Los traumatismos ortopédicos representan el 25% de todas las lesiones sufridas por casi 500 millones de personas cada año en todo el mundo1,2,3. El traumatismo ortopédico puede asociarse con daño muscular complejo, óseo, nervioso y del tejido conectivo, lo que requiere hospitalización y cirugía para garantizar una recuperación adecuada 3,4. El dolor agudo y crónico después de un traumatismo ortopédico puede resultar en cargas físicas, psicológicas y financieras significativas que afectan la calidad de vida del paciente 1,4. Además, la cirugía ortopédica para estabilizar y reparar fracturas también se asocia con dolor posquirúrgico agudo y crónico severo 5,6,7,8,9.
Los mecanismos que subyacen al dolor agudo y crónico relacionado con el trauma deben comprenderse mejor para desarrollar mejores tratamientos. Para lograrlo, se requieren modelos preclínicos fiables, reproducibles y clínicamente relevantes. Dado que la mayoría de los modelos animales de trauma ortopédico no implicaban lesiones simultáneas en múltiples tipos de tejidos (hueso, músculo, nervios), no eran verdaderamente representativos del trauma ortopédico complejo humano, por ejemplo, trauma después de caídas, accidentes automovilísticos o lesiones relacionadas con la guerra10,11. Por lo tanto, desarrollamos el modelo de ratón de fractura tibial para examinar las principales manifestaciones de dicha lesión, incluido el daño del tejido óseo y muscular y el dolor agudo y crónico11. El modelo de fractura tibial consiste en una fractura tibial abierta unilateral con fijación interna IMN y lesión simultánea del músculo TA. Las secciones histológicas de la AT muestran una lesión del músculo en la que se desarrolla una fibrosis densa con pérdida asociada de fibras musculares grandes y maduras tan pronto como 2 semanas después de la lesión. Además, el callo de la fractura es evidente en la tomografía por microordenador (microCT) 4 semanas después de la lesión y continúa en remodelación11.
Se pueden utilizar varios ensayos de comportamiento reflexivo y no reflexivo para evaluar los componentes sensoriales y afectivos del dolor en el modelo de fractura tibial con clavo. Por ejemplo, en este modelo se pueden utilizar los filamentos de Von Frey para demostrar la hipersensibilidad mecánica. De hecho, los ratones desarrollan hipersensibilidad mecánica de larga duración en la pata trasera ipsilateral después de la cirugía de fractura tibial11. Otro paradigma conductual particularmente útil es el ensayo de placa caliente, que tradicionalmente mide la latencia hasta la retirada de la pata a un estímulo térmico. Si bien este ensayo se ha utilizado durante décadas12, siendo un verdadero estándar de oro en la investigación preclínica del dolor, la medición del comportamiento reflexivo por sí sola tiene sus limitaciones13. Como resultado, hemos desarrollado un paradigma de placa caliente modificado que puede capturar elementos de respuestas reflexivas y no reflexivas en el entorno de un estímulo térmico14.
Este ensayo de placa caliente modificada determina la latencia de respuesta inicial como en la prueba de placa caliente original y un período de observación extendido para registrar comportamientos nocifensivos adicionales. Al categorizar estos comportamientos extendidos en categorías distintas (estremecerse, lamer, protegerse, saltar), se puede capturar la respuesta no reflexiva al estímulo térmico. El estremecimiento es la extracción rápida de la pata y/o la separación de los dedos, pero la extremidad se devuelve rápidamente a la placa caliente. Lamerse y morderse las patas traseras y delanteras se definen como lamido para análisis. La protección es la elevación continua de la extremidad más allá de cuando termina la información nociceptiva aferente. Finalmente, el salto es la eliminación de las cuatro extremidades de la superficie de la placa caliente. Estos comportamientos se pueden analizar individualmente y agrupar con especial cuidado para tener en cuenta la latencia de respuesta inicial.