פון פריי האלקטרוני קשור לסולם גרימס עכבר להערכת אלודיניה וכאב בעכברים נגועים בטריפנוסומה אוונסי
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת nociception בעכברים נגועים Trypanosoma evansi, באמצעות מכשיר פון פריי האלקטרוני ככלי, מדידת סף מכני של הכף האחורית ואת הקרביים.
Abstract
פתוגנזה של מחלות זיהומיות היא עדיין תחום מורכב למחקר. מהלך של מספר סימנים קליניים, כגון אלודיניה וכאב, ניתן לראות בחיות בית. עם זאת, הידע על המסלולים שלהם והטיפול הנכון דורשים ניסויים מבוקרים, רבים מהם באמצעות חיות מעבדה. מדידת שינויים בספים המכניים של הכף האחורית והקרביים היא טכניקה שימושית לצפייה בשינויים בתפיסת הכאב אצל מכרסמים. תגובת נסיגה יכולה להימדד תחילה בבדיקות בסיסיות, מה שיוצר שליטה טובה יותר בקבוצות הניסוי. ניתן לבצע בדיקות עוקבות לאחר גרימת זיהום והוספת תרופות לפרוטוקול. השימוש במכשיר פון פריי אלקטרוני הקשור לשימוש בסולם פנים כדי לצפות בשינויים דמויי כאב מאפשר הערכה פשוטה, מדויקת ועקבית להערכת אלודיניה וכאב בעכברים. לפיכך, ניסויים המשתמשים במתודולוגיה הנוכחית עבור זיהום Trypanosoma evansi מייצגים שיטה שימושית להערכת allodynia וכאב בבעלי חיים נגועים במעבדה, אשר ניתן ליישם על הטיפול הקונבנציונאלי עבור בעלי חיים.
Introduction
Trypanosoma evansi הוא סוכן אטיולוגי של המחלה המכונה “surra” או “mal-das-cadeiras” בדרום אמריקה 1,2. זה בדרך כלל משפיע על סוסים ובקר, אבל גם בעלי חיים פראיים, להיות מועבר על ידי עטלפים hematophagous, tabanids, ו stomoxes עקיצות זבוב 1,3. סורה היא מחלה מרכזית בחיות בית, אשר יכולה להיות קטלנית בהיעדר הטיפול הנכון, הצגת סימנים קליניים לא ספציפיים כגון אנמיה, אובדן תיאבון ומשקל, חולשת שרירים והפלה, אשר עשויים להשתנות בהתאם המארח ואת האזור הגיאוגרפי 2,4,5,6.
הביטוי של אלודיניה וכאב בבעלי חיים נגועים במהלך המחלה הוא עדיין נושא חדש 2,7. הדחף להבין את הפתוגנזה שמאחורי סימנים אלה הוא צעד חשוב לשיפור ולשכלול הטיפול המשמש כיום על ידי הוספת תרופות משככות כאבים יעילות לפרוטוקול הטריפנוצידלי הקלאסי 5,6. בתרחיש זה, האפשרות לשכפל את המחלה באמצעות מודל מורין מהווה יתרון, שכן עכברים יכולים להישמר בקלות תחת סביבה מבוקרת במעבדה ולכן להניב תוצאות עקביות יותר מאשר ניסויי שדה באמצעות בעלי חיים.
סף מכני מתקבל בדרך כלל באמצעות מכשיר פון פריי אלקטרוני (EvF) להערכת אלודיניה במספר עצום של ניסויים 2,8,9. מכשיר זה משמש להערכת רגישות הרקמה לגירוי מכני: ברגע שהמנגנון נוגע בכפה של החיה, דרך קצה של 20-200 מיקרוליטר המחובר למכשיר, נרשם הכוח שבו החיה מושכת את הכפה.
מכרסמים משמשים בדרך כלל כבעלי חיים סטנדרטיים בניסויים אלה, ורוב התוצאות מוסקות למינים אחרים, מכיוון שרוב המחלות הנחקרות מגיעות ממינים אחרים שבהם יהיה קשה לערוך מחקר מבוקר. יתר על כן, אלודיניה וכאב קשורים זה לזה באופן הדוק. השימוש בסולם פנים ספציפי להערכת כאב בעכברים נגועים ממלא תפקיד חשוב כאדג’ובנט מאשר כדי לאשר את נוכחות הכאב במהלך זיהום T. evansi 2,10.
בפרוטוקול זה, אנו מדגימים מודל חדשני להערכת אלודיניה וכאב בעכברים שנדבקו בניסוי ב- T. evansi, המראה מתאם גבוה בין משתנים, ובכך הוכח כמודל חזק. יתר על כן, זה דורש מספר קטן של חוקרים לבצע את כל ההליך, להקטין את הסיכוי להתערבות אנושית במהלך הניסוי. היא גם מאפשרת לחוקר לשכפל את מחלת המטרה במהלך מהלך אקוטי ולהוסיף מספר תרופות טיפוליות שונות בתכנון הניסוי, ובכך לקבל תוצאות עקביות בתקופה קצרה.
Protocol
Representative Results
Discussion
שלב קריטי בניסויים בבעלי חיים נגועים הוא שליטה ברמות הטפילות. זנים שונים של T. evansi עשויים להתנהג בדרכים שונות בעכברים, מה שמוביל מזיהומים חריפים לכרוניים 2,4,5,6. יתר על כן, שינויים במינון הזיהום עשויים להפחית או להארי…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים במיוחד לאוניברסיטת סנטה קטרינה על התמיכה הכספית, למעבדה לפרמקולוגיה לבעלי החיים ולחלל, ולמעבדה לביוכימיה של המופרזיטים ווקטורים על דגימת הדם השמורה בהקפאה הנגועה ב – T. evansi ששימשה בניסויים אלה.
Materials
| 26 G 1/2" needle coupled to insulin syringe | TKL | 80288090100 | Used to infund solutions on laboratory animals |
| Accessories for von Frey analgesimeter | INSIGHT | EFF 303 | Containment box with support for digital analgesimeter assessment |
| D-(+)-Glucose | SIGMA-ALDRICH | G7021 | A monosaccharide which is the main source of energy in the form of ATP for living organisms |
| Digital analgesimeter | INSIGHT | von Frey Wi-Fi | The von Frey Wi-Fi is a portable device used to assess tissue sensitivity to mechanical stimuli |
| Gilson type 10 µL polypropylene tip | CRALPLAST | 18261 | Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for hind paw allodynia assessment |
| Laboratory water bath | BEING INSTRUMENT | BW-22P | Used to heat liquid and semi-solid substances contained in appropriate recipients to specific temperature |
| Phosphate buffered saline | SIGMA-ALDRICH | 806552 | A balanced salt solution buffer used for a variety of cell culture applications |
| Swiss mice (Mus musculus) from both gender | UFSC | Swiss Webster | Laboratory animals used for controlled experiments |
| Trypanosoma evansi cryiopreserved sample | UDESC | – | Sample used to infect all mice, ceded by the Hemoparasites and Vectors Biochemistry Laboratory |
| Universal type 10 µL polypropylene tip | CRALPLAST | 18171 | Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for visceral allodynia assessment |
References
- Desquesnes, M., et al. Trypanosoma evansi and surra: a review and perspectives on origin, history, distribution, taxonomy, morphology, hosts, and pathogenic effects. BioMed Research International. 2013, 194176 (2013).
- Cipriani, D. S., et al. Experimental Trypanosoma evansi infection induces pain along with oxidative stress, prevented by COX-2 inhibition. Experimental Parasitology. 247, 108477 (2023).
- Paim, F. C., et al. Cytokines in rats experimentally infected with Trypanosoma evansi. Experimental Parasitology. 128 (4), 365-370 (2011).
- Gillingwater, K., et al. In vivo investigations of selected diamidine compounds against Trypanosoma evansi using a mouse model. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 53 (12), 5074-5079 (2009).
- Dkhil, M. A., et al. Treatment of Trypanosoma evansi-infected mice with Eucalyptus camaldulensis led to a change in brain response and spleen immunomodulation. Frontiers in Microbiology. 13, 833520 (2022).
- Dkhil, M. A., et al. Murine liver response to Allium sativum treatment during infection induced-trypanosomiasis. Saudi Journal of Biological Sciences. 28 (6), 3270-3274 (2021).
- Martins de Moraes, C., et al. Infection by Trypanosoma evansi in horses from Brazil. Revista Portuguesa de Ciências Veterinárias. 102 (561-562), 159-163 (2007).
- Martinov, T., et al. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. Journal of Visualized Experiments. 82, e51212 (2013).
- Rodríguez-Angulo, H., et al. Role of TNF in sickness behavior and allodynia during the acute phase of Chagas’ disease. Experimental Parasitology. 134 (4), 422-429 (2013).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7, 447-449 (2010).
- Eijkelkamp, N., et al. Increased visceral sensitivity to capsaicin after DSS-induced colitis in mice: spinal cord c-Fos expression and behavior. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 293 (4), 749-757 (2007).
- Mekata, H., et al. Expression of regulatory dendritic cell-related cytokines in cattle experimentally infected with Trypanosoma evansi. Journal of Veterinary Medical Science. 77 (8), 1017-1019 (2015).
- Mukaka, M. M. Statistics corner: a guide to appropriate use of correlation coefficient in medical research. Malawi Medical Journal. 24 (3), 69-71 (2012).
- Schober, P., et al. Correlation coefficients: appropriate use and interpretation. Anesthesia and Analgesia. 126 (5), 1763-1768 (2018).
- Kamidi, C. M., et al. Differential virulence of camel Trypanosoma evansi isolates in mice. Parasitology. 145 (9), 1235-1242 (2018).
- Mekata, H., et al. Isolation, cloning, and pathologic analysis of Trypanosoma evansi field isolates. Parasitology Research. 112, 1513-1521 (2013).
- Silva, A. S., et al. Trypanosoma evansi pathogenicity strain in rats inoculated with parasite in fresh and cryopreserved blood. Ciência Rural. 39 (6), 1842-1846 (2009).
- Silva, A. S., et al. Acetylcholinesterase activity and lipid peroxidation in the brain and spinal cord of rats infected with Trypanosoma evansi. Veterinary Parasitology. 175, 237-244 (2011).
- Diógenes, A. K. L., et al. Concurrent validity of electronic von Frey as an assessment tool for burn associated pain. Burns. 46 (6), 1328-1336 (2020).
- Kalueff, A. V., et al. Neurobiology of rodent self-grooming and its value for translational neuroscience. Nature Reviews Neuroscience. 17, 45-59 (2016).
