Wir entwickeln eine evozierte Maßnahme von Arthritis, Schmerzen und mit einer standardisierten Methode zur Messung der spontanen Schmerzen in verschiedenen murinen Modellen von chemisch induzierten Arthritis verbunden. Diese Maßnahmen sind empfindlich und für verschiedene Arten von Gelenkschmerzen reproduzierbar.
Schmerz ist die Hauptursache für Behinderung von Arthritis. Derzeit gibt es ein ungedeckter Bedarf an adäquate Behandlungen für Arthritisschmerzen. Präklinische Modellen sind notwendig und nützlich für die Erforschung der Mechanismen von Schmerz und zur Bewertung der Wirksamkeit von Arthritis Therapien. Messung von Schmerzen in Tiermodellen der Arthritis ist eine Herausforderung. Wir haben Methoden für die Messung evozierter und spontane Schmerzen in drei Modellen der murinen Arthritis entwickelt. Wir quantitate die evozierte Schmerzen Antworten von Mäusen feste Abtasten der schmerzhaften Knie unterzogen. Darüber hinaus bewerten wir spontane Schmerzen durch den Anteil des Gewichts und die Höhe der Zeit platziert auf jedem ihrer 4 Gliedmaßen nach Induktion der Arthritisschmerzen in einem Knie. Gelenkschmerzen in diese Maus-Modellen produziert einen deutlichen Anstieg der evozierten Schmerzen Antworten und eine Änderung der Belastung. Da Mäuse Vierbeiner sind, entlasten sie das schmerzhafte Bein auf der kontralateralen Extremität, die Vorderbeine, oder als Kombination. Diese Methoden sind einfach und erfordern minimalen Ausrüstung sind reproduzierbar und sensibel für die Erkennung von Schmerzen. Sie eignen sich für das Studium Disease modifying Arthritis Behandlungen und Analgetika in den Mäusen.
Schmerz ist die Hauptursache für Behinderung von Arthritis1,2. Derzeit verfügbar Analgetika sind oft unwirksam, giftigen und potentiell dazu beitragen, die landesweite narkotischen Problem3. Operation ist nicht immer eine Option für Endstadium Arthritis, insbesondere ältere Menschen, die mehrere Komorbiditäten haben können. Intraartikuläre Steroide und Viskosupplementation können in frühen Krankheit wirksam sein aber in der Regel verlieren ihre Wirksamkeit im späten Stadium Krankheit4. Es ist ein großer ungedeckter Bedarf an wirksamen Analgetika für Arthritisschmerzen, die mit derzeit verfügbaren Therapien angegangen werden können.
Präklinische Modellen sind hilfreich für das Verständnis des Wirkmechanismus von Schmerztherapien und für die Vorhersage limitierende Toxizität, aber Schmerzen Messung bei Tieren ist eine Herausforderung,5. Schmerz-Maßnahmen sind direkte und spontane (statisch oder dynamisch Gewicht Lager, Fuß Ganganalyse, spontane Bewegung, Haltung und mechanische oder thermische Empfindlichkeit) oder indirekte/erwähnt (Hind Gliedmaßen Rückzug Test, Knie Druckkraft oder Bildgebung des Gehirns) 6. für leichte Formen der Monoarthritis, Ganganalyse ist unempfindlich und Konsistenz7fehlt. Statische Belastung kann eignet sich zur Messung der Schmerzen in Ratte Hintergliedmaßen jedoch schwer in den Mäusen. Mechanische Empfindlichkeit Maßnahmen wie die von Frey-Test indirekt erkennen, Sensibilisierung der die Fußauflage in der Umgebung von Knie-Arthritis, aber nicht direkt messen, Schmerzen im Knie und sind umständlich zu führen. Knie-Druckkraft gemessen mit dem Gerät P.A.M. (Anwendung Druckmessung) kann verwendet werden, bei Ratten, aber das große Gerät ist schwierig zu bedienen bei Mäusen ohne negative Verhaltensweisen, die Schmerzen8nicht notwendigerweise zu produzieren.
Wir entwickelten Methoden zur Messung spontan und evozierte Schmerzen in drei verschiedenen Modellen von murinen Arthritis, die sensible und reproduzierbare zur Messung der Schwere der Schmerzen und die schmerzstillende Wirkung von intraartikulären Therapien9, 10. können wir auch Schmerzlinderung zu korrelieren mit anderen histologischen Marker für Schmerz und Bildschirm investigational Medikamente, die beim Menschen nicht möglich wäre. Wir evaluieren Synergismus von bescheiden wirksame Analgetika, effektivere Kombinationstherapien zu identifizieren. Durch die Verwendung von bewährter Methoden für evozierte und spontane Schmerzen, vermeiden wir die Falle der Ausweisung Schmerzen, die sich in eine Art von Schmerzen Verhalten aber nicht die anderen und genauer Spiegel Schmerzen Messung in Menschen11niederschlägt. Durch die Begrenzung Schmerzen Auswertung zweier Methoden, minimieren wir Stress auf die Tiere, können Schmerzen Verhalten beeinflussen, und maximale Produktivität des Labors.
Messung von Gelenkschmerzen in präklinischen Modellen von entzündlichen Arthritis und degenerativen Gelenkerkrankungen ist ein zunehmend wertvolles Werkzeug um neue Behandlungsmethoden für Arthritisschmerzen und für die Wiederherstellung der Gelenkfunktion9,10zu bewerten. Messung der Schmerzen Verhaltensweisen bei Mäusen mit chronischen degenerativen Gelenkerkrankungen ist anspruchsvoll. Als Vierbeiner können sie eine schmerzhafte Gliedmaße auf eine beliebige Kombination der drei Gliedmaßen oder der Schwanz auslagern. Verminderte Funktion in einem Glied kann nicht angezeigt werden, als da es beim zweibeinigen Menschen ist offensichtlich. Wie Tiere zum Opfer, haben Mäuse einen Überlebensvorteil Schmerzen Verhalten zu minimieren.
Dieser Bericht zeigt, dass Gelenkschmerzen aus verschiedenen pathologischen Mechanismen bei Mäusen mit einfache und relativ kostengünstige Methoden gemessen werden kann. Entzündliche Gelenkschmerzen verursacht größere Veränderungen in tragende Zeit und Verteilung und daher möglicherweise ein empfindlicher Modell für den Nachweis der Analgesie. Jedoch andere Modelle von Gelenkschmerzen, wichtig, wenn neue potenzielle Analgetika zu bewerten, da Mechanismen von Schmerz Initiierung und Aufrechterhaltung wahrscheinlich anders mit verschiedenen Pathologie. Wir fanden Unterschiede in offloading Muster zwischen Männern und Frauen und zwischen verschiedenen Modellen von Arthritisschmerzen.
Es ist wichtig zu erkennen, dass es können Belastung sowie geschlechtsspezifische Unterschiede im Verhalten der Schmerz in Mäusen14,15,16. Es ist auch bekannt, dass es unterschiedliche Belastung Unterschiede in Schmerzschwellen. Wir festgestellt, dass bei Mäusen C57/Bl6, Weibchen deutlich spontanere Schmerz Verhaltensweisen (erhöhte Gewicht und Zeit auf Vorderbeine) als männliche Mäuse mit chronischen degenerativen Gelenkschmerzen (Abbildung 2 und Abbildung 3) nachgewiesen. Wir die Brunst Phase für diese weibliche Mäuse nicht ermitteln, so wir nicht sagen können, ob dies keine Auswirkungen auf unsere Ergebnisse hatte, aber andere festgestellt haben, dass Brunst Phase beobachteten Geschlechtsunterschiede in C57/Bl6 Mäuse17nicht erklären.
Evozierte Schmerzen Verhalten reagiert empfindlich auf alle Arten von Gelenkschmerzen getestet und hat gute Reproduzierbarkeit. Es ist wichtig, dass der Prüfer geschult ist, einheitliche, standardisierte Palpation Druck liefern und verwenden Sie konsequente Zurückhaltung Methoden, mit denen das Verhalten von Schmerzen, Schmerz und Analgesie erkennen ermöglicht. Es ist wichtig, immer die normalen Knie zuerst, um die Schmerzen Antwort im normalen Knie durch einen Crossover-Effekt minimieren und maximieren den Unterschied in Schmerz Reaktion zwischen dem normalen und schmerzhafte Knie zu untersuchen. Mit einem zweiten Beobachter die Schmerz Antworten übereinstimmen, aus denen sich die EPS ist notwendig, damit konzentriert sich der Prüfer auf konsequente Abtasten und Lautäußerungen und Kämpfe immer wieder ausgezählt werden. Es möglicherweise erforderlich, die Zurückhaltung-Methode vor allem zu üben, um sicherzustellen, dass das Tier Schmerzen adäquat reagieren kann aber reagiert nicht zu leicht, um die Schmerzen Antwort zu verdünnen. Ein Vorteil der EPS-Messung ist, dass es analog zu gemeinsamen Zärtlichkeit bei menschlichen Patienten zu messen.
Wir fühlen diese Methoden sind bestehende Methoden überlegen, dass sie Schmerzen aus den Kniegelenken von Mäusen direkt messen, können sie in verschiedenen Modellen von Monoarthritis Schmerzen verwendet werden, sie sind beide Antworten spontan und evozierte Schmerzen und sind relativ preiswert aber zuverlässig und reproduzierbar. Als Therapien entwickelt werden, um effektiver Behandlung von Arthritis, werden diese Methoden nützlich für die Bestätigung, ob Behandlungen für die meisten behindernden Ergebnis von Arthritis, Schmerzen tatsächlich wirksam sind.
Unsere Methoden haben einige Einschränkungen. In erster Linie ist die EPS-Maßnahme durch die Forderung nach einem einzigen Prüfer und Beobachter und die Notwendigkeit einer sehr konsequent Technik begrenzt. Die evozierte Schmerzen Maßnahmen stärker automatisiert und unterliegen nicht wie Inter Beobachter Unterschiede. Weitere Verfeinerung der EPS-Maßnahme kann automatisierte Methoden zum zählen der Lautäußerungen als Reaktion auf Palpation, z. B. die Verwendung eines Ultraschall Fledermausdetektor Lautäußerungen zählen enthalten. Diese Methode müsste verglichen werden, um unsere aktuellen Methode, um die Sensitivität und Spezifität zu bestätigen, bevor es weitgehend umgesetzt werden könnte.
Zusammenfassend lässt sich sagen beschreiben wir zwei verschiedene Schmerzen Verhalten Maßnahmen zur Quantifizierung der Gelenkschmerzen bei Mäusen. Geschlecht und Stamm Unterschiede müssen berücksichtigt werden, bevor die Entscheidung für eines experimentellen Modells. Maßnahmen der evozierten Schmerzen erfordern sorgfältige Ausbildung und konsequente Umsetzung des Prüfers. Beide Verhaltensweisen spontan und evozierte Schmerzen werden empfohlen, um schwere Schmerzen und funktionelle Einschränkung zu bewerten und sollte genutzt werden, um die Auswirkungen der neuen potenziellen Analgetika vollständig zu bewerten.
The authors have nothing to disclose.
Gefördert durch das Department of Veterans Angelegenheiten MERIT Award 2 I01 RX000379-05.
Advanced Dynamic Weightbearing Device | Bioseb In Vivo Research Instruments, Vitrolles, France | Model: BIO-DWB-M – For mice | |
C57/Bl6 mice (male and female) | Jackson Labs, Bar Harbor ME | Stock No: 000664 | Black 6 | |
Carrageenan | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 22049-5G-F | |
Complete Freund's Adjuvant | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | F5881 | |
Palpometer | Palpometer Systems, Inc. Victoria, B.C | Not available – no longer in business | |
Type IV Collagenase | Worthington Biomedical Corp, Lakeville, NJ | LS004210 |