Summary
Wij hebben ontwikkeld een evoked maatregel van artritis pijn en het in combinatie met een gestandaardiseerde methode voor het meten van de spontane pijn in verschillende lymfkliertest modellen van chemisch geïnduceerde artritis. Deze maatregelen zijn gevoelige en reproduceerbare voor verschillende soorten pijn in de gewrichten.
Abstract
Pijn is de belangrijkste oorzaak van invaliditeit van artritis. Er is momenteel een unmet behoefte voor voldoende behandelingen voor artritis pijn. Pre-klinische modellen zijn noodzakelijk en nuttig voor de studie van de mechanismen van pijn en voor de evaluatie van de werkzaamheid van artritis therapieën. Het meten van pijn in diermodellen van artritis is uitdagend. We hebben methodes voor het meten van evoked en spontane pijn in drie modellen van lymfkliertest artritis ontwikkeld. We kwantificeren de evoked pijn reacties van muizen onderworpen aan stevige palpatie van een pijnlijke knie. Wij evalueren ook spontane pijn door het percentage van het gewicht en de hoeveelheid tijd op elk van de 4 ledematen na inductie van artritis pijn in één knie geplaatst. Pijn in de gewrichten in deze Muismodellen produceert een aanzienlijke toename van de evoked pijn reacties en een verandering in gewicht lager. Aangezien muizen viervoeters, schuiven ze de pijnlijke ledematen aan de contralaterale ledemaat, aan de voorpoten, of een combinatie. Deze methoden zijn simpel, vereist minimale apparatuur en reproduceerbaar en gevoelig voor het opsporen van pijn. Ze zijn nuttig voor de studie van ziekte-aanpassen artritis behandelingen én pijnstillers in muizen.
Introduction
Pijn is de belangrijkste oorzaak van invaliditeit van artritis1,2. Momenteel beschikbare analgetica zijn vaak ineffectief, giftige en potentieel bijdragen tot de landelijke narcotische probleem3. Chirurgie is niet altijd een optie voor einde-fase artritis, met name bij ouderen, die meerdere co-morbiditeit wellicht. Intra-articulaire steroïden en viscosupplementation kunnen worden effectief in het beginstadium van de ziekte maar meestal verliezen hun doeltreffendheid in laat stadium ziekte4. Er is een grote onvervulde behoefte aan effectieve pijnstillers voor artritis pijn, die niet kunnen worden aangepakt met beschikbare behandelingen.
Pre-klinische modellen zijn nuttig voor het begrijpen van het werkingsmechanisme van pijn therapieën en voor het voorspellen van beperkende toxicities, maar pijn meten bij dieren is uitdagend5. Pijn maatregelen kunnen direct en spontane (statische of dynamische gewicht dragende, voet houding, ganganalyse, spontane beweging en mechanische of thermische gevoeligheid) of indirecte/opgeroepen (hind-limb terugtrekking test, knie compressie kracht of beeldvorming van de hersenen) 6. voor milde vormen van monoarthritis, ganganalyse is ongevoelig en mist samenhang7. Statische gewicht lager kan is nuttig voor het meten van pijn in de hindlimbs van de rat echter moeilijk in muizen. Mechanische gevoeligheid maatregelen zoals de von Frey test niet indirect detect overgevoeligheid van de voetsteun in de omgeving van knie artritis, maar meten niet direct kniepijn en zijn lastig uit te voeren. Knie compressie kracht gemeten met de P.A.M. (meting van de toepassing van de druk)-apparaat kan worden gebruikt bij ratten, maar de grote apparaat is moeilijk te gebruiken in muizen zonder negatieve gedragingen die niet noodzakelijk met pijn8 overeen komenproduceren.
We hebben methoden ontwikkeld voor het meten van de spontane en evoked pijn in drie verschillende modellen van lymfkliertest artritis die gevoelig en reproduceerbare voor het meten van de ernst van de pijn en de pijnstillende werking van intra-articulaire therapieën9, 10. we kunnen ook pijnstilling correleren met andere histologische markers van pijn en scherm geneesmiddelen geneesmiddelen die zou niet mogelijk zijn bij de mens. Wij kunnen synergie van bescheiden effectieve pijnstillers om te identificeren van meer effectieve combinatie therapieën evalueren. Door gebruik te maken van beproefde methodes voor zowel evoked en spontane pijn, voorkomen we de valkuil niet te identificeren van de pijn die wordt weerspiegeld in een soort pijn gedrag maar niet de andere en meer nauw spiegel pijn meting in mens11. Door pijn evaluatie twee methodologieën te beperken, minimaliseren we stress bij de dieren, die pijn gedrag beïnvloeden en maximaliseren van de productiviteit van het laboratorium.
Protocol
Alle dierlijke procedures en protocollen werden goedgekeurd door het Minneapolis veteranen zaken gezondheidszorg systeem (VAHCS) institutionele Animal Care en gebruik Comité en gelijkvormig aan de "gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren" (het National Academic Press, USA) 12.
1. keuze van dieren
NB: C57Bl6 muizen worden gebruikt voor alle drie modellen van de artritis.
- Vrouwelijke of mannelijke muizen te gebruiken, maar dat de reactie op artritis pijn kan variëren afhankelijk van geslacht en de pathogenese van het geteste model.
- Selecteer muizen die seksuele volwassenheid hebben bereikt, zijn niet langer snel groeiende en niet oud genoeg om spontane artritis die pijn metingen verwarren kan hebben ontwikkeld.
Opmerking: Twaalf weken is een ideale leeftijd voor meting van de pijn in de modellen beschreven, maar dit hangt af van het ontwerp van de studie. Leeftijd bij aanvang van artritis, is afhankelijk van de duur van het model duurt om te ontwikkelen. Acute inflammatoire artritis (carrageen model) vereist 3 h te ontwikkelen, dus dieren zijn 12 weken oud op het moment van inductie. Chronische inflammatoire artritis (CFA-model) vereist 3 weken te ontwikkelen, dus dieren zijn 9 weken oud op het moment van inductie. Chronische degeneratieve artritis (collagenase model) vereist 4 weken te ontwikkelen, dus dieren zijn 8 weken op het moment van inductie. Een meer chronische model van degeneratieve artritis kan worden gebruikt door artritis inducerende op 6 weken leeftijd. Hierdoor 6 weken van ontwikkeling van gewrichtsschade. Echter, chronische degeneratieve artritis in muizen niet produceren belangrijke evoked pijn. - Dieren uit een nationale commerciële kweker bron verkrijgen.
- Huisdieren in groepen van maximaal 8 dieren in standaard polycarbonaat kooien met ad libitum knaagdier voeding en water.
- Handhaven omgevingsomstandigheden bij 72 ° C ± 1 ° C en 33% ± 1% vochtigheid met 12 h licht/donker cyclus.
2. intra-articulaire injecties in de knie
- Een 30 G 2.5 mm steriel maken door te omvatten van de lengte van een 0,5 inch naald met een omhulsel gemaakt van polyethyleen buis met een inwendige diameter van 0.38 mm en buitendiameter van 1,09 mm, verlaten van slechts 2,5 mm van de naald uitsteekt. Hiermee voorkomt u dat de naald te diep invoegen en het gewricht posteriorly afsluiten.
- Kies een één knie injecteren te scheren met behulp van alle commercieel beschikbare elektrische gezicht tondeuse en steriliseren met providone-iodine-scrub.
- Anesthetize de muis met 3% Isofluraan in 100% O2 1 L/min voor 3 min ± 1 min. behouden anesthesie met behulp van een neuskegel tijdens de procedure. Bevestig verdoving diepte door teen snuifje. Zorg voor respiratoire status controleren en anesthesie blootstelling te handhaven voldoende ademhalingen te minimaliseren.
- Voer het gewricht bij de middellijn via de Patellaire pees net inferieur aan de onderrand van de knieschijf met behulp van de steriele ommanteld naald zodra de muis is volledig verdoofd. Deze aanpak anterior middellijn maximaliseert nauwkeurigheid voor het invoeren van het gewricht en het injecteren van de stof van belang.
- Gebruik dezelfde aanpak voor het injecteren van zowel artritis-inducerende stoffen en pijnstillende stoffen. Sham besturingselementen worden geproduceerd door het invoegen van de naald als hierboven, maar zonder het injecteren van elke stof.
3. productie van artritis
- Anesthetize dier zoals in stap 2.3 hierboven.
- Weeg de juiste hoeveelheden carrageen, Complete Freund van adjuvante en Type IV Collagenase (zie hieronder) en Verdun tot de juiste concentratie met normale zout in een laminaire flow kap voor de veiligheid en steriliteit.
- Injecteren 10 µl van 2,5% carrageen verdund in een steriele zoutoplossing 0,9% in de knie als hierboven met behulp van een injectiespuit Hamilton tot acute inflammatoire artritis. Artritis pieken 3 h na injectie.
- Injecteren, 30 µL (30 µg) van de volledige Freund adjuvans (CFA) in de knie tot chronische inflammatoire artritis. Er is een initiële acute inflammatoire fase die pieken op 1 week dan een chronische fase die pieken op 3 weken na injectie.
- Injecteren 10 µL met 10 IU Type IV Collagenase te produceren van chronische degeneratieve artritis. Artritis pijn pieken 4 weken na de injectie.
4. meting van de evoked gewrichtspijn
- Altijd onderzoeken de normale Comparateur knie eerst om te minimaliseren van de cross-over pijn reactie (windup) van de pijnlijke knie13.
- Trainen van de examinator toe te passen consistent en vastberaden druk van 700 gf/cm2 = 10 psi met behulp van een Palpometer niveau 4; het apparaat zal uitstoten 4 pieptonen wanneer deze druk wordt toegepast. Deze hoeveelheid druk zal consequent een meer pijn reactie van een gezamenlijke dan artritis van een normale gezamenlijke ontlokken.
Opmerking: Het apparaat is geijkt op de fabriek te ontlokken 4 pieptonen wanneer het passende niveau van druk wordt toegepast. Gebruik het apparaat voor de opleiding alleen; gebruik niet op de dieren, maar bij de behandeling van de dieren, gelden de hoeveelheid druk geleerd door de opleiding. - Beperken de muis strak genoeg casual om beweging te voorkomen door het nekvel van de nek met de wijsvinger en de duim en de 4th en 5th vingers gebruiken om te beperken van de staart. De muis staat om discrete, korte bewegingen met inspanning en wanneer gestimuleerd moet worden, maar moet niet zitten kundig voor vrij of continu verplaatsen.
- Beheren van herhaalde stevige (Palpometer niveau 4) palpations gelijktijdig aan de laterale en mediale zijkanten van elke knie op ongeveer de gezamenlijke lijn met de duim en wijsvinger van de vrije hand één keer per seconde voor één minuut terwijl de beteugeling van de muis. Gebruik niet de Palpometer voor de muis-onderzoek; het wordt alleen gebruikt voor opleiding.
- Een tweede waarnemer tellen van het aantal keren dat het dier werden en vecht om te ontsnappen van de terughoudendheid tijdens deze periode van één minuut hebben. De som van de gevechten en stemgebruik is de pijn opgeroepen Score.
- Altijd ons de dezelfde onderzoeker gedurende de studie en bevestig de examinator en de waarnemer zijn verblind inzake experimentele toestand.
5. meting van spontane pijn in de gewrichten.
Opmerking: De geavanceerde dynamische gewicht dragen (ADWB) apparaat berekent het percentage van de totale tijd die het dier aan elke ledemaat besteedt en het percentage van totale gewicht gedragen op elke ledemaat.
- Vul een plastic bekerglas met 2 L water. Plaats de schuim pad en middelhoge dichtheid houtvezelplaat die zijn opgenomen met de apparatuur samen met het ingevulde bekerglas op de laboratoriumschaal van een en het gecombineerde gewicht opnemen.
- Open het programma ADWB en selecteer Muizen sensor type.
- Kalibreren van het systeem voorafgaand aan elk experiment:
- Selecteer volledige kalibratie onder de kalibratie -menu's. Voert u 0,00 als een tarra waarde en het gewicht van het schuim pad, middelhoge dichtheid houtvezelplaat, plastic bekerglas en water als de calibratie gewicht, en selecteer vervolgens volgende.
- Selecteer tarra alvorens om het even wat op de sensor te plaatsen. Voordat u selecteert preview krijgen, betrekking hebben op het pad van de sensor met de meegeleverde schuim pad, middelhoge dichtheid hardboard en plastic bekerglas gevuld met 2 liter water, in die volgorde. Selecteer voorvertoning krijgen zodra de kalibratie gewicht op de sensor.
- De kalibratie gewicht aanpassen zodat het wordt gelijkmatig verdeeld over de individuele sensoren en wanneer de waarde van de indicator van de kalibratie boven 95 is, selecteer definitie krijgen. Dit proces produceert een genormaliseerd gemiddelde voor de individuele sensoren en bevestigt dat de integriteit van de individuele sensoren. Tot slot Selecteer volgende.
- Het kalibratie-bestand opslaan in de map van de kalibratie.
- Selecteer Nieuw en voer de naam van het Project en de naam van het dier voor de eerste muis te beproeven is bepaald.
- Selecteer Bladeren en open de kalibratie-bestand dat is gemaakt voor het project. Selecteer volgende, zorgen voor video-opname inschakelen is geselecteerd en selecteer OK.
- Wegen van het dier, selecteer vastleggenen opnemen van het gewicht in de software. Selecteer OK.
- Acclimatiseren muizen aan de kamer voor het verzamelen van gegevens niet omdat dit toestel spontane gedrag meet.
- Plaats de muis in de kamer voor een periode van 5 minuten van het testen. Wanneer het dier in het zaal is selecteert u starten. De software zal opnemen van het dier activiteit gedurende deze tijd, een video vastleggen en synchroniseren met de sensorgegevens en automatisch deze video te verdelen in segmenten analyseren en niet-analyseren.
Opmerking: De software acht segmenten analyseren wanneer ten minste één stabiele zone wordt gedetecteerd. Een stabiele zone wordt gemaakt wanneer sensoren detecteren ≥2 g op een sensor met een minimum van een aangrenzende sensor detecteert ≥1 g en wanneer de gewichtsverdeling van een zone is stabiel voor meerdere 0.38 s. - Selecteer eenvoudig scoren en dat zelfstandige paws instellingvóór de eerste analyse in een reeks.
Opmerking: Gemakkelijk scoren kunt iteratie validatie van segmenten waar de stabiele zone niet verandert op basis van de validatie van de eerste stabiele zone van dat segment. Onafhankelijke poten instellen biedt de waarnemer met toegang tot de sneltoetsen waarmee elke poot individueel worden geïdentificeerd. De waarnemer rechtverkrijgenden zones die voldoen aan de minimale criteria als juiste hind, liet hind, juiste voorgrond, verliet fore, zowel de forepaws, de andere lichaamsdeel, of negeren zone met behulp van de sneltoetsen gebruiken terwijl u de cursor over het segment per de video en geschaald kaart van geactiveerd sensoren. - Selecteer >> om naar het eerste analyseren segment. Als een stabiele zone niet de juiste paw geïdentificeerd hebben dan houd de cursor boven die zone en druk op de snelkoppeling (rechtermuisknop hind, slinks hind, een; rechts voorgrond, wlinks fore, q; beide forepaws, e; andere sectie negeren van het lichaam, z, zone, x) die overeenkomt met het juiste lichaamsdeel.
Opmerking: Minimaal 1,5 min analyseren tijd is nodig om aan analyse drempels voldoen. Geanalyseerde segmenten worden toegevoegd en automatisch worden gemiddeld voor uitvoer per paw(s) door de software. - De ADWB software berekent automatisch het percentage van de geanalyseerde tijd doorgebracht en percentage van lichaamsgewicht (g) op elk van de vier ledematen opties geplaatst. Deze waarden worden geëxporteerd in een nieuw werkblad door te selecteren van resultaten, exporteren, selecteren Ja op het snelle vraag vragen als alleen de eerste vijf samenvatting regels moeten worden geëxporteerd, en de locatie van de output.
- Euthanaseren dieren na inademing CO2 gevolgd door Thoracotomie aan het eind van de onderzoeksperiode.
- Voor elk extra dier in dezelfde groep, selecteer Nieuw en voer een unieke naam in dierlijke maar verander niet de naam van het project. Selecteer volgende, zorgen voor video-opname inschakelen is geselecteerd en selecteer OK. Stappen 5.5 tot en met 5.12 wat betreft het eerste dier.
Representative Results
Acute en chronische ontstekingen en chronische degeneratieve gezamenlijke pijn werd geproduceerd door injectie van de IA in de linkerknie van C57BL/6J mannelijke en vrouwelijke muizen voorafgaand aan de beoordeling van de pijn met behulp van het bovengenoemde protocol. Pijn in de gewrichten werd gemeten als evoked pijn scoort (EPS) en spontane pijn gedrag met gemeten een geavanceerde dynamische gewicht dragen (ADWB) apparaat. Voor de doeleinden van dit verslag, werden individuele vergelijkingen gemaakt met behulp van de Student t-test. ANOVA mogen experimenten waar pijnstillende doses worden vergeleken, een meer passende statistische vergelijking.
EPS (de som van bijgeteld gevechten plus stemgebruik) verhoogd met alle drie soorten van pijn in de gewrichten (Figuur 1). ADWB maatregelen van percentage gewicht op de linker hind-limb vergeleken met naïef muizen werden teruggebracht in acute en chronische inflammatoire pijn in de gewrichten. Vrouwtjes maar geen mannetjes met chronische degeneratieve gezamenlijke pijn (COL) toonde soortgelijke reducties in ADWB maatregelen(Figuur 2). Mannen met acute inflammatoire pijn in de gewrichten overgedragen meer gewicht aan de voorpoten dan naïeve dieren. Gewicht op de voorpoten gestegen bij vrouwelijke muizen vergeleken met naïef maar niet bij mannen met chronische degeneratieve gewrichtspijn (COL) (Figuur 2B). ADWB maatregelen percentage tijd op de getroffen links hind-limb daalden vergeleken met naïef in muizen met acute en chronische inflammatoire pijn in de gewrichten, maar dit was niet statistisch significant. Deze dieren aanzienlijk minder tijd besteden aan de linker hind-limb dan op de juiste hind-limb. In zowel mannen als vrouwen met chronische degeneratieve gezamenlijke pijn was er geen verschil in tijd besteed aan de linker hind ledematen vergeleken met naïef. Vrouwen met chronische degeneratieve gezamenlijke pijn meer tijd op de nonarthritic rechts hind-limb vergeleken met naïef (Figuur 3A). Muizen met acute inflammatoire gezamenlijke pijn en vrouwen met chronische degeneratieve gezamenlijke pijn aanzienlijk meer tijd op de voorpoten dan naïeve dieren (Figuur 3B) doorgebracht.
Figuur 1 . Pijn scores voor links (blauwe kolom) en rechts (rode kolom) hind ledematen opgeroepen. Juiste hind ledematen diende als interne controles en niet een IA-injecties ondergaan. Metingen werden verricht onder de volgende omstandigheden: naïef (mannelijk en vrouwelijk), acute inflammatoire carrageen-geïnduceerde artritis (CAR), chronische inflammatoire Complete Freund van adjuvans-geïnduceerde artritis (CFA) uninjected en chronische noninflammatory Collagenase-geïnduceerde artritis (COL - mannelijke en vrouwelijke). In naïeve dieren het EPS van de achterste linkerknie was niet statistisch verschillend van het recht bij mannen en slechts minimaal verschillende bij vrouwtjes (**P = 0.038) waarschijnlijk als gevolg van sommige verhoogde reactie van de pijn in de knie onderzocht tweede (links) als gevolg van cross-over pijn reactie. In alle groepen van de artritis de artritis linkerknie EPS aanzienlijk groter was dan de nonarthritic contralaterale rechterknie. Bij het vergelijken van het EPS van de linkerknie van artritis groepen naïeve dieren, had alle artritis groepen significant groter EPS-scores in de artritis linkerknie ten opzichte van de linker knieën naïef. Dit was het geval in zowel de mannetjes als de vrouwtjes. P < 0.05 in vergelijking met mannelijke naïef, #P < 0.05 vergeleken met vrouwelijke naïef. Alle foutbalken zijn SEM in alle cijfers. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 : Spontane pijn gedrag gemeten door percentage lichaamsgewicht gedragen op ledematen. (A) spontane pijn gedrag gemeten door de totale percentage lichaamsgewicht (blauwe kolom) links en rechts (rode kolom) hind ledematen. In beide mannelijke en vrouwelijke naïeve dieren was er geen significant verschil tussen procent gewicht gedragen op de linker- en hind ledematen. Mannelijke muizen met auto en CFA-geïnduceerde gewrichtspijn en vrouwtjes met COL geïnduceerde gewrichtspijn droeg aanzienlijk minder gewicht op de linker hind-limb ten opzichte van de naïeve. P < 0.05 in vergelijking met mannelijke naïef, #P < 0.05 vergeleken met vrouwelijke naïef. (B) spontane pijn gedrag gemeten door de totale percentage lichaamsgewicht plaatste op de voorpoten. Bij mannen met auto geïnduceerde acute gewrichtspijn en vrouwen met COL geïnduceerde chronische gewrichtspijn was er een aanzienlijke toename van de hoeveelheid gewicht gedragen op de voorpoten. Dit werd niet gezien bij mannen met CFA of COL geïnduceerde gewrichtspijn. Naïef vrouwen de neiging om te dragen meer gewicht op de voorpoten dan naïve mannetjes (P = 0,02). Extra gewicht kan worden gedragen door de andere lichaamsdelen zoals de staart of de romp. Deze werden meestal minimaal en niet aanzienlijk heeft bijgedragen aan het begrip van de reactie van de pijn en worden daarom niet weergegeven. P < 0.05 in vergelijking met mannelijke naïef, #P < 0,05 ten opzichte van vrouwelijke naïef en mannelijke 4 week COL in voorpoot weightbearing. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: spontane pijn gedrag gemeten door percentage tijd besteed aan ledematen. (A) spontane pijn gedrag gemeten door de totale percentage tijd besteed aan de linkerzijde (blauwe kolom) en rechts (rode kolom) hind ledematen. Was er geen significant verschil tussen rechts en links hind ledematen in mannelijke en vrouwelijke naïef muizen met betrekking tot de tijd besteed aan de ledematen. Mannelijke muizen met auto en CFA-geïnduceerde artritis verscheen te besteden minder tijd weightbearing met de artritis links hind-limb vergeleken met naïef, maar dit was niet statistisch significant en waarschijnlijk wegens toegenomen variabiliteit in deze maatregel in deze muizen. Er was een significant verschil in deze dieren vergelijken van rechts naar links als de juiste hind-limb besteed meer tijd weightbearing dan links. Bij vrouwtjes met COL geïnduceerde artritis was de juiste hind-limb weightbearing een groter deel van de tijd dan bij naïef vrouwtjes. P < 0.05 vergelijken van rechts naar links, #P < 0,05 ten opzichte van vrouwelijke naïef en mannelijke 4 week COL in tijd besteed aan de voorpoten. (B) spontane pijn gedrag gemeten door de totale hoeveelheid tijd besteed aan de voorpoten. Bij mannen met auto geïnduceerde artritis en vrouwen met COL geïnduceerde artritis bracht de muizen aanzienlijk meer tijd weightbearing op de fore ledematen dan deed de naïeve dieren. Vrouwelijke naïef muizen besteed meer tijd op de voorpoten dan mannelijke naïeve dieren. P < 0.05 in vergelijking met mannelijke naïef, #P < 0.05 vergeleken met vrouwelijke naïef. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Discussion
Meting van pijn in de gewrichten in preklinische modellen van inflammatoire artritis en degeneratieve gezamenlijke ziekte is een steeds waardevol instrument om te evalueren van nieuwe behandelingen voor artritis pijn en voor het herstel van de gezamenlijke functie9,10. Het meten van pijn gedrag in muizen met chronische degeneratieve gezamenlijke ziekte is uitdagend. Als viervoeters, kunnen ze een pijnlijke ledematen aan een combinatie van de andere drie ledematen of de staart offload. Verminderde functie in één ledemaat kan niet worden weergegeven als natuurlijk want het is bij de tweevoetige mens. Als prooi dieren, hebben muizen een voordeel van de overleving te minimaliseren van pijn gedrag.
Dit verslag toont aan dat pijn in de gewrichten van verschillende pathologische mechanismen kan worden gemeten in muizen met eenvoudige en relatief goedkope methoden. Inflammatoire pijn in de gewrichten veroorzaakt grotere veranderingen in gewicht, rekening houdend met de tijd en distributie en kan dus een gevoeliger model voor het opsporen van analgesie. Andere modellen van gewrichtspijn zullen echter belang bij de beoordeling van nieuwe potentiële analgetica aangezien mechanismen van pijn initiatie en onderhoud waarschijnlijk verschillende met verschillende pathologie. We vonden de verschillen in offloading patronen tussen mannen en vrouwen en tussen de verschillende modellen van artritis pijn.
Het is belangrijk om te erkennen dat er kan worden van de stam evenals gender-verschillen in pijn gedrag in muizen14,15,16. Het is ook bekend dat er verschillende stam verschillen in pijn drempels. We vonden dat het vrouwtjes in C57/Bl6 muizen, van aanzienlijk meer spontane pijn gedrag (toegenomen gewicht en tijd op de voorpoten) dan mannelijke muizen met chronische degeneratieve gewrichtspijn (Figuur 2 en Figuur 3) is aangetoond. We deden de estrus fase voor deze vrouwelijke muizen, niet bepalen dus we kunnen niet zeggen of dit had effect op onze resultaten, maar anderen hebben bepaald dat estrus fase heeft niet uitgelegd waargenomen seks verschillen in C57/Bl6 muizen17.
Evoked pijn gedrag is gevoelig voor alle soorten gewrichtspijn getest en heeft goede reproduceerbaarheid. Het is cruciaal dat de examinator is getraind om te leveren consistente, gestandaardiseerde palpatie druk en consistente terughoudendheid methoden waarmee het bereik van pijn gedrag te detecteren zowel pijn en analgesie gebruiken. Het is belangrijk om altijd onderzoeken de normale knie eerst om te minimaliseren van de reactie van de pijn in de normale knie als gevolg van een crossover-effect en het verschil in pijn reactie tussen de normale en pijnlijke knie te maximaliseren. Met behulp van een tweede waarnemer te rijmen de pijn reacties die deel van het EPS uitmaken is noodzakelijk, zodat de controleur zich op consistente palpatie toespitst en zodat stemgebruik en gevechten consequent worden bijgeteld. Wellicht naar de praktijk van de terughoudendheid methode in het bijzonder om ervoor te zorgen het dier pijn adequaat kan reageren, maar reageert niet te gemakkelijk om te verdunnen van de reactie van de pijn. Een voordeel van de EPS-meting is dat het is analoog aan het meten van gezamenlijke tederheid in menselijke patiënten.
We voelen deze methoden zijn superieur aan bestaande methoden in die zin dat ze direct meten van pijn vanuit de gewrichten van de knie van muizen, ze kunnen worden gebruikt in verschillende modellen van monoarthritis pijn, ze zijn beide reacties opgeroepen en spontane pijn, en zijn relatief goedkope maar betrouwbare en reproduceerbare. Therapieën worden ontwikkeld om meer effectief behandelen van artritis, zullen deze methoden nuttig zijn voor het bevestigen of behandelingen voor de meest invaliderende uitkomst van artritis, pijn daadwerkelijk effectief zijn.
Onze methoden hebben enkele beperkingen. Vooral wordt de EPS-maatregel beperkt door de eis van een één examinator en waarnemer en de noodzaak van zeer consequent techniek. De evoked pijn maatregelen zijn meer geautomatiseerd en gelden niet als waarnemer van de onderlinge verschillen. Verdere verfijning van de EPS-maatregel bijvoorbeeld geautomatiseerde methoden voor het tellen van stemgebruik in reactie op palpatie, zoals het gebruik van een ultrasone vleermuis detector te tellen stemgebruik. Deze methode zou moeten worden vergeleken met onze huidige methode voor het bevestigen van de gevoeligheid en specificiteit voordat het op grote schaal kan worden toegepast.
In samenvatting beschrijven we twee verschillende pijn gedrag maatregelen voor het kwantificeren van gewrichtspijn in muizen. Geslacht en stam verschillen moeten worden beschouwd voor het kiezen van een experimenteel model. Maatregelen van evoked pijn vereisen zorgvuldige training en consequente uitvoering door de examinator. Beide spontane en evoked pijn gedrag worden aanbevolen om pijn ernst en functionele beperking te evalueren en moeten worden gebruikt om de effecten van nieuwe potentiële analgetica volledig te evalueren.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Gefinancierd door het departement van veteranen zaken MERIT award 2 I01 RX000379-05.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- Neggi, T. The epidemiology and impact of pain in osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage. 21, 1145-1153 (2013).
- Center for Disease Control and Prevention. Prevalence of doctor-diagnosed arthritis and arthritis-attributable activity limitation - United States, 2007-2009. Morbidity and Mortality Weekly Report. 59, 1261-1265 (2010).
- Kaye, A., et al. Prescription Opioid Abuse in Chronic Pain: An Updated Review of Opioid Abuse Predictors and Strategies to Curb Opioid Abuse: Part 1. Pain Physician. 20, 93-109 (2017).
- Maheu, E., et al. Why we should definitely include intra-articular hyaluronic acid as a therapeutic option in the management of knee osteoarthritis: Results of an extensive critical literature review. Seminars in Arthritis and Rheumatism. , (2018).
- Malfait, A. -M. Why we should study pain in animal models of rheumatic diseases. Clinical and Experimental Rheumatology. 35, 37-39 (2017).
- Piel, M. J., Kroin, J. S., van Wijnen, A. J., Kc, R., Im, H. -J.
- Dorman, C. W., Krug, H. E., Frizelle, S. P., Funkenbusch, S., Mahowald, M. L. A comparison of DigiGait™ and TreadScan™ imaging systems: assessment of pain using gait analysis in murine monoarthritis. Journal of Pain Research. 7, 25-35 (2013).
- Barton, N., et al. Pressure application measurement (PAM): A novel behavioural technique for measuring hypersensitivity in a rat model of joint pain. Journal of Neuroscience Methods. 163, 67-75 (2007).
- Bert, J., et al. The Effect of Treatment with Resiniferatoxin and Capsaicin on Dynamic Weight Bearing Measures and Evoked Pain Responses in a Chronic Inflammatory Arthritis Murine Model. Internal Medicine Review. 2016 (6), 89 (2016).
- Abdullah, M., et al. The effect of intra-articular vanilloid receptor agonists on pain behavior measures in a murine model of acute monoarthritis. Journal of Pain Research. 9, 563-570 (2016).
- Anke, T. T., Kuner, R. Studying ongoing and spontaneous pain in rodents - challenges and opportunities. European Journal of Neuroscience. 39, 1881-1890 (2014).
- National Research Council. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , National Academies Press. (2011).
- Kuner, R.
- Banik, R., Woo, Y., Park, S., Brennan, T. Strain and Sex Influence on Pain Sensitivity after Plantar Incision in the Mouse. Anesthesiology. 105, 1246-1252 (2006).
- Mogil, J. S., Chesler, E., Wilson, S. G., Juraska, J. M., Sternberg, W. F. Sex differences in thermal nociception and morphine antinociception in rodents depend on genotype. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 24, 375-389 (2000).
- Mogil, J., et al. Heritability of nociception I: Responses of 11 inbred mouse strains on 12 measures of nociception. Pain Physician. 80, 67-82 (1999).
- Meziane, H., Ouagazzal, A. -M., Aubert, L., Wietrzych, M., Krezel, W. Estrous cycle effects on behavior of C57BL/6J and BALB/cByJ female mice: implications for phenotyping strategies. Genes, Brain, and Behavior. 6, 192-200 (2007).
