Mesure des changements de sensibilité tactile dans la patte postérieure de souris à l’aide d’un appareil électronique de von Frey
19 décembre 2013
Les mesures électroniques de von Frey constituent une alternative efficace et améliorée aux filaments de von Frey classiques, car elles permettent de mesurer rapidement et précisément les changements des seuils de retrait mécanique des rongeurs aux stimuli de pression appliqués en continu avant et après un événement inflammatoire.
L'objectif général de cette procédure est de mesurer l'absence de réponses de sensibilité à la pression mécanique sur la patte arrière de souris. Pour ce faire, les animaux sont d'abord placés sur un plancher en treillis métallique et laissés s'habituer jusqu'à ce qu'ils soient prêts. Une pointe en polypropylène est appliquée sur la face inférieure de la patte arrière, et la pression est progressivement augmentée.
Lorsque la réponse comportementale appropriée est observée, le stimulus est retiré. Une fois les valeurs de base recueillies, les animaux reçoivent une intervention expérimentale avant de subir d'autres tests. En fin de compte, les variations des seuils de retrait de la patte postérieure sont comparées entre les groupes de traitement afin de déterminer l'effet d'un traitement particulier sur les modifications de la sensibilité tactile à la pression.
La douleur est un élément cardinal de l'inflammation. Il est important de mesurer et de caractériser la douleur dans différents contextes. Cette méthode relativement simple d'évaluation de la douleur peut être appliquée à de nombreux modèles d'inflammation différents.
La procédure sera démontrée par Tiana ov, une technicienne de recherche de mon laboratoire, Madison Mack, qui a participé à ce travail en tant qu'étudiante de premier cycle, et Akila Sykes, actuellement étudiante de premier cycle dans mon laboratoire. Nous commençons par installer l'appareil d'essai afin d'avoir un accès facile aux pattes postérieures.
Placer chaque chambre individuellement sur un plancher en treillis. Le plancher en treillis doit être à une hauteur confortable et posé sur une surface stable. Ensuite, placer l'appareil électronique de Von Frey sur le plan de travail.
Veillez à ce que la sonde et le câble soient correctement connectés à l'unité d'affichage, puis allumez l'appareil en mode configuration. Réglez l'affichage sur zéro et placez délicatement la masse témoin fournie sur le cône de la sonde Von Frey. Notez la valeur affichée et répétez cette procédure à la fin des tests. S'il existe un écart entre les deux valeurs, l'appareil pourrait nécessiter un recalibrage.
Sélectionnez une pointe en polypropylène de la taille appropriée pour le tissu à tester. Les pointes rigides conviennent bien aux tissus plus résistants et moins sensibles, comme ceux de la patte postérieure. Fixez délicatement la pointe sur le cône de la sonde.
Passer ensuite du mode de configuration au mode de fonctionnement. Cela affichera la pression maximale appliquée lorsque la sonde est rétractée. Deux investigateurs sont nécessaires pour mesurer les seuils de retrait de la patte postérieure.
Une personne doit manipuler l'appareil et effectuer les mesures, tandis qu'une autre doit enregistrer ces mesures afin de réduire les biais. L'investigateur manipulant l'anesthesi TER doit être aveugle aux traitements ainsi qu'aux valeurs enregistrées du seuil de retrait. En outre, afin d'assurer une cohérence entre les mesures, la même personne doit enregistrer toutes les valeurs de seuil de base et de seuil de retrait.
48 heures avant le traitement, le premier ensemble de mesures de base est enregistré. Placer un matériau absorbant sous le support pour recueillir les déchets excrétés. Après avoir fixé la pointe et mis à zéro la sonde, l'expérimentateur qui enregistre les mesures doit placer les souris dans des chambres individuelles.
Couvrez les chambres avec des couvercles perforés et placez un objet lourd par-dessus. Pour empêcher les souris de s'échapper, laissez-les s'acclimater à la chambre pendant 15 minutes avant de poursuivre. En général, les personnes novices dans cette technique éprouvent des difficultés à appliquer progressivement une pression accrue et à établir une cohérence interne avec leurs propres mesures ; la pratique est donc essentielle pour obtenir des résultats reproductibles.
Lorsque vous êtes prêt, utilisez les deux mains pour soulever lentement la sonde et stimuler la plante du pied de la patte postérieure gauche ou droite. Augmentez progressivement la pression jusqu'à l'observation d'un comportement nociceptif. Ceux-ci se manifestent par un retrait de la patte postérieure, un léchage de la patte postérieure ou un saut de la patte.
Demander à l'autre chercheur d'enregistrer la pression ayant provoqué le comportement observé. Pendant la mesure, il peut être utile d'encourager la souris à rester immobile en plaçant une friandise juste à l'extérieur de la chambre ou en produisant un léger bruit, comme une tape douce, avant de prendre la mesure. Passer à la souris suivante jusqu'à ce que chacune ait été testée une fois, puis répéter cette procédure quatre fois supplémentaires.
Après avoir recueilli cinq valeurs de base, calculez une moyenne pour chaque souris. Répétez les mesures de base 24 heures plus tard et utilisez ces valeurs pour calculer une autre moyenne. Afin de garantir que toutes les souris présentent des réponses de base cohérentes, excluez les animaux dont la seuil moyen de retrait est inférieur à 3,5 grammes ou dont les seuils de base diffèrent de deux grammes ou plus.
Enfin, répartir les souris en groupes de traitement distincts de manière à ce que la moyenne des seuils de retrait de base de chaque groupe soit aussi similaire que possible. Ici, les seuils de retrait ont été mesurés après l'administration du venin dans la patte postérieure, ROS raca. Le groupe témoin traité au sérum physiologique a montré peu de changement par rapport à la ligne de base à tous les temps.
Les réponses nociceptives aux points testés chez les souris traitées ont été clairement maintenues jusqu'à six heures. En outre, un œdème tissulaire, caractéristique de l'inflammation, était évident dans les pattes arrière traitées au venin, mais pas dans celles traitées au sérum physiologique. Les modifications induites par le venin dans la sensibilité tactile étaient accompagnées d'un afflux de neutrophiles d'environ 1000 fois supérieur.
Par rapport aux coussinets postérieurs traités au sérum physiologique, les mastocytes plantaires dans le tissu du coussinet postérieur étaient largement intacts ou présentaient une dégranulation légère. En revanche, chez les animaux accouplés, on observait une dégranulation modérée à importante des mastocytes chez 15 à 20 % des coussinets postérieurs. Cette technique peut être adaptée pour évaluer la sensibilité mécanique ou tactile dans une grande variété de tissus autres que le coussinet postérieur.
Par conséquent, cette technique peut être intégrée à de nombreux modèles différents de rongeurs d'inflammation et de douleur.
Aperçu
Cet article présente une méthode permettant de mesurer les réponses nociceptives à la pression mécanique sur la patte postérieure de souris à l’aide de mesures électroniques de von Frey. Cette technique permet une évaluation rapide et précise des modifications des seuils de retrait mécanique avant et après des interventions inflammatoires.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Évaluation comportementale
- Modèles d'inflammation
Contexte
- La mesure de la douleur est essentielle pour comprendre l'inflammation.
- L'appareil électronique de von Frey présente des avantages par rapport aux méthodes classiques.
- La mesure précise des seuils de retrait est essentielle pour la reproductibilité.
- Cette méthode peut être adaptée à divers modèles de rongeurs.
Objectif de l'étude
- Évaluer la sensibilité mécanique en réponse à des stimuli de pression.
- Évaluer les effets des traitements sur le comportement nociceptif.
- Mettre en place une méthode fiable d'évaluation de la douleur en recherche.
Méthodes utilisées
- Habituation de souris sur un plancher en treillis métallique.
- Application progressive de pression à l’aide d’une pointe en polypropylène.
- Enregistrement des seuils de retrait par deux investigateurs en insu.
- Comparaison des mesures de base et des mesures post-traitement.
Résultats principaux
- Des changements significatifs des seuils de retrait ont été observés après le traitement.
- L'inflammation s'est caractérisée par un œdème tissulaire et une infiltration de neutrophiles.
- La dégranulation des mastocytes variait entre les groupes traités.
- La méthode a démontré une adaptabilité à divers tissus.
Conclusions
- La méthode électronique de von Frey est efficace pour évaluer la douleur chez les rongeurs.
- Cette technique peut améliorer la compréhension des mécanismes de la douleur inflammatoire.
- Elle fournit une base pour les études futures sur la douleur et l'efficacité des traitements.
Questions fréquemment posées
Pertinence sectorielle pour les cadres
L'évaluation des modifications de la sensibilité tactile chez les modèles rongeurs fournit des données essentielles en phase précoce pour la validation des cibles analgésiques et la réduction des risques mécanistiques dans le développement de traitements contre la douleur. La méthode électronique de von Frey permet une mesure rapide et quantitative des seuils de retrait mécanique, soutenant une évaluation préclinique reproductible de modèles de douleur inflammatoire et neuropathique. Cette approche renforce la confiance prédictive concernant l'engagement de la cible et l'efficacité du traitement avant de faire progresser les composés vers des études de stades ultérieurs.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques liées aux voies nociceptives et aux mécanismes de modulation de la douleur.
- Valeur opérationnelle : Soutient la détection biologique des risques en fournissant des mesures quantifiables et contrôlées en interne de la sensibilité tactile entre les groupes de traitement.
- Valeur prédictive : Facilite le tri du portefeuille thérapeutique grâce à la comparaison objective des seuils de retrait au départ et après l'intervention, afin d'évaluer la modulation de la cible.
Élaboration de tests et criblage
- Prêt de l'essai : Prépare des systèmes biologiques validés pour des criblages ultérieurs en établissant des mesures standardisées de sensibilité tactile de base.
- Reproductibilité : Permet des mesures cohérentes et répétées sur de courtes périodes, soutenant la standardisation des essais et la comparabilité entre groupes.
- Extensibilité : Autorise plusieurs mesures par sujet, augmentant le débit et la fiabilité des campagnes de criblage de composés.
Recherche translationnelle et préclinique
- Pertinence pour la maladie : Modélise l’allodynie mécanique induite par l’inflammation, en accord avec les phénotypes douloureux cliniques observés dans les affections inflammatoires et neuropathiques.
- Continuité translationnelle : Fait le lien entre la découverte et les protocoles précliniques en fournissant des résultats quantifiables sur la sensibilité à la douleur, pertinents sur le plan mécanistique.
- Progression ajustée au risque : Guide les décisions d’aller ou de ne pas aller plus loin en se basant sur des modifications reproductibles des seuils de retrait après des interventions expérimentales.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode électronique de von Frey s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de cibles à l'identification de composés précurseurs, jusqu'aux tests d'efficacité préclinique, en particulier pour les composés modulant la douleur.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses et la clarification des voies biologiques en mesurant les réponses nociceptives à la pression mécanique comme indicateur fonctionnel de l'engagement de la cible.
- Criblage : Fournit des sorties quantitatives reproductibles prêtes à l'emploi, essentielles pour une évaluation fiable des composés dans les modèles de douleur.
- Analytique : Offre des mesures précises des seuils de retrait et une comparabilité statistique entre les conditions de base et les conditions de traitement.
- Recherche translationnelle : S'inscrit dans la validation préclinique grâce à des résultats de sensibilité mécanique pertinents pour la maladie dans les modèles d'inflammation.
- Réutilisation en entreprise : Fonctionne comme une capacité de plateforme réutilisable dans plusieurs modèles de douleur inflammatoire et neuropathique, réduisant ainsi le développement redondant de tests.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans la validation des cibles en réduisant l'ambiguïté mécanistique liée à la modulation des voies de la douleur.
- Valeur opérationnelle : Fournit des mesures standardisées et reproductibles de la sensibilité tactile avec une variabilité technique minimale.
- Valeur stratégique : Améliore la qualité des décisions d'avancement ou d'abandon, renforçant ainsi l'efficacité du capital et réduisant l'abandon en phase tardive dû à l'absence d'efficacité médiée par la cible.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation des composés fondée sur les risques, en se basant sur des effets quantifiables sur les seuils mécaniques de retrait.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une formation à l'observation comportementale et à l'identification des réponses nociceptives afin d'assurer la cohérence des mesures.
- Dépend d'un appareil électronique von Frey étalonné et d'un choix approprié de pointe en polypropylène pour les tissus de la patte postérieure.
- Exige que les opérateurs et les personnes chargées de l'enregistrement soient aveugles aux conditions de traitement afin de minimiser les biais lors de l'enregistrement des seuils.
- Implique des critères d'exclusion fondés sur la variabilité du seuil de base afin d'assurer l'homogénéité des groupes et l'intégrité des données.
- Limité aux réponses comportementales mesurables ; nécessite des critères d'arrêt nociceptifs clairs, tels que le retrait de la patte, le léchage ou les sauts.
