Intrakranielle Pharmakotherapie und Schmerz-Assays bei Nagern
Summary
Hier präsentieren wir ein Protokoll, um intrakranielle pharmakologische Experimente, gefolgt von Schmerzen Verhalten Assays bei Nagetieren durchführen. Dieses Protokoll erlaubt Forschern, molekularen und zellulären Ziele im Gehirn, für pharmakologische Wirkstoffe bei der Behandlung von Schmerzen zu liefern.
Abstract
Schmerz ist eine auffallende Sinneserfahrung mit affektiven und kognitiven Dimension. Allerdings bleiben zentrale Mechanismen für Schmerzen schlecht verstanden, die Entwicklung wirksamer Therapeutika behindern. Intrakranielle Pharmakologie stellt ein wichtiges Instrument für das Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen des Schmerzes im Gehirn, sowie für neuartige Therapien. Hier präsentieren wir eine Protokoll, die intrakranielle Pharmakologie mit Schmerzen Verhalten testen integriert werden kann. Insbesondere zeigen wir, wie mit Analgetika select Hirnregion, die für Schmerzen Modulation verantwortlich sein können. Darüber hinaus werden ermitteln, die Wirkung des Medikaments Kandidat in das zentrale Nervensystem, Schmerz-Assays intrakraniellen Nachbehandlung durchgeführt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass intrakranielle Verabreichung von Analgetika in einer gezielten Region Schmerzlinderung bei Nagern bieten kann. Unser Protokoll zeigt so erfolgreich, dass intrakranielle Pharmakologie, kombiniert mit Schmerzen Verhalten testen, ein leistungsfähiges Werkzeug für die Untersuchung der Mechanismen der Schmerz im Gehirn sein kann.
Introduction
Das zentrale Nervensystem ist bekannt, spielen eine wichtige Rolle bei Schmerzen Regulation. Zum Beispiel hat Glutamat im Gehirn signalisieren eine regulierende Rolle im Zusammenhang mit Schmerzen1,2. Daher gibt es eine Notwendigkeit, zelluläre und molekulare Signalwege im Gehirn in Bezug auf Schmerzen zu untersuchen. Darüber hinaus gibt es ein Bedürfnis zu verstehen, wenn molekulare Targets in bestimmten Gehirnregionen geändert werden können, um Schmerzen zu behandeln. Aktuelle Studien des Schmerzes im Gehirn abhängig von in-vitro- Studien der Elektrophysiologie in Kombination mit systemischen (intraperitoneal) Lieferung von pharmakologischen Wirkstoffen. In-vitro- Studien haben offensichtliche Defizite bei der Enthüllung in Vivo Schmerzen Mechanismen. Unterdessen systemische Drug-Delivery nicht die genauen zellulären Zielen abzugrenzen. In Vivo intrakranielle Injektionen von chemischen und biologischen Arbeitsstoffen sind ein mächtiges Werkzeug, neurologische und molekulare Signalwege im Gehirn zu studieren geworden. In den letzten Jahren haben andere Felder in Vivo intrakraniellen Injektionen verwendet, sucht und Belohnung Verhaltensweisen und Schaltung Wege in Nagetieren3,4erfolgreich zu studieren. Im Rahmen des Schmerzes fehlt jedoch die Verwendung von in Vivo intrakraniellen Pharmakologie.
Intrakranielle Injektionen ermöglichen präzise Injektion eines Medikaments in einem bestimmten Bereich des Gehirns. Darüber hinaus können bestimmte Wege und Rezeptoren mit hochselektiver Drogen ausgerichtet werden. Die Kombination aus einer intrakraniellen Liefersystem medikamentös Präzision ermöglicht es uns auf molekularer und zellulärer Ziele für Schmerzen. Im Auslieferzustand intrakraniellen dieser Medikamente können die Forscher die unmittelbaren Auswirkungen des Verhaltens von Nagetieren beobachten. Aus gut durchgeführten Versuche können Nagetiere Verhaltensweisen mit Pharmakologie verknüpft werden.
In diesem Protokoll haben wir das Beispiel der Ampakin Infusion im präfrontalen Kortex (PFC) um den Mechanismus der kortikalen Glutamat Signalisierung in Schmerzen Verordnung zu demonstrieren. Ampakine sind synthetische Verbindungen, die allosterische Modulatoren bekannt sind. Sie haben gezeigt, dass die Fähigkeit zur Linderung akuter und chronischer Schmerzen in der Tier-Modelle5,6. Frühere Studien deuten darauf hin, dass die wahrscheinlich Standorte des Handelns der Ampakine im Gehirn5,6. Der PFC ist eine Region im Gehirn, das Top-down-Steuerung zu subkortikalen Bereichen, Stimmung und Verhalten zu regulieren aufweist. Einige dieser Ausgabe Projektionen nachweislich Schmerzen Verordnung1,2,7sein. Genauer gesagt, Glutamat Signalisierung in der PFC nachweislich Schmerzen zu regulieren. So wurde die PFC als eine gezielte Gehirnregion für die Untersuchung der Ampakine in Schmerz Staaten gewählt.
Protocol
Representative Results
Discussion
In dieser Studie haben wir gezeigt, dass intrakranielle Pharmakologie ein mächtiges Werkzeug ist um Schmerzen Mechanismen zu studieren und Potenzial als eine therapeutische Delivery-System hat. In unserem Protokoll wir lieferten Ampakine direkt in die PFC und festgestellt, dass durch Verbesserung der Glutamat-Signalisierung in der PFC Ampakine Schmerzlinderung zur Verfügung gestellt. Wir waren in der Lage, dies durch den Einsatz von intrakraniellen Injektionen kombiniert mit intraperitoneale Injektionen mit nachfolgend…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde vom National Institute of General Medical Sciences (GM102691, GM115384), National Institute of Neurological Disorders und Schlaganfall (NS100065), (Bethesda, MD, USA) unterstützt und die Anästhesie Fonds der New York University Forschungsabteilung Anästhesie (New York, NY, USA).
Materials
| Sterotaxic Cannula | PlasticsOne | 8I26GA8MMKIT | |
| Digital Syringe | Hamilton | 8440 | |
| AMPAkine | Sigma Aldrich | C-271 | |
| Dimethyl Sulfoxide | Sigma Aldrich | D4540 | |
| Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37370 | |
| Male Sprague-Dawley rats | Taconic Farms | NTac:SD | |
| Sterile Surgical gloves | Dynarex | 6535 |
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