Summary

Внутричерепных фармакотерапии и боль Assays грызунов

Published: April 09, 2019
doi:

Summary

Здесь мы представляем протокол к внутричерепной фармакологические эксперименты, следуют боль поведение анализов в грызунов. Этот протокол позволяет исследователям доставить молекулярных и клеточных целей в головном мозге, для фармакологических агентов в лечении боли.

Abstract

Боль является характерной чувственный опыт с эмоциональные и когнитивные аспекты. Однако Центральный механизмы боли остаются плохо понимали, что препятствует развитию эффективной терапии. Внутричерепных фармакологии представляет важным инструментом для понимания молекулярных и клеточных механизмов, боли в мозг, а также Роман лечения. Здесь мы представляем протокол, который интегрирует внутричерепных фармакологии боли поведение тестирования. В частности мы покажем, как на настаиваться болеутоляющие препараты в регион выберите мозга, которые могут быть ответственны за боль модуляции. Кроме того чтобы определить эффект препарата кандидат в центральной нервной системе, боль анализы выполняются после внутричерепного лечения. Наши результаты показывают, что внутричерепных отправления болеутоляющие препараты в целевом регионе могут обеспечить облегчение боли в грызунов. Таким образом наш протокол успешно демонстрирует, что внутричерепных фармакологии, в сочетании с болью поведение тестирования, может быть мощным инструментом для изучения механизмов боли в мозг.

Introduction

Известно, что центральной нервной системы играют ключевую роль в регуляции боли. Например глютамат сигналов в мозг имеет регулирующей роли в контексте боли1,2. Следовательно существует необходимость изучения клеточном и молекулярном сигнальных путей в головном мозге в отношении боли. Кроме того необходимо понять, если молекулярных целей в конкретных мозга могут быть изменены для лечения боли. Текущие исследования боли в мозг положиться в vitro исследования электрофизиологии в сочетании с системными (внутрибрюшной) доставки фармакологических агентов. В vitro исследования имеют очевидный дефицит в раскрытии в естественных условиях механизмы боли. Тем временем системных лекарств не разграничить точные клеточных мишеней. В естественных условиях внутричерепных инъекции химических и биологических агентов стали мощным инструментом для изучения неврологические и молекулярные пути в головном мозге. В последние годы другие поля использовали в vivo внутричерепных инъекции успешно изучать поведение наркомании и вознаграждение и замыкания путей в грызунов3,4. Однако в контексте боли, использование в vivo внутричерепных фармакологии отсутствует.

Внутричерепных инъекции позволяют точно инъекций препарата в конкретной области мозга. Кроме того конкретные пути и рецепторы могут быть направлены с использованием высокоселективных наркотиков. Сочетание внутричерепных системы доставки с точностью препаратами позволяет нам ориентироваться на молекулярном и клеточном цели для боли. После внутричерепных доставки этих лекарств исследователи могут наблюдать непосредственных последствий в поведении грызунов. От хорошо проведенных экспериментов грызунов поведения могут быть связаны с фармакологии.

В этом протоколе мы использовали пример ампакины вливания в префронтальной коре (PFC) продемонстрировать механизм корковых глутамата сигнализации в регуляции боли. AMPAkines являются синтетическими соединениями, которые известны аллостерический модуляторы. Они показали способность облегчить острые и хронические боли в животных моделей5,6. Предыдущие исследования показывают, что вероятность сайты действий AMPAkines в мозг5,6. PFC — это область в мозге, что экспонаты сверху вниз управления подкорковых областей регулировать настроение и поведение. Некоторые из этих прогнозов вывода было показано, чтобы быть ключом в боль правилам1,2,7. Говоря более конкретно глютамат сигнализации в ПФУ было показано регулируют боли. Таким образом ПФК был выбран как мозг целевой области для изучения AMPAkines в государствах боль.

Protocol

Все процедуры в этом исследовании были утверждены Нью-Йорка университета Школа медицины институциональных животных ухода и использования Комитет (IACUC) в соответствии с руководством Национального института здравоохранения (НИЗ) для ухода и использования лабораторных животных. <p class=…

Representative Results

В качестве примера мы проникнуты ампакины в ПФК через канюли (рис. 1). Мы также проникнуты морфина системно оценить синергических обезболивающий эффекты между AMPAkines и морфин. Эти результаты показывают, что AMPAkines и морфина имеют добавки обезболивающий эф?…

Discussion

В этом исследовании мы продемонстрировали, что внутричерепных фармакологии является мощным инструментом для изучения боли механизмов и имеет потенциал как терапевтические системы доставки. В нашем протокол Мы доставлено AMPAkines непосредственно в ПФУ и обнаружили, что путем повышения г…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана национального института Генеральной медицинских наук (GM102691, GM115384), Национальный институт неврологических нарушений и инсульта (NS100065), (Бетесда, MD, США) и анестезии исследований фонда из Нью-Йорка факультет университета Анестезиологии (Нью-Йорк, Нью -Йорк, США).

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

References

  1. Lee, M., et al. Activation of corticostriatal circuitry relieves chronic neuropathic pain. The Journal of Neuroscience. 35 (13), 5247-5259 (2015).
  2. Martinez, E., Lin, H. H., Zhou, H., Dale, J., Liu, K., Wang, J. Corticostriatal Regulation of Acute Pain. Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 146 (2017).
  3. Goffer, Y., et al. Calcium-permeable AMPA receptors in the nucleus accumbens regulate depression-like behaviors in the chronic neuropathic pain state. The Journal of Neuroscience. 33 (48), 19034-19044 (2013).
  4. Carr, K. D., et al. AMPA receptor subunit GluR1 downstream of D-1 dopamine receptor stimulation in nucleus accumbens shell mediates increased drug reward magnitude in food-restricted rats. Neuroscience. 165, 1074-1086 (2010).
  5. Su, C., et al. AMPAkines target the nucleus accumbens to relieve postoperative pain. Anesthesiology. 125 (5), 1030-1043 (2016).
  6. Le, A. M., Lee, M., Su, C., Zou, A., Wang, J. AMPAkines have novel analgesic properties in rat models of persistent neuropathic and inflammatory pain. Anesthesiology. 121 (5), 1080-1090 (2014).
  7. Cooper, S. J. Anaesthetisation of prefrontal cortex and response to noxious stimulation. Nature. 254 (5499), 439-440 (1975).
  8. Blevins, J. E., Stanley, B. G., Reidelberger, R. D. DMSO as a vehicle for central injections: tests with feeding elicited by norepinephrine injected into the paraventricular nucleus. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 71, 277-282 (2002).
  9. Schmeichel, B. E., Herman, M. A., Roberto, M., Koob, G. F. Hypocretin Neurotransmission Within the Central Amygdala Mediates Escalated Cocaine Self-administration and Stress-Induced Reinstatement in Rats. Biological Psychiatry. 81, 606-615 (2017).
  10. Sun, Y., Liu, K., Martinez, E., Dale, J., Huang, D., Wang, J. AMPAkines and morphine provide complementary analgesia. Behavioural Brain Research. 334 (2017), 1-5 (2017).

Play Video

Cite This Article
Martinez, E., Zhou, H., Wang, J. Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents. J. Vis. Exp. (146), e58473, doi:10.3791/58473 (2019).

View Video