A., Dao, D. T. The mouse forced swim test. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (59), e3638 (2012).
- Choi, J. G., Kang, S. Y. Antinociceptive effect of Cyperi rhizoma and Corydalis tuber extracts on neuropathic pain in rats. Korean Journal of Physiology & Pharmacology. 16 (6), 387-392 (2012).
- Mosby’s. . Mosby’s Dictionary of Medicine, Nursing & Health Professions – Seventh edition, Nursing Standard. 20 (22), 36 (2006).
- Vandeputte, C., Taymans, J. M. Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders. BMC Neuroscience. 11, 92 (2010).
- Isvoranu, G., Manole, E. Gait analysis using animal models of peripheral nerve and spinal cord injuries. Biomedicines. 9 (8), 1050 (2021).
- Yankelevitch-Yahav, R., Franko, M. The forced swim test as a model of depressive-like behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (97), e52587 (2015).
- Yan, H. C., Cao, X. Behavioral animal models of depression. Neuroscience Bulletin. 26 (4), 327-337 (2010).
- Papp, M., Willner, P. An animal model of anhedonia: attenuation of sucrose consumption and place preference conditioning by chronic unpredictable mild stress. Psychopharmacology. 104 (2), 255-259 (1991).
- Seminowicz, D. A., Laferriere, A. L. MRI structural brain changes associated with sensory and emotional function in a rat model of long-term neuropathic pain. Neuroimage. 47 (3), 1007-1014 (2009).
- Yalcin, I., Barthas, F. Emotional consequences of neuropathic pain: insight from preclinical studies. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 47, 154-164 (2014).
- Choi, J. W., Kang, S. Y. Analgesic effect of electroacupuncture on paclitaxel-induced neuropathic pain via spinal opioidergic and adrenergic mechanisms in mice. American Journal of Chinese Medicine. 43 (1), 57-70 (2015).
