Effet synergique de l’administration intracrânienne et intrapéritonéale d’analgésiques sur la réponse thermique à la douleur chez un rat

Résumé

Source : Martinez, E., et al. Pharmacothérapie intracrânienne et dosages de la douleur chez les rongeurs. J. Vis. Exp. (2019).

Cette vidéo montre l’administration intracrânienne d’un médicament analgésique chez un rat anesthésié avec une canule guide préimplantée dans le cortex préfrontal. Un analgésique supplémentaire est co-administré par voie intrapéritonéale. Après la guérison, la réponse à la douleur thermique du rat est évaluée à l’aide de l’appareil de Hargreave, où la latence de retrait de la patte est mesurée pour évaluer les effets analgésiques des médicaments administrés.

Protocole

Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Implantation de canule stéréotaxique

1. Utilisez des rats Sprague-Dawley mâles âgés de 10 à 12 semaines.
2. Anesthésier les animaux avec 1,5 à 2 % d’isoflurane. Une fois que l’animal devient insensible à un fort pincement avec des pinces tranchantes, effectuez l’opération. Assurez-vous d’autoclaver tous les instruments, d’utiliser des gants chirurgicaux stériles et d’ajouter une pommade ophtalmique aux yeux de l’animal pour éviter de l’endommager.
3. Implanter stéréotaxiquement des canules guides bilatérales de calibre 26 dans le cortex préfrontal (PFC) à un angle de 12,5 degrés avec les coordonnées antéropostérieures (AP) : +2,9 mm ; médiolatérales (ML) : +/−1,6 mm ; dorso-ventrales (DV) : −2,1 mm. Afin d’insérer les canules, percez des trous dans le crâne aux coordonnées souhaitées, avec un diamètre de trou en fonction de la taille des canules utilisées.
   REMARQUE : Ici, le PFC a été étudié comme cible potentielle pour les implants intracrâniens en raison de son rôle important dans le traitement de la douleur, ce qui a été démontré dans un certain nombre d’études précédentes. Pour étudier la fonction d’autres zones cérébrales spécifiques, les chercheurs peuvent utiliser différentes coordonnées selon l’atlas cérébral.
4. Laissez les rats se remettre de la chirurgie pendant au moins 1 semaine. Après la chirurgie, injectez des fluides sous-cutanés avant la récupération pour aider à soutenir les besoins métaboliques, et appliquez de la bupivacaïne topique dans l’incision fraîchement fermée. Placez l’animal sur un coussin chaud jusqu’à ce qu’il se réveille et surveillez l’animal après l’opération pendant 3 jours pour assurer une bonne santé et un bon rétablissement.
5. Une fois que les animaux se sont complètement rétablis de la chirurgie, commencez les injections (étape suivante).

2. Injections intracrâniennes et intrapéritonéales

1. Pour les injections intracrâniennes, utilisez un tube PE-50 fixé à une extrémité à des seringues Hamilton de 10 μL avec une canule d’injecteur de calibre 33 qui s’étend de 1,0 mm au-delà des guides implantés.
2. Injecter 0,5 μL (ou moins si désiré) du médicament à l’étude ou une solution saline dans le PFC de ces rats. Étant donné que le PFC est une région plus grande chez les rats, cette quantité ne se propagera pas à d’autres régions. Cependant, pour les petites régions du cerveau ou pour les souris, utilisez un volume plus petit. La quantité injectée dépendra de la région du cerveau et de l’espèce de l’animal.
   REMARQUE : Veuillez noter que la solution saline doit être utilisée comme contrôle à la place du diméthylsulfoxyde (DMSO) car le DMSO est neurotoxique. Cependant, une très petite quantité de DMSO peut être sans danger pour la perfusion, car des études ont montré que moins de 50 % de DMSO (c’est-à-dire moins d’un volume total de 0,3 μL, comme dans ce cas) peut ne pas interférer avec les études de comportement.
3. Injecter le volume bilatéralement sur une période de 100 s et maintenir les canules d’injecteur en place pendant 60 s supplémentaires avant de les retirer pour permettre une diffusion lente de cette solution.
4. Pour les études d’effets pharmacologiques synergiques, co-administrer un autre médicament par des méthodes systémiques. Dans ce cas, injectez le médicament ou le contrôle souhaité par voie intracrânienne et administrez un médicament supplémentaire par voie intrapéritonéale immédiatement après. À titre d’exemple, dans cette étude, nous avons étudié les effets analgésiques synergiques de la morphine et des ampakines pour tester un effet additif. Nous avons perfusé un AMPAkine par voie intracrânienne, en association avec une administration intrapéritonéale de 1 mg/kg de morphine (une dose systémique sûre).
   REMARQUE : Il est recommandé de faire d’abord les injections intracrâniennes, car elles sont plus difficiles à réaliser que les injections intrapéritonéales.

3. Tests d’analgésie et évaluation

1. Pour étudier l’effet des injections intracrâniennes sur le comportement de la douleur aiguë chez le rat, utilisez le test plantaire (test de Hargreaves) pour calculer la latence de retrait en réponse à des stimuli thermiques. L’appareil de Hargreaves concentre un faisceau infrarouge à travers un plan de verre sur la patte du rat ; Le rat est debout et se déplace librement au-dessus du plan de verre. Lors de la réalisation du test de Hargreaves, concentrez le faisceau infrarouge sous la zone plantaire de la patte du rat.
   1. Commencez par effectuer les tests de Hargreaves de base avant les injections afin d’établir une valeur de référence à des fins de comparaison.
2. N’injectez aucune drogue de quelque nature que ce soit avant d’avoir établi une valeur de référence. Effectuez cinq bons essais, à 5 minutes d’intervalle. Un bon essai est indiqué par un retrait clair, c’est-à-dire lorsque le rat plie son genou et lève son pied vers le haut et dans le corps.
   REMARQUE : Assurez-vous que les essais sont espacés de 5 minutes pour éviter la sensibilisation du rat. L’appareil de Hargreaves enregistre automatiquement le temps de retrait, une fois que le faisceau infrarouge est interrompu. Par conséquent, assurez-vous de ne pas tenir compte des essais de locomotion, de déplacement de poids, etc. Si un essai à prix réduit a lieu, attendez 5 minutes et répétez l’essai.
3. Calculez les seuils de retrait en prenant la moyenne des cinq essais.
4. Après avoir obtenu une moyenne de base, commencez l’expérience pour obtenir les temps de sevrage après la perfusion de médicaments. Les tests de Hargreaves peuvent être effectués 20 à 30 minutes après les injections intracrâniennes, bien que le moment précis puisse dépendre de la pharmacocinétique des agents spécifiques. Il s’agit de s’assurer que le rat a absorbé le médicament et qu’il en ressent les effets. Effectuez cette expérience de la même manière que à l’étape 3.1.
5. Calculez les seuils de retrait comme mentionné à l’étape 3.2.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
canule stérotaxique	PlasticsOne	8I26GA8MMKIT
Seringue numérique	Hamilton	8440
AMPAkine	Sigma Aldrich	C-271
Dimethyl Sulfoxide	Sigma Aldrich	D4540
Hargreaves Apparatus	Ugo Basile	37370
Mâle Rats Sprague-Dawley	Taconic Farms	NTac :SD
Gants chirurgicaux stériles	Dynarex	6535