Urokinase-Typ-Plasminogen-Aktivator-induziertes Modell für Rückenschmerzen bei Mäusen

Dieses Protokoll beschreibt eine nicht-invasive Methode zur Induktion chronischer Rückenschmerzen bei Mäusen für bis zu 10 Wochen, die mit minimalem Training schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann. Der schwierigste Aspekt dieser Technik besteht darin, zu erkennen, wie sich die Injektion des Bandes im Vergleich zur Injektion von Muskeln anfühlt. Das Spüren eines Widerstands bei Kontakt deutet auf eine Bänderinjektion hin.

Kein Widerstand bedeutet, dass sich die Nadel im Muskel oder in der Bauchhöhle befinden könnte. Nehmen Sie zunächst eine sterile, flache Oberfläche, um die Maus zu platzieren. Platzieren Sie dann eine Heizkissen-Aufwachstation neben der Operationsanlage, um die Mäuse nach der Injektion sofort zu transferieren.

Als nächstes bereiten Sie die Urokinase und eine Hamilton-Spritze vor. Zeichnen Sie die Lösung vorher, um die Zeit, die die Maus unter Narkose verbringt, zu minimieren. Nachdem Sie die Maus betäubt haben, lokalisieren Sie mit zwei Fingern die lumbalen Wirbelsäulensegmente bei L2 und L3 unterhalb des Brustkorbs und überprüfen die Injektionsstelle.

Platzieren Sie die Spitze der Hamilton-Spritze neben der Wirbelsäule. Positionieren Sie die Spritze in einem Winkel von ca. 45 Grad in das unmittelbar an den Knochen angrenzende Band. Führen Sie die Nadelspitze vorsichtig, aber fest in das Band ein und injizieren Sie langsam, bis alle fünf Mikroliter injiziert sind.

Entfernen Sie die Nadel vorsichtig und langsam. Legen Sie dann die Maus in die Wärmerückgewinnungsstation, bis sie aufwacht und mobil wird. Kontrollieren Sie die Mäuse nach der Operation eine Stunde lang, um sicherzustellen, dass die normale Motorik fortgesetzt wird.

Kontrollieren Sie nach der Operation eine Woche lang täglich das Gewicht und die Injektionsstelle der Mäuse, um Infektionen oder Komplikationen zu vermeiden. Bringen Sie jedes Tier vor dem Test in eine separate, durchsichtige Kabine auf dem Testtisch mit einer Bildschirmplatte. Stimulieren Sie dann das Fußpolster mit dem 3,61 Von-Frey-Filament, das vier Gramm Kraft entlockt.

Ein Fußentzug von drei bis fünf Reizen wird als positive Reaktion gewertet. Wenden Sie nun das nächstschwächere Filament in der Serie an, bis das Tier nicht mehr auf die mechanische Stimulation reagiert. Verwenden Sie das höhere Filament, bis eine Reaktion hervorgerufen wird, und wechseln Sie dann wieder zum unteren Filament.

Berechnen Sie mithilfe eines Kurvenanpassungsalgorithmus die mechanische Entnahmeschwelle, d. h. die minimale Kraft, die erforderlich ist, um in 50 % der Fälle eine Antwort hervorzurufen. Um den Hargreaves-Test durchzuführen, stellen Sie die Mäuse in Kabinen auf eine Glasfläche, die von unten durch einen Infrarotstrahler erhitzt wird. Messen Sie die Zeit von der Anwendung eines Infrarotlichtreizes auf die Hinterpfote der Maus bis zum Rückzug als Fußlatenz.

Für den Cold-Plate-Test werden die Mäuse auf den auf minus neun Grad Celsius gekühlten Kühlplattenapparat gelegt. Notieren Sie die Zeit, die die Maus benötigt, um ihren Fuß anzuheben, nachdem sie auf das Gerät gesetzt wurde, als Latenz, um den Fuß zurückzuziehen. Um den Angsttest durchzuführen, positionieren Sie jedes Tier in der Testbox mit einem Durchgang zwischen zwei Kammern.

Eine Gerätekammer sollte hell beleuchtet sein, während die gegenüberliegende Seite dunkel bleiben sollte. Überwachen Sie mit einem Computer die hellen und dunklen Belegungszeiten und Übergänge des Tieres während eines 10-minütigen Tests. Platzieren Sie als Nächstes die Modell-Nagetiere oder naiven Tiere auf dem Null-Labyrinth oder verwenden Sie den Zwei-Kammer-Präferenztest für helle oder dunkle Orte.

Beurteilen Sie die Zeit, die Sie in geschlossenen und offenen Bereichen des Labyrinths verbringen, mit einer Stoppuhr. Für den Saccharose-Spritz-Depressionstest sprühen Sie eine 10- bis 30%ige Saccharoselösung auf den dorsalen Code und bewerten Sie die Häufigkeit, Dauer und Latenz der Fellpflege für 10 Minuten. Um neuartige Objekttests durchzuführen, werden Mäuse einzeln für eine Stunde an einen durchsichtigen Kunststoffkäfig mit offenem Deckel gewöhnt.

Lege zwei identische Spielzeug-Minifiguren fünf Minuten lang an gegenüberliegende Ecken des Käfigs. Akklimatisieren Sie die Tiere am Versuchstag eine Stunde lang und setzen Sie die beiden identischen Minifiguren fünf Minuten lang in die gleiche Position des Käfigs, bevor Sie sie in den heimischen Käfig zurückbringen. Ersetzen Sie dann eine der ursprünglichen Figuren durch ein deutlich anderes neuartiges Objekt.

Setzen Sie die Mäuse nach vier Stunden wieder in den Testkäfig zurück und notieren Sie die Zeit, die sie mit der Erkundung der Objekte verbracht haben. Für die Beurteilung der Motorik konstruieren Sie einen Tunnel aus einem Papierhandtuchrohr, das an einer Kante längs geschnitten ist. Breiten Sie den Tunnel auf einem sauberen Stück Druckerpapier aus.

Halten Sie die Mäuse vorsichtig, bis sie sich beruhigt haben. Tragen Sie ungiftige Tusche auf die Pfoten einer Maus auf, indem Sie sie in ein Tintenfass, ein Stempelkissen oder ein Wattestäbchen legen. Lass die Mäuse am Tunneleingang frei.

Lass sie durch den Tunnel laufen und fange sie am Ende ein. Bewerten Sie Pfotenabdrücke basierend auf Schrittlänge, Schrittbreite und Zehenspreizung. Mechanische und thermische Überempfindlichkeitstests zeigten, dass die Mäuse mit chronischen Rückenschmerzen im Vergleich zu den naiven Kontrollen eine signifikant erhöhte mechanische, Hitze- und Kälteempfindlichkeit aufwiesen.

Die Angstanalyse zeigte, dass die Gesamtzeit, die in der Lichtkammer des Hell- und Dunkelkastens verbracht wurde, und die Anzahl der Aufzuchtereignisse bei Mäusen mit chronischen Rückenschmerzen signifikant geringer waren, was auf Angst hindeutet. Während des Saccharose-Splash-Tests zeigten Mäuse mit chronischen Rückenschmerzen eine geringere Fellpflegezeit und eine geringere Anzahl von Fellpflegen. Die Zeitspanne bis zum Beginn der Fellpflege wurde jedoch deutlich erhöht.

Die Schrittlänge zwischen Mäusen mit chronischen Rückenschmerzen und naiven Mäusen unterschied sich signifikant. Das Wichtigste, woran Sie sich erinnern sollten, wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist, dass Sie auf die Bänder um die Wirbelsäule herum abzielen, nicht auf den Muskel. Das Modell für chronische Rückenschmerzen bietet ein zuverlässiges Werkzeug zur Bewertung einer Vielzahl neuartiger Forschungs-, pharmakologischer und anderer potenzieller Therapeutika.