Summary

Verbrennungsverletzungsbedingte Schmerzen und depressionsähnliches Verhalten bei Mäusen

Published: September 29, 2021
doi:

Summary

Eine vorübergehende Verbrühungsverletzung (65 °C ± 0,5 °C, 3 s) einer Hinterpfote verringert die Schwelle (g) zur Von-Frey-Filamentstimulation der ipsilateralen Seite und verändert das Gangbild. Außerdem induziert eine Brandverletzung ein depressionsähnliches Verhalten im erzwungenen Schwimmtest.

Abstract

Brühendes Wasser ist die häufigste Ursache für Brandverletzungen sowohl bei älteren als auch bei jungen Bevölkerungsgruppen. Es ist eine der größten klinischen Herausforderungen aufgrund der hohen Mortalität und der Folgen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen. Verbrennungen verursachen häufig intensive spontane Schmerzen und anhaltende Allodynie sowie lebensbedrohliche Probleme. Noch wichtiger ist, dass übermäßige Schmerzen oft von Depressionen begleitet werden, die die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen können. Dieser Artikel zeigt, wie man ein Tiermodell für die Untersuchung von verbrennungsinduzierten Schmerzen und depressionsähnlichem Verhalten entwickelt. Nach der Anästhesie wurde eine Brandverletzung induziert, indem eine Hinterpfote der Maus für 3 s in heißes Wasser (65 ° C ± 0,5 ° C) getaucht wurde. Der von Frey Test und die automatisierte Ganganalyse wurden alle 2 Tage nach einer Brandverletzung durchgeführt. Darüber hinaus wurde das depressionsähnliche Verhalten mit dem erzwungenen Schwimmtest untersucht, und der Rota-Rod-Test wurde durchgeführt, um die abnormale motorische Funktion nach einer Brandverletzung zu unterscheiden. Der Hauptzweck dieser Studie ist es, die Entwicklung eines Tiermodells für die Untersuchung von durch Verbrennungsverletzungen verursachten Schmerzen und depressionsähnlichem Verhalten bei Mäusen zu beschreiben.

Introduction

Gewebeschäden wie Verbrennungen und Traumata sind im Allgemeinen mit dem gleichzeitigen Auftreten akuter Schmerzen verbunden. Brandverletzungen und traumabedingte Symptome sind schätzungsweise 1.80.000 Todesfälle pro Jahr, die durch Verbrennungen verursacht werden – die überwiegende Mehrheit tritt in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen durch verschiedene Arten von Verbrennungenauf 1. Laut einem weltweiten Bericht sind Verbrennungen bei Kindern häufig und machen etwa 40% -60% der hospitalisierten Patientenaus 2,3. Diese spezifischen Verletzungen sind noch schwerwiegender, da sie im Alltag auftreten können, wie z.B. kochendes oder badendes Wasser 4,5. Obwohl akute Schmerzen in den meisten Fällen spontan nach der Genesung von Gewebeschäden behoben werden können, kann es möglich sein, aufgrund abnormaler Veränderungen im Nervensystem chronisch zu werden 6,7.

Kürzlich wurde vorgeschlagen, dass akute Schmerzen eine depressive Stimmung hervorrufen können, und chronische Schmerzen können Angst und Depressionverursachen 8,9,10,11. Die Koexistenz von Schmerz und Depression erschwert die Behandlung des Patienten. Depressionen neigen auch dazu, die Schmerzempfindlichkeit zu erhöhen, was wahrscheinlich zu intensiveren Depressionen und Schmerzen führt12. Komplikationen von Schmerzen und Depressionen werden in Tiermodellen der peripheren Entzündung13,14,15,16 gezeigt. Die detaillierten Mechanismen, die der schmerzinduzierten Depression zugrunde liegen, sind bis jetzt nicht gut bekannt17. Daher ist es notwendig, wirksamere Behandlungen für Verbrennungen zu entwickeln, um die Nebenwirkungen und Symptome zu lindern.

Daher wurde die vorliegende Studie entwickelt, um ein Tiermodell zu entwickeln, um durch Brandverletzungen verursachte akute Schmerzen und depressionsähnliches Verhalten bei Mäusen zu untersuchen. Dazu wurden eine durch Brandverletzungen verursachte abnormale taktile Empfindlichkeit, ein verändertes Gangmuster und ein depressionsähnliches Verhalten gemessen. Darüber hinaus versucht diese Studie, das Modell mithilfe von NSAIDs zu validieren.

Protocol

Alle experimentellen Protokolle wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee an der Chungnam National University in Südkorea überprüft und genehmigt und dann auf der Grundlage der ethischen Richtlinien der International Association for the Study of Pain18 durchgeführt. 1. Induktion einer verbrühenden Brandverletzung an der Hinterpfote Unterbringung der männlichen ICR-Mäuse mit einem Gewicht von 20-25 g in einem hellen und temp…

Representative Results

Um das Leiden der Tiere zu minimieren und die Anzahl der Tiere zu reduzieren, die gemäß den Three Rs (Replacement, Reduction, and Refinement) -Richtlinien verwendet werden, wurde diese Studie mit der Mindestanzahl von Tieren für die Erhebung signifikanter Daten konzipiert, die durch vorläufige Experimente ermittelt wurden. In dieser Studie wurden Verhaltensexperimente unabhängig voneinander zweimal wie folgt durchgeführt. Die Ganganalyse, mechanische Allodynie und depressionsähnliche Verhaltenstests wurden mit den…

Discussion

Die Verbrühungsverbrennung ist eine Art thermische Verbrennung, die durch erhitzte Flüssigkeiten verursacht wird. Es wurde vermutet, dass in den meisten Fällen Verbrennungen ersten oder zweiten Grades auftreten, aber langfristiger Kontakt mit Wärmequellen kann Verbrennungen dritten Grades verursachen26. In der vorliegenden Studie wurde eine Brandverletzung induziert, indem die rechte Hinterpfote von Mäusen bei 65 °C für 3 s 4,26 in …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Forschung wurde von der Chungnam National University und dem Zuschuss der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt, der von der Regierung Koreas finanziert wurde (NRF-2019R1A6A3A01093963 und NRF-2021R1F1A1062509).

Materials

1 mL syringe BD 307809
1.5 mL tube Axygen MCT-150-C
50 mL tube SPL 50050
Acetaminophen BioXtra, ≥99.0% Sigma-Aldrich A7085-100G Positive control (The analgesic agent, acetaminophen (200 mg/kg) was administered intraperitoneally once-daily for 7 days starting from the day of after burn injury (Only Burn + Acetaminophen group. (von-Frey test, gait analysis, and forced swimming test: Used for drug-dependent behavioral testing after burn injury), (Rota-rod test: It was used to investigate the motor and functional impairments of the drug in animals after burn injury).
Alfaxan multidose (Alfaxalone) JUROX Pty.Limited In this experiment, this material used for animal anesthesia, and was used as a positive control for experimentally treated drugs in the rota-rod test.
CatWalk automated gait analysis system Noldus CatWalk XT Gait analysis in freely walking rodents is used to study the changes in limb movement and positioning in models with sensory-motor dysfunction
OPTISHIELD (Cyclosporin ophthalmic ointment) Ashish Life Science In this experiment, this material was used for an ointment to prevent corneal drying after induction of anesthesia.
Plexiglass cylinder SCITECH KOREA custom made products Used in forced swimming test
Rota-rod system SCITECH KOREA Accelerating rota rod Used in the measurement of Normal Motor Function
von Frey filaments North Coast Medical NC12775 Used in the measurement of Mechanical Allodynia
Waterbath CHANGSHIN SCIENCE C-WBE Used in the burn injury induction

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Cite This Article
Choi, J., Kang, D., Kim, J., Lee, M., Choi, S., Park, J. B., Kim, H. Burn Injury-Induced Pain and Depression-Like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (175), e62817, doi:10.3791/62817 (2021).

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