Beurteilung der mechanischen Empfindlichkeit des Rückens bei der Ratte zur mechanistischen Untersuchung chronischer Rückenschmerzen

Dieses Protokoll ist nützlich, um die mechanische Empfindlichkeit im Rücken zu testen. Es ist besonders interessant für Längsschnittdesigns in Rattenmodellen für chronische Rückenschmerzen, für die das Ziel darin besteht, die Wirksamkeit einer Intervention zur Verringerung der Rückenempfindlichkeit gegenüber schädlichen Reizen zu untersuchen. Die Methode ist einfach, zugänglich und liefert reproduzierbare Ergebnisse in geschulten Experimentatoren.

Es basiert weitgehend auf dem Von-Frey-Test, der üblicherweise zur Beurteilung der mechanischen Empfindlichkeit an der Hinterpfote verwendet wird. Wie bei jedem anderen Verhaltenstest sollten die Experimentatoren üben, die Anwendung der Filamente zu standardisieren und bis Verhaltensweisen, die durch mechanische Reize erzeugt werden, leicht von anderen Verhaltensweisen unterschieden werden können. Ansonsten ist der Test einfach und es sollte keine größeren Schwierigkeiten geben, ihn zu verwenden.

Das Verfahren wird von Nasim Eskandari, einem Doktoranden aus meinem Labor, demonstriert. Um chronische Rückenschmerzen bei der Ratte zu induzieren, führen Sie eine intramuskuläre Injektion von Complete Freund's Adjuvant (CFA) in die Rückenmuskulatur durch. Injizieren Sie mit einer 27-Gauge-Nadel 150 Mikroliter einer gebrauchsfertigen Wasser-in-Öl-Emulsion von CFA einseitig oder bilateral in die paraspinalen Muskeln.

Halten Sie die Nadel mindestens drei Minuten lang an Ort und Stelle. Als nächstes wird der Testkäfig für zwei Tiere hergestellt, der aus einer Kammer für jedes Tier besteht, indem die beiden zusammenhängenden Kammern auf vier 33 cm langen Plexiglasbeinen montiert werden. Verwenden Sie transparentes Plexiglas für die Wände der Kammern und schwarzes Plexiglas, um die Kammern zu trennen, um zu verhindern, dass sich die Tiere sehen.

Stellen Sie dann den Boden und die Decke des Prüfkäfigs aus Edelstahlgitter aus einem Millimeter Draht mit einem Abstand von acht Millimetern zwischen den Leitungen her. Machen Sie die Ratte vor dem ersten Test fünf bis sieben aufeinanderfolgende Tage lang 30 Minuten pro Tag mit dem Testkäfig vertraut. Rasieren Sie in Bauchlage unter Isofluran-Anästhesie das Rückenhaar im interessierenden Bereich über ca. 10 Wirbelebenen mit einem Tierhaarschneider.

Rasieren Sie bei wiederholten Messungen die Rückenhaare alle drei Tage ohne Verhaltensbewertung, um sicherzustellen, dass die Reize immer direkt auf die Haut aufgetragen werden. Zeichnen Sie mit einem Permanentmarker eine Markierung auf die Haut, um sicherzustellen, dass die Filamente immer auf die gleiche Stelle aufgetragen werden, wenn der Test an verschiedenen Tagen wiederholt wird. Setzen Sie die Ratte am Testtag vor dem Test 15 bis 30 Minuten lang in den Testkäfig, bis sich die Ratte beruhigt hat.

Tragen Sie dann Von-Frey-Filamente senkrecht zur Rückseite auf, beginnend immer mit dem Zwei-Gramm-Filament und mit der Up/Down-Methode. Tragen Sie das Filament zwei Sekunden lang beidseitig auf den interessierenden Bereich 10 Millimeter von der Wirbelsäule entfernt auf alle 15 bis 30 Sekunden auf, wenn die Ratte wach ist, auf ihren vier Pfoten steht und sich nicht bewegt. Wenn beim Auftragen eines Filaments keine Reaktion beobachtet wird, wenden Sie das nächste Filament mit einer höheren Kraft in der Reihe an.

Wenn eine positive Reaktion beobachtet wird, wie z. B. Krümmen des Rückens, Lecken, Muskelzucken, Wegbewegen vom Filament oder Rotation, verwenden Sie das nächste Filament mit einer geringeren Kraft in der Reihe. Setzen Sie den Vorgang fort, bis nach der ersten Verhaltensänderung vier Messwerte erreicht werden. In dieser Studie wurde die mechanische Empfindlichkeit zwischen CFA und Kontrollratten untersucht.

Zu Studienbeginn war die mechanische Empfindlichkeit zwischen den Gruppen ähnlich. Die intramuskuläre Injektion von CFA in die Lendenmuskulatur führte zu einem deutlichen Anstieg der mechanischen Empfindlichkeit von sieben auf 28 Tage. Im Gegensatz dazu zeigten die Kontrollratten keine signifikante Veränderung.

Darüber hinaus bestätigte die histologische Untersuchung das Vorhandensein chronischer entzündlicher Veränderungen in den Muskeln, denen CFA mit einer deutlichen Leukozyteninfiltration injiziert wurde. Als Referenz wird eine gesunde Rückenmuskulatur einer kontrollierten Ratte nach intramuskulärer Injektion von Kochsalzlösung gezeigt. Die mechanische Überempfindlichkeit wurde zusätzlich zur Rückenmuskulatur an der Hinterpfote mit einem Standard-Von-Frey-Test beobachtet.

Es ist sehr wichtig sicherzustellen, dass das Filament immer auf die gleiche Weise senkrecht zum Rücken aufgetragen wird und dass sich das Tier beim Auftragen nicht bewegt. Der Experimentator sollte sich auch sicher fühlen, Verhaltensreaktionen für moderne Bewegungen zu unterscheiden.