Une lésion transitoire de l’échaudure (65 °C ± 0,5 °C, 3 s) d’une patte postérieure diminue le seuil (g) de stimulation du filament de von Frey du côté ipsilatéral et modifie le schéma de marche. En outre, les brûlures induisent un comportement semblable à la dépression dans le test de natation forcée.
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Article de méthode
Douleur induite par une brûlure et comportement semblable à la dépression chez la souris
* These authors contributed equally
Dans cet article
Résumé
Résumé
L’eau bouillante est la cause la plus fréquente de brûlures chez les personnes âgées et les jeunes. C’est l’un des principaux défis cliniques en raison de la mortalité élevée et des séquelles dans les pays à revenu faible et intermédiaire. Les brûlures induisent fréquemment une douleur spontanée intense et une allodynie persistante ainsi qu’un problème potentiellement mortel. Plus important encore, la douleur excessive s’accompagne souvent d’une dépression, ce qui peut diminuer considérablement la qualité de vie. Cet article montre comment développer un modèle animal pour l’étude de la douleur induite par les brûlures et du comportement semblable à la dépression. Après l’anesthésie, une brûlure a été provoquée en plongeant une patte postérieure de la souris dans de l’eau chaude (65 °C ± 0,5 °C) pendant 3 s. Le test de von Frey et l’analyse automatisée de la démarche ont été effectués tous les 2 jours après une brûlure. En outre, le comportement de type dépression a été examiné à l’aide du test de natation forcée, et le test de rota-tige a été effectué pour différencier la fonction motrice anormale après une brûlure. L’objectif principal de cette étude est de décrire le développement d’un modèle animal pour l’étude de la douleur induite par les brûlures et du comportement semblable à la dépression chez la souris.
Introduction
Les lésions tissulaires, telles que les brûlures et les traumatismes, sont généralement associées à la co-apparition de douleurs aiguës. On estime que 1 80 000 décès causés par des brûlures chaque année sont causés par des brûlures - la grande majorité se produisent dans des pays à revenu faible et intermédiaire de différents types de brûlures1. Selon un rapport mondial, les brûlures sont fréquentes chez les enfants et représentent environ 40% à 60% des patients hospitalisés 2,3. Ces blessures spécifiques sont d’autant plus graves qu’elles peuvent survenir dans la vie quotidienne, comme l’ébullition ou l’eau de baignade 4,5. Bien que la douleur aiguë puisse être résolue spontanément après la récupération après une lésion tissulaire dans la plupart des cas, il peut être possible de devenir chronique en raison de changements anormaux dans le système nerveux 6,7.
Récemment, il a été suggéré que la douleur aiguë peut induire une humeur dépressive, et la douleur chronique peut causer de l’anxiété et de la dépression 8,9,10,11. La coexistence de la douleur et de la dépression rend plus difficile le traitement du patient. La dépression a également tendance à augmenter la sensibilité à la douleur, ce qui est susceptible d’induire une dépression et une douleur plusintenses 12. Les complications de la douleur et de la dépression sont montrées dans des modèles animaux d’inflammation périphérique 13,14,15,16. Les mécanismes détaillés sous-jacents à la dépression induite par la douleur ne sont pas bien connus jusqu’à présent17. Ainsi, il est nécessaire de développer des traitements plus efficaces pour les brûlures afin de soulager les effets secondaires et les symptômes.
Ainsi, la présente étude a été conçue pour développer un modèle animal pour étudier la douleur aiguë induite par les brûlures et le comportement de type dépression chez la souris. Pour cela, une sensibilité tactile anormale liée aux brûlures, une modification de la démarche et un comportement semblable à la dépression ont été mesurés. De plus, cette étude tente de valider le modèle à l’aide d’AINS.
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Protocole
Tous les protocoles expérimentaux ont été examinés et approuvés par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux de l’Université nationale de Chungnam en Corée du Sud, puis menés sur la base des directives éthiques de l’Association internationale pour l’étude de la douleur18.
1. Induction d’une brûlure brûlante sur la patte arrière
- Hébergez les souris ICR mâles pesant de 20 à 25 g dans une pièce à température contrôlée (cycle lumière-obscurité de 12/12 h, 22,5 °C ± 2,5 °C) avec une humidité de 40% à 60%.
REMARQUE: Les souris mâles et femelles peuvent être utilisées pour ce protocole. - Laissez l’animal accéder librement à la nourriture et à l’eau, et acclimatez-vous pendant au moins 1 semaine avant de commencer l’expérience.
REMARQUE: Tous les animaux ont été logés en groupe pour exclure des variables telles que le stress d’isolement. - Assignez les souris au hasard au groupe expérimental ou témoin et menez des expériences à l’aveugle en utilisant des numéros d’animaux comme codes.
- Le jour de l’induction de la brûlure, anesthésier la souris par injection intrapéritonéale (i.p.) de 300 μL d’alfaxalone à une dose de 100 mg/kg. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez l’induction de la brûlure.
- Après avoir anesthésié profondément la souris, désinfectez autour de la patte postérieure droite avec 70% d’éthanol.
REMARQUE: Vérifiez l’absence de réponse à la stimulation par pincement appliquée aux orteils postérieurs ou à la queue pour confirmer l’état d’anesthésie profonde. - Appliquez une pommade ophtalmique sur les yeux pour éviter le dessèchement de la cornée après l’induction de l’anesthésie.
- Immerger la patte postérieure droite de la souris profondément anesthésiée dans de l’eau chaude à 65 °C ± 0,5 °C pendant 3 s. Faites une marque sur la cheville de chaque souris avant d’immerger la patte postérieure dans de l’eau chaude pour maintenir la consistance dans la zone brûlée.
- Après l’induction des brûlures, amenez les souris dans une cage propre et placez-les sur un coussin chauffant jusqu’à ce que les animaux se remettent de l’anesthésie.
REMARQUE: L’agent analgésique, l’acétaminophène (200 mg / kg), a été administré par voie intrapéritonéale une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de la brûlure (groupe Brûlure uniquement + acétaminophène). Le groupe Burn a été traité avec une solution saline comme contrôle du véhicule. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans une étude précédente4.
2. Mesure de l’allodynie mécanique
- Amenez les souris dans la salle de test comportemental et laissez-les s’acclimater au moins pendant 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque pendant que vous effectuez le test.
- Placez les souris dans une boîte carrée (diamètre: 13 cm, hauteur: 12 cm) sur un sol en treillis métallique (maille: 0,7 cm x 0,7 cm) et laissez-les s’acclimater pendant au moins 30 min.
- Évaluer le seuil mécanique de la patte postérieure à l’aide de la méthode de stimulation ascendante19,20.
- Piquez doucement une série de filaments de von Frey avec des intervalles de 5 à 8 s pour stimuler le plantaire postérieur. Obtenez les valeurs de référence la veille de l’induction de la brûlure.
REMARQUE: Les filaments de von Frey de 0,16 à 1,2 g ont été utilisés dans l’essai pour mesurer le seuil de retrait des pattes chez tous les animaux, respectivement. Le test de réponse au retrait de la patte a été commencé avec la force de flexion la plus faible du filament de von Frey (0,16 g dans ce protocole). S’il n’y avait pas de réponse, un filament avec la force de flexion suivante était appliqué. - Effectuer cinq essais pour évaluer les seuils mécaniques pour chaque patte arrière ipsilatérale (blessée).
REMARQUE: La force de flexion du filament de von Frey qui produit une réponse plus de trois fois sur les cinq essais chez chaque animal a été exprimée en seuil de retrait de la patte (PWT, g). Les seuils mécaniques ont été mesurés un jour avant et 1, 3, 5 et 7 jours après une brûlure. L’effet analgésique a été évalué 1 h après l’administration de l’acétaminophène chez l’animal.
3. Analyse automatisée de la marche
- Acclimatez les souris dans le système d’analyse de la marche une fois par jour pendant 10-15 min à partir de 5 jours avant la brûlure. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez une analyse de la démarche.
- Le jour du test, amenez les souris dans la salle de test comportementale et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test.
REMARQUE: Effectuez des tests d’acclimatation et d’analyse de la démarche dans un environnement sombre. Définissez les conditions du menu du programme comme suit.- Après avoir exécuté le programme, cliquez sur le menu Créer une nouvelle expérience pour désigner le dossier à enregistrer les données.
- Après désignation, réglez la durée de fonctionnement maximale à 5 s et les variations de vitesse maximales autorisées à 50 %.
- Sélectionnez une caméra enregistrée et réglez la longueur de la passerelle sur 30 cm dans l’onglet Configuration du programme.
- Sous l’onglet Acquérir du menu du programme, sélectionnez Ouvrir l’acquisition.
- En fonction des messages d’état, cliquez sur le bouton Snap Background pour obtenir une image d’arrière-plan d’une passerelle vide.
- Cliquez sur le bouton Démarrer l’acquisition , puis placez la souris à l’entrée de la passerelle traversable gauche-droite. L’enregistrement commencera automatiquement après le libre mouvement de la souris.
REMARQUE: Si la démarche de l’animal a été enregistrée avec succès et que tous les pas ont été détectés, il sera marqué comme Course conforme avec une icône verte. Si le logiciel ne détecte aucun pas, une icône rouge s’affiche, auquel cas il est recommandé d’effectuer à nouveau l’enregistrement. Les auteurs recommandent de collecter et d’analyser au moins cinq exécutions conformes réussies effectuées avec des vitesses de fonctionnement similaires. - Sous l’onglet Acquérir du menu du programme, sélectionnez Classer les exécutions.
REMARQUE: Après avoir sélectionné les données obtenues à partir de la course de conformité réussie ci-dessus, accédez à l’écran d’analyse vidéo où les modèles de démarche des souris ont été enregistrés. - Sélectionnez la course à analyser et cliquez sur le bouton Classification automatique .
- Après avoir effectué une classification automatique, retirez le nez, la reconnaissance génitale et la méconnaissance des pattes en données indésirables à chaque exécution, puis analysez les données.
REMARQUE: Tous les paramètres statistiques sont automatiquement analysés et enregistrés dans le programme, et les valeurs de données brutes peuvent être trouvées dans le menu d’analyse de l’expérimentateur. L’analyse automatique de la marche a été effectuée avant et à 1, 3, 5 et 7 jours après la brûlure. L’évaluation a été réalisée 30 minutes après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + acétaminophène et 30 minutes après un traitement salin dans le groupe Burn. Cette expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes 4,21,22.
4. Mesure du comportement semblable à la dépression
REMARQUE: Le comportement basé sur le désespoir, le temps d’immobilité dans l’eau a été mesuré par le test de nage forcée.
- Amenez les souris dans la salle de test comportemental et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez le test de natation forcée.
- Mettez la souris dans un cylindre en plexiglas transparent (10 cm x 25 cm) contenant 15 cm d’eau (25 °C ± 0,5 °C) pendant 15 min.
- Après 24 h, mettez la souris dans le cylindre des mêmes conditions et mesurez le temps d’immobilité.
REMARQUE: Le temps d’immobilité a été mesuré pendant 5 minutes de temps de test, et le temps chaque fois que les souris ont cessé de grimper ou de nager et ont simplement flotté pour garder leur tête au-dessus de la surface de l’eau a été enregistré. Le test de natation forcée a été effectué le jour 7 après la brûlure. L’évaluation a été réalisée 1 h après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + Acétaminophène, et 1 h après un traitement salin dans le groupe Burn. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes23,24.
5. Mesure de la fonction motrice normale
REMARQUE: Le test de la rotule a été effectué pour différencier la fonction motrice anormale après une brûlure.
- Amenez les souris dans la salle de test comportemental et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez le test de natation forcée.
- Placer les animaux sur une plate-forme cylindrique roulante (5,7 cm de large; 3 cm de diamètre) suspendue à 16 cm au-dessus du fond de l’appareil.
- Permettre à chaque animal de s’entraîner une fois par jour sur une rotule pendant au moins 5 jours avant l’induction d’une brûlure.
- Effectuez le test de rota-rod toutes les 20 minutes pendant 2 h après l’administration du médicament. Réglez l’heure limite sur 2 min.
- Mesurez la durée pendant laquelle la souris fonctionne sur une tige rotative à la vitesse constante de 15 tours par minute sans tomber.
REMARQUE: Le test de la rotule a été effectué 7 jours après l’induction d’une brûlure. L’évaluation a été réalisée immédiatement après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + Acetaminophen et après un traitement salin dans le groupe Burn. Alfaxalone a été utilisé comme témoin positif pour les médicaments traités expérimentalement dans ce test. Pendant le test de rotarod, la durée pendant laquelle la souris passe sur la tige rotative sans tomber est mesurée. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes22,25.
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Résultats
Afin de minimiser la souffrance animale et de réduire le nombre d’animaux utilisés conformément aux lignes directrices des Trois R (remplacement, réduction et raffinement), cette étude a été conçue avec le nombre minimum d’animaux pour la collecte de données significatives établies par une expérience préliminaire. Dans cette étude, des expériences comportementales ont été menées indépendamment deux fois comme suit. L’analyse de la démarche, l’allodynie mécanique et les tests de comportement semblable à la dépression ont ...
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Discussion
La brûlure brûlante est une sorte de brûlure thermique causée par des liquides chauffés. Il a été suggéré que des brûlures au premier ou au deuxième degré se produisent dans la plupart des cas, mais un contact à long terme avec des sources de chaleur peut provoquer des brûlures au troisième degré26. Dans la présente étude, les brûlures ont été induites en exposant la patte postérieure droite de souris dans de l’eau chaude à 65 °C pendant 3 s 4,26
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Cette recherche a été soutenue par l’Université nationale de Chungnam et la subvention de la Fondation nationale de recherche de Corée (NRF) financée par le gouvernement coréen (NRF-2019R1A6A3A01093963 et NRF-2021R1F1A1062509).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Seringue de 1 mL | BD | 307809 | |
| Tube de 1,5 mL | Axygen | MCT-150-C | |
| Tube de 50 mL | SPL | 50050 | |
| Acétaminophène BioXtra, &ge ; 99.0 % | Sigma-Aldrich | A7085-100G | Cet analgésique est utilisé comme témoin positif. |
| Alfaxan multidose (Alfaxalone) | JUROX Pty.Limited | Dans cette expérience, ce matériau a été utilisé pour l’anesthésie animale et a été utilisé comme témoin positif pour les médicaments traités expérimentalement dans le test de rota-rod. | |
| CatWalk système automatisé d’analyse de la marche | Noldus | CatWalk XT | L’analyse de la marche chez les rongeurs marchant librement est utilisée pour étudier les changements dans le mouvement et le positionnement des membres dans les modèles présentant un dysfonctionnement sensori-moteur |
| OPTISHIELD (pommade ophtalmique Cyclosporin) | Ashish Life Science | Ce matériau a été utilisé pour une pommade visant à prévenir le dessèchement de la cornée après l’induction de l’anesthésie. | |
| Cylindre en plexiglas | SCITECH KOREA | produits sur mesure | Utilisé dans le test de nage forcée |
| Système Rota-rod | SCITECH KOREA | Tige de rotation accélératrice | Utilisé dans la mesure de la fonction motrice normale |
| filaments von Frey | Coast Medical | NC12775 | Utilisé dans la mesure du bain d’eau mécanique Allodynia |
| CHANGSHIN SCIENCE | C-WBE | Utilisé dans l’induction des brûlures |
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Réimpressions et autorisations
