Chronische Vernauwing van de nervus ischiadicus en Pijn Overgevoeligheid Testen bij ratten
Summary
Door de eenvoud van de ingreep en de robuuste gedrag dat eruit voortkomt, chronische vernauwing van de nervus ischiadicus is een van de vooraanstaande dierlijke modellen van neuropathische pijn. Binnen 24 uur na een operatie, wordt de pijn overgevoeligheid vastgesteld en kan kwantitatief gemeten worden met een von Frey aesthesiometer (mechanische test) en plantaire analgesie meter (thermische test).
Abstract
Chronische neuropathische pijn, als gevolg van beschadiging van het centrale of perifere zenuwstelsel, is een wijdverspreide en slopende aandoening, die 7-18% van de bevolking 1,2. Symptomen zijn onder meer spontane (tintelingen, branderig gevoel, elektrische schok ed) pijn, dysesthesie, paresthesie, allodynie (pijn als gevolg van normaal niet-pijnlijke stimuli) en hyperalgesie (een verhoogde respons op pijnlijke stimuli). De sensorische symptomen zijn co-morbide met gedragsproblemen een handicap, zoals slapeloosheid en depressie. Om chronische neuropathische pijn te bestuderen verschillende diermodellen het nabootsen van perifere zenuwschade zijn ontwikkeld, een van de meest gebruikte is Bennett en Xie's (1988) eenzijdige heupzenuw chronische vernauwing letsel (CCI) 3 (figuur 1). Hier presenteren we een methode voor het uitvoeren van CCI en testen pijn overgevoeligheid.
CCI wordt uitgevoerd onder narcose, waarbij de heupzenuw aan de ene kant worden blootgesteld door het maken van dekin incisie, en dwars door het bindweefsel tussen de gluteus superficialis en biceps femoris spieren. Vier chroomzuur darm ligaturen zijn losjes gebonden rond de heupzenuw bij 1 mm intervallen, om er maar af te sluiten, maar niet arresteren epineural doorbloeding. De wond gesloten met hechtingen in de spier en nietjes in de huid. Het dier wordt dan mag van een operatie herstellen 24 uur voor pijn overgevoeligheid test gestart.
Voor gedrags-testen, worden ratten geplaatst in de testapparatuur en mogen wennen aan de testprocedure. Getest Het gebied is het midden van de voetzool van de achterpoot (figuur 2), die valt binnen de heupzenuw distributie. Mechanische terugtrekking drempel wordt berekend door het mechanisch het stimuleren van zowel gewonden en niet-gewonde hindpaws met behulp van een elektronische dynamische plantaire von Frey aesthesiometer of handmatige von Frey haren 4. De mechanische onttrekkingsdrempel is de uitgeoefende maximale druk(In gram) die leidt tot poot terugtrekken. Voor het meten van thermische terugtrekking latentie eerst beschreven door Hargreaves et al. (1988), wordt de achterpoot blootgesteld aan een balk van stralingswarmte door een glazen oppervlak met een plantairflexie analgesie meter 5,6. De intrekking latency aan de warmte stimulus wordt geregistreerd als de tijd voor poot terugtrekking in zowel gewonden en niet gewonde hindpaws. Naar aanleiding van CCI, mechanische onttrekkingsdrempel, evenals thermische terugtrekking latency in de geblesseerde poot zijn beide aanzienlijk verminderd, vergeleken met nulmetingen en de niet gewonde poot (figuur 3). De CCI-model van perifere zenuwschade in combinatie met pijn overgevoeligheid testen biedt een modelsysteem om de effectiviteit van potentiële therapeutische middelen te onderzoeken om chronische neuropathische pijn te wijzigen. In ons laboratorium, maken wij gebruik van CCI naast thermische en mechanische gevoeligheid van de hindpaws om de rol van neuro-immuun interacties te onderzoeken in de pathogeneseen de behandeling van neuropathische pijn.
Protocol
Discussion
CCI is een veel gebruikte perifere zenuwschade model van chronische neuropathische pijn. Het is relatief eenvoudig uit te voeren, en produceert robuuste en stabiele pijn overgevoeligheid ten minste een maand na verwonding. Naar aanleiding van CCI, ratten vertonen abnormale houding van de gewonde achterpoot (tenen bij elkaar gehouden en plantaire-gebogen en poot eversie), maar ook herhaaldelijk schudden, bewaking en likken van de gewonde achterpoot suggereert de aanwezigheid van spontane pijn 9. Naast de senso…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag de oorspronkelijke beschrijving van de CCI-model door Bennett en Xie (1988) erkennen.
Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door subsidies van de National Health and Medical Research Council van Australië (ID # 568637) en de NSW Bureau voor Wetenschap en Medisch Onderzoek naar GMT.
Materials
| Name of the reagent/equipment | Company | Catalogue number | Comments |
| Chromic gut | Ethicon | G-211 | 4-0 thickness |
| Isoflurane | Delvet Pty. Ltd., Seven Hills, NSW | n/a | |
| Mersilk | Ethicon | W-580 | 5-0 thickness |
| Autoclip | Becton Dickinson | 427631 | 9 mm stainless steel |
| Riodine | Orion | R1000802F | 1% w/v iodine |
| Thermal plantar analgesia instrument | Ugo Basile | 37370 | |
| Dynamic plantar aesthesiometer | Ugo Basile | 37400 |
References
- Bouhassira, D., Lanteri-Minet, M., Attal, N., Laurent, B., Touboul, C. Prevalence of chronic pain with neuropathic characteristics in the general population. Pain. 136, 380-387 (2008).
- Toth, C., Lander, J., Wiebe, S. The prevalence and impact of chronic pain with neuropathic pain symptoms in the general population. Pain Med. 10, 918-929 (2009).
- Bennett, G. J., Xie, Y. K. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 33, 87-107 (1988).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J. Neurosci. Methods. 53, 55-63 (1994).
- Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain. 32, 77-88 (1988).
- Yeomans, D. C., Proudfit, H. K. Characterization of the foot withdrawal response to noxious radiant heat in the rat. Pain. 59, 85-94 (1994).
- Dougherty, P. M., Garrison, C. J., Carlton, S. M. Differential influence of local anesthetic upon two models of experimentally induced peripheral mononeuropathy in the rat. Brain Research. 570, 109-115 (1992).
- Bennett, G. J., Chung, J. M., Honore, M., Seltzer, Z. Models of neuropathic pain in the rat. Curr. Protoc. Neurosci. Chapter 9, (2003).
- Attal, N., Jazat, F., Kayser, V., Guilbaud, G. Further evidence for 'pain-related' behaviours in a model of unilateral peripheral mononeuropathy. Pain. 41, 235-251 (1990).
- Hu, B., Doods, H., Treede, R. -. D., Ceci, A. Depression-like behaviour in rats with mononeuropathy is reduced by the CB2-selective agonist GW405833. Pain. 143, 206-212 (2009).
- Jesse, C., Wilhelm, E., Nogueira, C. Depression-like behavior and mechanical allodynia are reduced by bis selenide treatment in mice with chronic constriction injury: a comparison with fluoxetine, amitriptyline, and bupropion. Psychopharmacology. 212, 513-522 (2010).
- Monassi, C. R., Bandler, R., Keay, K. A. A subpopulation of rats show social and sleep-waking changes typical of chronic neuropathic pain following peripheral nerve injury. Eur. J. Neurosci. 17, 1907-1920 (2003).
- Roeska, K., Doods, H., Arndt, K., Treede, R. D., Ceci, A. Anxiety-like behaviour in rats with mononeuropathy is reduced by the analgesic drugs morphine and gabapentin. Pain. 139, 349-357 (2008).
- Kontinen, V. K., Kauppila, T., Paananen, S., Pertovaara, A., Kalso, E. Behavioural measures of depression and anxiety in rats with spinal nerve ligation-induced neuropathy. Pain. 80, 341-346 (1999).
- Urban, R., Scherrer, G., Goulding, E. H., Tecott, L. H., Basbaum, A. I. Behavioral indices of ongoing pain are largely unchanged in male mice with tissue or nerve injury-induced mechanical hypersensitivity. Pain. 152, 990-1000 (2011).
- Myers, R. R., Yamamoto, T., Yaksh, T. L., Powell, H. C. The role of focal nerve ischemia and Wallerian degeneration in peripheral nerve injury producing hyperesthesia. Anesthesiology. 78, 308-316 (1993).
- Grace, P. M., Hutchinson, M. R., Manavis, J., Somogyi, A. A., Rolan, P. E. A novel animal model of graded neuropathic pain: utility to investigate mechanisms of population heterogeneity. J. Neurosci. Methods. 193, 47-53 (2010).
- Kajander, K. C., Pollock, C. H., Berg, H. Evaluation of hindpaw position in rats during chronic constriction injury (CCI) produced with different suture materials. Somatosens Mot. Res. 13, 95-101 (1996).
- Xu, J., Pollock, C. H., Kajander, K. C. Chromic gut suture reduces calcitonin-gene-related peptide and substance P levels in the spinal cord following chronic constriction injury in the rat. Pain. 64, 503-509 (1996).
- Sommer, C., Schafers, M. Painful mononeuropathy in C57BL/Wld mice with delayed wallerian degeneration: differential effects of cytokine production and nerve regeneration on thermal and mechanical hypersensitivity. Brain. Res. 784, 154-162 (1998).
- Walczak, J. S., Beaulieu, P. Comparison of three models of neuropathic pain in mice using a new method to assess cold allodynia: the double plate technique. Neurosci. Lett. 399, 240-244 (2006).
- Maves, T. J., Pechman, P. S., Gebhart, G. F., Meller, S. T. Possible chemical contribution from chromic gut sutures produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 54, 57-69 (1993).
- Tall, J. M., Stuesse, S. L., Cruce, W. L., Crisp, T. Gender and the behavioral manifestations of neuropathic pain. Pharmacol Biochem. Behav. 68, 99-104 (2001).
- Chung, J. M., Choi, Y., Yoon, Y. W., Na, H. S. Effects of age on behavioral signs of neuropathic pain in an experimental rat model. Neurosci. Lett. 183, 54-57 (1995).
- Tanck, E. N., Kroin, J. S., McCarthy, R. J., Penn, R. D., Ivankovich, A. D. Effects of age and size on development of allodynia in a chronic pain model produced by sciatic nerve ligation in rats. Pain. 51, 313-316 (1992).
- Shir, Y., Sheth, R., Campbell, J. N., Raja, S. N., Seltzer, Z. Soy-containing diet suppresses chronic neuropathic sensory disorders in rats. Anesth. Analg. 92, 1029-1034 (2001).
- Yoon, Y. W., Lee, D. H., Lee, B. H., Chung, K., Chung, J. M. Different strains and substrains of rats show different levels of neuropathic pain behaviors. Experimental Brain Research. 129, 167-171 (1999).
- Mogil, J. S., Davis, K. D., Derbyshire, S. W. The necessity of animal models in pain research. Pain. 151, 12-17 (2010).
- Mogil, J. S. Animal models of pain: progress and challenges. Nat. Rev. Neurosci. 10, 283-294 (2009).
- Langford, D. J. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat. Methods. 7, 447-449 (2010).
- Austin, P. J., Moalem-Taylor, G. The neuro-immune balance in neuropathic pain: involvement of inflammatory immune cells, immune-like glial cells and cytokines. J. Neuroimmunol. 229, 26-50 (2010).
