Sıçanlarda Tibial Nöroma Transpozisyon Modelinde Cerrahi ve Davranışsal Test
Summary
Bu protokol, tibial sinirin lezyonunu ve ardından proksimal sinir ucunun subkutan pretibial veya lateral pozisyona doğru transpozisyonunu gerektiren tibial nöroma transpozisyon modelini tanımlar. Nöroma ağrısı ve plantar hiperaljezinin davranışsal testleri, Von Frey monofilamentleri kullanılarak ölçülür.
Abstract
Tibial nöroma transpozisyonu (TNT), nöroma bölgesindeki (tibial sinir) allodininin, sağlam sural sinir tarafından innerve edilen arka pençenin plantar yüzeyindeki allodinyadan bağımsız olarak değerlendirilebildiği bir sıçan modelidir. Bu TNT modeli, klinikte halihazırda kullanılan bazı cerrahi tedavilerin potansiyel üstünlüğü gibi nöroma ağrısı için tedavileri test etmek veya yeni ilaçları ve bunların aynı hayvandaki her iki ağrı modalitesi üzerindeki etkilerini değerlendirmek için uygundur. Bu modelde, tibial sinirde distal bir lezyon (nörotmesis) yapılır ve proksimal sinir ucu, 15 g’lık bir Von Frey monofilamenti ile nöroma bölgesinin değerlendirilmesini sağlamak için deri altından ve pretibiyal olarak transpoze edilir ve sabitlenir. Sural sinir üzerindeki allodiniyi değerlendirmek için, Von Frey monofilamentleri arka pençenin plantar lateral bölgesinde yukarı-aşağı yöntemle kullanılabilir. Tibial siniri kestikten sonra, ameliyattan sonraki 1 hafta içinde nöroma bölgesinde mekanik aşırı duyarlılık gelişir ve ameliyattan en az 12 hafta sonrasına kadar devam eder. Sural innerve plantar yüzeydeki allodinya, kontralateral ekstremite ile karşılaştırıldığında ameliyattan sonraki 3 hafta içinde gelişir. 12 haftada, kopmuş tibial sinirin proksimal ucunda, aksonların dağılması ve dönmesi ile gösterilen bir nöroma oluşur. TNT modeli cerrahi için çok sayıda kritik (mikro) cerrahi adımın izlenmesi gerekir ve terminal anestezi altında bazı cerrahi uygulamalar önerilmektedir. Korunmuş sinir hasarı modeli gibi diğer nöropatik ağrı modelleriyle karşılaştırıldığında, nöroma bölgesi üzerindeki allodinya, TNT modelinde sural sinir aşırı duyarlılığından bağımsız olarak test edilebilir. Bununla birlikte, nöroma bölgesi farelerde değil, sadece sıçanlarda test edilebilir. Bu protokolde verilen ipuçları ve talimatlar, ağrı üzerinde çalışan araştırma gruplarının TNT modelini tesislerinde başarıyla uygulamalarına yardımcı olabilir.
Introduction
Basit yırtılmalardan tüm ekstremite amputasyonuna kadar değişen her yaraya değişen derecelerde periferik sinir hasarı eşlik eder. Bu tür sinir hasarı, filizlenen sinir liflerinin düzensiz bir dolaşıklığı olan bir nörom oluşumuna neden olabilir. Nöromlar hastaların %8-30’unda ağrılı hale gelir ve yaşam kalitelerini ciddi şekilde etkiler1,2,3,4,5. Ekstremite amputasyonundan sonra hastaların %50’sinde nöroma ağrısı gelişir6,7,8. Bildirilen semptomlar arasında hassasiyet, spontan ağrı, allodini, hiperaljezi ve innerve bölgede mekanik veya termal aşırı duyarlılık bulunur9. 1 yıl içinde yeterince tedavi edilmediğinde, nöroma ağrısı kronik bir ağrı durumuna ilerleyebilir ve bu da yüksek toplumsal yüke ve buna bağlı tıbbi maliyetlere neden olabilir 10,11,12,13,14. Mevcut farmakolojik girişimlerin etkinliğinin zayıf olması nedeniyle, nöroma ağrısı tercihen ağrılı nöromun cerrahi olarak çıkarılması ve literatürde açıklandığı gibi sinirin çeşitli cerrahi tekniklerle tedavi edilmesi ile tedavi edilmektedir15. Tam ağrı kesicinin nadir olduğunu, ağrının genellikle zamanla kötüleştiğini ve hastaların% 40’ının ameliyattan fayda görmediğini ve yeni tedavilere ihtiyaç duyulduğunu belirtmek önemlidir 1,16.
Nöroma ağrısının standartlaştırılmış bir sıçan modeli, nöroma ağrısını yönlendiren mekanizmaları anlamada yardımcı olur ve yeni tedavilerin belirlenmesine veya klinikte kullanılanların değerlendirilmesine yardımcı olabilir. Tibial nöroma transpozisyonu (TNT) modeli ilk olarak Dorsi ve ark. tarafından 2008yılında tanımlanmıştır 17 ve farklı araştırma grupları tarafından kullanılmıştır18,19,20. Bu yöntemin genel amacı, nöroma ağrısı için farklı tedavi tekniklerini test edebilmektir. Modelin, örneğin, korunmuş sinir hasarı (SNI) model21’e göre avantajı, nöroma bölgesinde allodiniyi test etmesine izin vermesidir. Bunun nedeni, modelin tibial sinirin proksimal sinir ucunu, von Frey monofilamentleri ile araştırılabileceği deri altı pretibial bir pozisyona aktarmayı içermesidir. Dahası, allodinya, aynı hayvandaki nöroma ağrısından bağımsız olarak değerlendirilebilen sağlam sural sinir tarafından innerve edilen arka pençenin plantar yüzeyinde gelişir. Bu, ağrılı bir nöromun çıkarılmasından sonra kalıcı nöropatik ağrının bazen komşu sinirlerden kaynaklandığı hastalarda nöroma ağrısı semptomlarına benzer22. Dahası, nöroma ile kopmuş bir sinir üzerindeki allodinya, sağlam komşu sinir üzerindeki allodinyadan farklı bir ağrı modalitesidir. Bu nedenle, bu model, yeni tedavilerin hem nöroma bölgesinde bulunan allodini hem de arka pençenin plantar yüzeyinde test edilen daha yaygın nöropatik ağrı üzerindeki etkisinin değerlendirilmesini kolaylaştırır. TNT modelini oluşturmak için yapılan ameliyat zor olabileceğinden, bu makale modeli tesislerinde uygulayan araştırmacıları destekleme prosedürünü detaylandırmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protokoldeki kritik adımlar
TNT modeli, tibial sinirin kesilmesini ve sural sinir üzerindeki plantar hiperaljeziye ek olarak, nöromun duyarlılık testini sağlamak için lateral ve subkutan olarak pretibial bir bölgeye transpoze edilmesini içerir. TNT modelinde, nöromun yerinin araştırmacılar tarafından görülebilmesi anahtardır. Bu nedenle, bir albino sıçan suşu tercih edilir, çünkü deri altı dikişler deriden kolayca görülebilir ve dikişin rengi tercihen koyu mavi veya siyah o…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Mikrocerrahi sırasında yardımcı oldukları için Sabine Versteeg’e ve Ortak Hayvan Laboratuvarı’ndan (Gemeenschappelijk Dieren Laboratorium) Anja van der Sar ve Trudy Oosterveld-Romijn’e mikroskop ve ameliyathanenin hazırlanmasında ve hayvanlara bakmadaki yardımları için teşekkür ederiz.
Bu araştırma Axogen tarafından finanse edildi.
Materials
| Aesthesio | Linton Instrumentation | 514007 until 514015 | 0.6 g until 15 g monofilaments |
| Carprofen | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes caprofen dilution |
| Cotton swabs | Nobamed | 974255 | |
| Electrocautery | Fine Science Tools | 18010-00 | |
| Ethanol 70% | Interchema BV | 400406 | |
| Ethilon 4.0 | Johnson & Johnson | 1854G | IMPORTANT: the color should be blue or black |
| Ethilon 8.0 | Johnson & Johnson | BV130-5 | |
| Isoflo, isoflurane Zoetis | Dechra Veterinary Products | B506 | |
| Mesh bottom cages | StoeltingCo | 57816 and 57824 | |
| Micro forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Micro needle holder | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Micro scissors | Fine Science Tools | 15019-10 | |
| Micro tweezers | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| NaCl 0.9% | Trademed | H7 1000-FRE | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12004-16 | |
| Ophthalmic ointment | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes the ophthalmic ointment |
| Scalpel | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14001-12 | |
| Stereo surgical microscope | Leica | A60 F | |
| Sterile sheet with hole | Evercare OneMed | 1555-01 | |
| Surgical blade nr.15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Tweezers | Fine Science Tools | 11617-12 |
References
- Stokvis, A., vander Avoort, D. J., van Neck, J. W., Hovius, S. E., Coert, J. H. Surgical management of neuroma pain: a prospective follow-up study. Pain. 151 (3), 862-869 (2010).
- Domeshek, L. F., et al. Surgical treatment of neuromas improves patient-reported pain, depression, and quality of life. Plastic and Reconstructive Surgery. 139 (2), 407-418 (2017).
- Lame, I. E., Peters, M. L., Vlaeyen, J. W., Kleef, M., Patijn, J. Quality of life in chronic pain is more associated with beliefs about pain, than with pain intensity. European Journal of Pain. 9 (1), 15-24 (2005).
- Koch, H., Haas, F., Hubmer, M., Rappl, T., Scharnagl, E. Treatment of painful neuroma by resection and nerve stump transplantation into a vein. Annals of Plastic Surgery. 51 (1), 45-50 (2003).
- Fisher, G. T., Boswick, J. A. Neuroma formation following digital amputations. Journal of Trauma. 23 (2), 136-142 (1983).
- Bowen, J. B., Ruter, D., Wee, C., West, J., Valerio, I. L. Targeted muscle reinnervation technique in below-knee amputation. Plastic and Reconstructive Surgery. 143 (1), 309-312 (2019).
- Jensen, T. S., Krebs, B., Nielsen, J., Rasmussen, P. Phantom limb, phantom pain and stump pain in amputees during the first 6 months following limb amputation. Pain. 17 (3), 243-256 (1983).
- Woo, S. L., et al. Regenerative peripheral nerve interfaces for the treatment of postamputation neuroma pain: a pilot study. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 4 (12), 1038 (2016).
- Arnold, D. M. J., et al. Diagnostic criteria for symptomatic neuroma. Annals of Plastic Surgery. 82 (4), 420-427 (2019).
- Liedgens, H., Obradovic, M., De Courcy, J., Holbrook, T., Jakubanis, R. A burden of illness study for neuropathic pain in Europe. Clinicoeconomics and Outcomes Research. 8, 113-126 (2016).
- Langley, P. C., Van Litsenburg, C., Cappelleri, J. C., Carroll, D. The burden associated with neuropathic pain in Western Europe. Journal of Medical Economics. 16 (1), 85-95 (2013).
- Dworkin, R. H., et al. Interpreting the clinical importance of group differences in chronic pain clinical trials: IMMPACT recommendations. Pain. 146 (3), 238-244 (2009).
- Mackinnon, S. E., Dellon, A. L. Results of treatment of recurrent dorsoradial wrist neuromas. Annals of Plastic Surgery. 19 (1), 54-61 (1987).
- Harden, R. N. Chronic neuropathic pain. Mechanisms, diagnosis, and treatment. Neurologist. 11 (2), 111-122 (2005).
- Poppler, L. H., et al. Surgical interventions for the treatment of painful neuroma: a comparative meta-analysis. Pain. 159 (2), 214-223 (2018).
- Eberlin, K. R., Ducic, I. Surgical algorithm for neuroma management: a changing treatment paradigm. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 6 (10), 1952 (2018).
- Dorsi, M. J., et al. The tibial neuroma transposition (TNT) model of neuroma pain and hyperalgesia. Pain. 134 (3), 320-334 (2008).
- Tork, S., et al. Application of a porcine small intestine submucosa nerve cap for prevention of neuromas and associated pain. Tissue Engineering Part A. 26 (9-10), 503-511 (2020).
- Miyazaki, R., Yamamoto, T. The efficacy of morphine, pregabalin, gabapentin, and duloxetine on mechanical allodynia is different from that on neuroma pain in the rat neuropathic pain model. Anesthesia and Analgesia. 115 (1), 182-188 (2012).
- Tian, J., et al. Swimming training reduces neuroma pain by regulating neurotrophins. Medicine and Science in Sports Exercise. 50 (1), 54-61 (2018).
- Decosterd, I., Woolf, C. J. Spared nerve injury: an animal model of persistent peripheral neuropathic pain. Pain. 87 (2), 149-158 (2000).
- Poublon, A. R., et al. The anatomical relationship of the superficial radial nerve and the lateral antebrachial cutaneous nerve: A possible factor in persistent neuropathic pain. Journal of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery. 68 (2), 237-242 (2015).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20 (1), 441-462 (1980).
- Austin, P. J., Wu, A., Moalem-Taylor, G. Chronic constriction of the sciatic nerve and pain hypersensitivity testing in rats. Journal of Visualized Experiments. (61), e3393 (2012).
