العلاج البطيني داخل المنظار مع Resiniferatoxin واختبارات الألم في الفئران
Summary
وقد اقترح مستقبلات عابرة نوع الفانيليايد المحتملة 1 (TRPV1) في المنطقة فوق مستوى السكان للعب بعض الأدوار في وظيفة الدماغ. هو موضح هنا بروتوكول للحقن intracerebrobrotricular من resiniferatoxin لتجاوز مستوى الحساسية TRPV1 في الفئران. كما يتم عرض إجراءات لبعض اختبارات الألم.
Abstract
ومن المعروف أن مستقبلات عابرة من النوع الفانيليا 1 (TRPV1)، قناة الموجبة الحرارية، لتحريك الألم في الأعصاب الطرفية. بالإضافة إلى وظيفتها الطرفية، وقد اقترح أيضا مشاركتها في وظائف الدماغ. وقد عرف Resiniferatoxin (RTX) ، وهو ناهض TRPV1 فائقة القدرة ، للحث على إزالة الحساسية على المدى الطويل من TRPV1 ، وكان هذا إزالة الحساسية نهجا بديلا للتحقيق في الأهمية الفسيولوجية للخلايا التعبير عن TRPV1. هنا نحن وصف بروتوكول لعلاج intracerebrobrotricular (i.c.v.) مع RTX في الفئران. يتم وصف الإجراءات لاختبار nociception لحفز TRPV1 الطرفية (اختبار RTX) والتحفيز الميكانيكي (اختبار ضغط الذيل) ثم اتبع. على الرغم من أن الاستجابات nociceptive من الفئران التي كانت تدار RTX i.c.v. كانت مماثلة لتلك التي من مجموعات التحكم، كانت الفئران RTX-i.c.v.تدار غير حساسة للتأثير مسكن من اسيتامينوفين، مما يشير إلى أن i.c.v. العلاج RTX يمكن أن تحفز إزالة الحساسية TRPV1 فوق مستوى الجنين انتقائية. ويمكن استخدام هذا النموذج الماوس كنظام تجريبي مناسب لدراسة دور TRPV1 في وظيفة الدماغ / فوق مستوى العمود الفقري. ويمكن أيضا تطبيق هذه التقنيات على دراسات الإجراءات المركزية للأدوية الأخرى.
Introduction
تتلقى الحيوانات العديد من المحفزات الفيزيائية والكيميائية من بيئتها من خلال أجهزة الاستشعار على الأعصاب الطرفية. مستقبلات عابرة المحتملة نوع الفانيليا 1 (TRPV1) هي واحدة من الترسيمترية، قنوات الموجبة غير انتقائية التي تعمل كمستشعرات الحرارة1،2، ومن المعروف تفعيل و / أو تعديل TRPV1 لتكون خطوة رئيسية لالنابية في كل من السياقات العادية والتهابات3. على الرغم من أن نمط التعبير العام مثير للجدل ، فإن التعبير عن TRPV1 قد اقترح أيضًا في المناطق فوق مستوى العمود الفقري ، حيث يشارك في أنشطة مختلفة في الدماغ (بما في ذلك nociception4، thermoregulation5، القلق6، اضطراب فرط النشاط في عجز الانتباه7، والصرع8). وعلاوة على ذلك، فقد اقترح مؤخرا أن اسيتامينوفين، وهو مسكن للألم المستخدمة على نطاق واسع، يتوسط تفعيل TRPV1 المركزية لانتزاع عملها مسكن9،10.
إدارة ناهض TRPV1 الزائدة بما في ذلك الكابسايسين وراتنجيفراتوشين (RTX) إلى الحيوانات يؤدي إلى موت الخلايا العصبية TRPV1 إيجابية وطويلة الأمد إزالة الحساسية لناهضات TRPV111,12. جنبا إلى جنب مع التطبيق المحلي (داخلthecal13،14، intracisternal15،16،17، و intraganglional18) ، وقد وفرت هذه الطريقة الاستئصال الكيميائية وسيلة بديلة للتحقيق في الوظائف الفسيولوجية من TRPV1. لقد أبلغنا مؤخرا أن حقن intracerebrobrotricular (i.c.v.) من RTX يمنع تأثير مسكن من الأسيتامينوفين في الفئران، مما يشير إلى أن الحساسية TRPV1 فوق مستوىانتقائية 19. في هذه المخطوطة، نقدم البروتوكول الدقيق لحقن i.c.v. واختبارات الألم اللاحقة.
الحقن المباشر للأدوية في البطينين في الدماغ يجعل من الممكن لدراسة آثارها المركزية في حين الحد من أي آثار هامشية. إجراء الحقن i.c.v. المقدمة هنا هو تعديل للطريقة التي ذكرتها هالي وماكورميك20. هذه الطريقة بسيطة تنطوي على إدخال إبرة الحقن في البطينين الجانبي من خلال خياطة الإكلين ولا تتطلب أي معدات خاصة أو إجراءات جراحية للتكبيل.
التطبيق المحلي المحيطي لـ TRPV1 يثير إحساسًا بألم حارق والتهاب عصبي. الفئران التي يتم التعامل معها بشكل نظامي مع RTX، و الفأر TRPV1-KO، غير حساسة لهذا التحفيز13. لقد قمنا بالحقن داخل محطة الإذاعة والتلفزيون (RTX) لتأكيد الحفاظ على TRPV1 الطرفية في RTX-i.c.v. الفئران. هذا الأسلوب هو تعديل للتقليدية formalin اختبار21.
وقد أفيد أن الفئران تعامل بشكل نظامي مع RTX و TRPV1- KO الفئران تظهر عتبة طبيعية للمحفزات الميكانيكية11,13,22. هنا نقدم إجراء لاختبار ضغط الذيل لاختبار التغييرات في تأثير مسكن أسيتامينوفين.
كل هذه الإجراءات هي الأرثوذكسية وتنوعا، ويمكن تطبيقها على دراسات الأدوية الأخرى.
Protocol
Representative Results
Discussion
الخطوة الأكثر أهمية في هذه التجارب هو نجاح حقن i.c.v. تقنية الحقن i.c.v. المستخدمة هنا بسيطة جدا ولكنها تتطلب بعض الممارسة. قبل التجارب، ينصح ممارسة مع الأصباغ (على سبيل المثال 0.5٪ trypan الأزرق في المالحة). إذا تم إجراء الحقن بشكل صحيح ، يجب أن تكون علامة الإبرة واضحة على خياطة الإكليل وينبغي أن تكو…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
اي.
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).
