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Les maladies chroniques non transmissibles sont responsables d’une part disproportionnée du fardeau humain de la mortalité et de la morbidité1. La douleur chronique est de plus en plus reconnue comme une composante importante du fardeau mondial de la maladie2. Cela a donné un grand élan aux innovations dans la prévention, la gestion et le traitement de la douleur. Dans le même temps, il existe de nombreuses preuves que la biologie sous-jacente de la douleur est complexe3. Les mécanismes sous-jacents à la douleur protectrice ainsi qu’à la douleur inadaptée et chronique indiquent une interaction complexe entre les systèmes immunitaire et nerveux3,4. L’élucidation de ces mécanismes exige des approches expérimentales quantitatives rigoureuses et reproductibles, de la dissection moléculaire à l’analyse comportementale.
Les modèles de rongeurs ont été inestimables dans la caractérisation des acteurs moléculaires de la douleur inflammatoire et neuropathique5. La réduction du temps et de l’intensité des réponses précédemment spécifiées aux stimuli nocifs est utilisée pour mesurer les états de douleur chez ces animaux, car les sujets rongeurs ne sont pas autrement en mesure de signaler une sensation de douleur6. Les réponses modifiées à la température et à la pression sont couramment utilisées comme mesures de la sensibilité tissulaire dans les modèles de rongeurs de nociception inflammatoire pouvant être causée par une infection7,8, une exposition à des produits chimiques6, 9,10, une incision chirurgicale11, ainsi que des douleurs neuropathiques causées par la ligature nerveuse12.
La sensibilité mécanique, ou réponse aux stimuli de pression, est souvent mesurée à l’aide de filaments de von Frey classiques (CvF) - une série (par exemple 0,4-15 g13) d’embouts pondérés appliqués manuellement pour tester les tissus par incréments en série jusqu’à ce que des comportements douloureux soient induits chez les témoins par rapport aux sujets expérimentaux. Il existe différentes méthodes pour utiliser ces pointes ou poils afin d’évaluer la sensibilité mécanique6,13 ; La méthode la plus fréquemment utilisée est la suivante. Un pourboire avec une certaine pression (au sein de la série ; par exemple, 2 g13) est sélectionné comme point de départ, et le seuil de retrait de 50 % d'un rat ou d'une souris (l'intensité du stimulus nécessaire pour produire une réponse 50 % des fois où la pointe est appliquée sur le tissu) est déterminé en augmentant et en diminuant le poids de la pointe en fonction de l'affichage des comportements de réponse précédemment spécifiés13. Les seuils de sevrage absolus de 50 % pour les groupes de traitement sont ensuite comparés entre les points temporels de référence et post-traitement. Cette technique manuelle prend beaucoup de temps. En plus de l’augmentation du temps passé par chaque sujet confiné dans une chambre de von Frey, cela augmente également le nombre de fois où des pointes de test de différents poids sont appliquées sur des tissus enflammés, causant une plus grande gêne aux rongeurs de l’étude. De plus, des seuils de retrait de 50 % sont calculés et comparés entre groupes de rongeurs ; Les réponses individuelles des sujets expérimentaux ne sont généralement pas normalisées par rapport à leurs réponses individuelles de base non traitées, à notre connaissance, à une exception6. Par conséquent, les sujets rongeurs ne sont généralement pas signalés comme étant assignés aux groupes de traitement sur la base de réponses de base cohérentes dans une plage préalablement déterminée, et les sujets individuels ne sont pas non plus évalués sur la base d’un ensemble de critères d’exclusion appliqués de manière cohérente qui permettent de normaliser les réponses de base pour un ensemble particulier d’études et de tests.
Ici, nous présentons une méthode alternative pour mesurer la sensibilité tactile de la patte arrière de la souris après une exposition au venin de Bothrops jararaca à l’aide d’un appareil électronique de von Frey (EvF). Cunha et ses collèguesont été les pionniers de l’utilisation des techniques EvF chez les rongeurs et ont systématiquement comparé l’efficacité de CvF et d’EvF pour démontrer que EvF fournit une mesure « plus sensible, objective et quantitative » de la sensibilité tactile dans les modèles de rongeurs de douleur inflammatoire. En bref, dans les mesures EvF, une pointe en polypropylène von Frey non hygroscopique de diamètre uniforme (0,8 mm) de rigidité appropriée pour le tissu testé est fixée à une sonde électronique et à un affichage qui affiche la force/le poids auquel le rongeur se rétracte de la pointe. Il existe plusieurs différences importantes entre les mesures CvF et EvF. Tout d’abord, le processus de mesure des réponses de base et expérimentales à l’aide de l’EvF est considérablement rationalisé, car la pression sur la patte arrière peut être appliquée avec une force croissante jusqu’à ce qu’il y ait une réponse et qu’il ne soit pas nécessaire de changer d’embouts comme dans le CvF ; Les animaux passent moins de temps confinés dans les chambres d’essai et sont donc moins stressés et plus à l’aise pendant une expérience. Deuxièmement, l’EvF permet une relative facilité de mise en œuvre de critères d’exclusion rationnels pour les sujets de l’étude sous la forme de plages de seuils de référence acceptables. Cela permet de normaliser les réponses de base au sein des groupes de traitement et entre eux. Troisièmement, la réponse d'un sujet à la suite d'un traitement expérimental est toujours comparée à sa propre réponse de base individuelle, ce qui crée d'importants contrôles internes pour les mesures. Quatrièmement, la précision des seuils de retrait est enregistrée à un niveau de résolution plus élevé, car la pression peut être appliquée en continu plutôt que par incréments disponibles sous la forme de poids de filaments manuels. Comme pour les tests CvF bien conçus, des expériences basées sur l’EvF sont également menées avec le même investigateur (aveugle au traitement) appliquant la force et enregistrant les comportements de réponse. Il est important de noter que cette technique exige du temps et des efforts de la part des chercheurs pour établir l’uniformité interne des mesures et exige que les expériences soient planifiées de manière à tenir compte des souris qui pourraient devoir être exclues en raison de réponses de base incohérentes.
Une évaluation facile à mettre en œuvre, efficace et bien contrôlée de la sensibilité mécanique facilite l’ajout de l’évaluation comportementale aux modèles d’événements inflammatoires tels que l’envenimation - l’exemple que nous avons utilisé ici pour illustrer les capacités et la puissance des mesures de la Fve dans la mesure des changements de sensibilité tactile. Nous avons constaté que les souris suisses ND4 mâles présentaient une sensibilité mécanique accrue après l’injection de venin dérivé de la vipère d’Amérique du Sud Bothrops jararaca dans la patte arrière. Les réponses comportementales étaient accompagnées d’œdème, d’un afflux de neutrophiles et d’une dégranulation des mastocytes dans les tissus affectés.