13 maart 2012
Door de eenvoud van de ingreep en de robuuste gedrag dat eruit voortkomt, chronische vernauwing van de nervus ischiadicus is een van de vooraanstaande dierlijke modellen van neuropathische pijn. Binnen 24 uur na een operatie, wordt de pijn overgevoeligheid vastgesteld en kan kwantitatief gemeten worden met een von Frey aesthesiometer (mechanische test) en plantaire analgesie meter (thermische test).
Het algemene doel van deze procedure is om chronische constrictie-letsel van de nervus ischiadicus teweeg te brengen, een veelgebruikt knaagdiermodel voor neuropathische pijn, en om de resulterende pijnbehaviors kwantitatief te meten. Dit wordt bereikt door eerst vier chromische darmhechtingsdraden rond de blootgelegde nervus ischiadicus op het niveau van het midden van het dijbeen te plaatsen om een constrictie-letsel aan de nervus ischiadicus te veroorzaken. Vervolgens worden de pijnbehaviors in de achterpoot op de gewenste tijdstippen gemonitord door de pootterugtrekkingsdrempel voor mechanische stimulus kwantitatief te meten met von Frey-filamenten en de pootterugtrekkingslatentie voor thermische stimulus met een plantaire analgesiemeter.
Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die het bestaan van mechanische en thermische pijn aantonen, evenals hypersensitiviteit van de geblesseerde achterpoot, door het meten van opgewekte terugtrekreacties op zowel mechanische als thermische stimuli. Deze methode van perifere zenuwbeschadiging, voor het eerst ontwikkeld door bene en Z, kan ons helpen cruciale vragen in het veld van chronische pijn te beantwoorden, zoals wat de perifere en centrale mechanismen zijn waardoor neuropathische pijn wordt gegenereerd. De implicaties van deze techniek reiken tot de therapie van neuropathische pijn, omdat dit model de basis biedt voor het onderzoeken van nieuwe strategieën om pijn-hypersensitiviteit te verminderen.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze methode moeite hebben, omdat het plaatsen van de cmic-darmsuturen rond de statische zenuw en het bereiken van een passende strakheid om voldoende, maar niet overmatige zenuwbeschadiging te veroorzaken, bijzonder uitdagend is. Om deze procedure te starten, desinfecteert u het chirurgische werkoppervlak met 70% ethanol en bereidt u de steriele instrumenten, gazen, nietjes en wattenstaafjes voor, die vooraf zijn geautoclaveerd. Anestheseer vervolgens de rat in een inductiekamer met 5% isofluraan.
Dien tijdens de operatie 2% ISO fluorine toe via een op maat gemaakt gezichtsmasker. Scheer daarna het linkerachterpootje van de rat en plaats het dier vervolgens op een thermoregulerende warmtemat op 37 °C. Breng oogverzachtende zalf aan op de ogen.
Bereid vervolgens de chromische catguthechtdraad voor door deze in kleine stukjes van ongeveer drie centimeter te knippen en dompel deze onder in steriele zoutoplossing. Steriliseer daarna het geschoren gebied met drie opeenvolgende toepassingen van alcohol en jodiumoplossing. Terwijl het dier op zijn thorax ligt, tilt u het linkerachterbeen op en houdt u het femur in een hoek van 90 graden ten opzichte van de wervelkolom door maskingtape op de voet te gebruiken.
Maak vervolgens een incisie in de huid ongeveer drie tot vier millimeter onder het dijbeen. Scheid de huid van de spier rondom de incisie door het bindweefsel door te snijden. Gebruik een botte schaar om het bindweefsel tussen de gluteus superficialis en de biceps femoris-spieren door te snijden.
Gebruik vervolgens een retractor om de opening tussen de twee spieren te verbreden voor een duidelijke visualisatie van de nervus ischiadicus, en gebruik dan de pincet en microschaar om voorzichtig ongeveer 10 millimeter van de nervus ischiadicus vrij te maken van het omringende bindweefsel. Knoop de eerste ligatuur proximaal van de trifurcatie van de nervus ischiadicus voor elke ligatuur. Begin met een enkele losse lus.
Pak vervolgens de twee uiteinden vlakbij de lus vast en trek eraan totdat de lus net strak genoeg zit en de ligatuur niet meer langs de zenuw glijdt. Houd daarna de lus in de juiste positie en plaats een tweede lus bovenop de eerste lus om de knoop te voltooien. Knip vervolgens de losse uiteinden van de ligatuur af; een ronde vernauwing van één millimeter van de zenuw moet minimaal zijn.
Herhaal de stappen voor de overige drie ligaturen door elke extra ligatuur één millimeter proximaaler dan de vorige te knopen. Sluit aan het einde van de operatie, eveneens met minimale constrictie, de spierlaag met hechtingen en zet de huid vast met nietjes. Gebruik vervolgens een jodiumoplossing om de wond te steriliseren.
Houd het dier nauwgezet in de gaten tijdens de herstelperiode na de anesthesie en laat het herstellen in een aparte kooi met platten papierbedekking. Hanteer het dier gedurende meerdere dagen dagelijks voorafgaand aan de start van het experiment.
привыatise de rat vervolgens in de verblijfplaats voorafgaand aan de gedragstesten. De testomgeving moet rustig en goed gecontroleerd zijn, met constante temperatuur- en vochtigheidsniveaus, en elke testsessie moet op een vergelijkbaar tijdstip van de dag worden uitgevoerd. Om de mechanische terugtrekkingdrempel op de testdag te bestuderen, plaatst u de rat 15 tot 30 minuten voor het experiment in de testkooi met verhoogd gaasvloer; positioneer de aanraakstimulatorunit met het filament direct onder het midden van het plantaire oppervlak van de achterpoot met behulp van een dynamische plantaire von fray anter en druk op de starttoets.
Hierdoor wordt het filament omhooggetild om het plantaire oppervlak van de achterpoot mechanisch te stimuleren met een toenemende kracht. Registreer vervolgens de mechanische terugtrekdrempel van zowel de gewonde als de ongewonde achterpoten. Dit apparaat registreert en toont automatisch het maximum aan kracht tijdens de terugtrekreactie.
Herhaal de mechanische stimulatie drie keer met een interval van ongeveer vijf minuten tussen de stimulaties en test de niet-gewonde achterpoten in een gebalanceerde volgorde, en bereken vervolgens het gemiddelde van de drempelwaarden voor het intrekken van de poot. Om de thermische latentietijd voor het intrekken op de testdag te bestuderen, plaatst u de rat 15 tot 30 minuten voor het experiment in de testkooi met glazen bodem. Positioneer met een thermisch planter-analgesie-instrument de infraroodbron direct onder het midden van het voetzooloppervlak van de achterpoot en druk op de starttoets.
Hierdoor wordt het plantaire oppervlak van de achterpoot blootgesteld aan een straal stralingswarmte via een transparant glazen oppervlak. Registreer vervolgens de latentietijd tot terugtrekking van zowel de beschadigde als de onbeschadigde achterpoten. Dit apparaat registreert automatisch de tijd vanaf het begin van de thermische stimulus tot het terugtrekken van de poot uit de warmtebron.
Herhaal de hittestimulatie ten minste drie keer met een interval van ongeveer vijf minuten tussen de stimuli, waarbij gewonde en ongewonde achterpoten in een tegengebalanceerde volgorde worden getest, en bereken vervolgens het gemiddelde van de latentietijden voor het intrekken van de poot. Hier wordt de mechanische drempelwaarde voor het intrekken van de poot getoond in zowel gewonde als ongewonde poten van Wistar-ratten vóór en tot 12 dagen na chronische constrictie van de nervus ischiadicus. Er is een significante verlaging van de drempelwaarde voor het intrekken van de poot bij mechanische stimuli in de gewonde ipsilaterale achterpoot vergeleken met de ongewonde contralaterale achterpoot. Hier wordt de thermische latentietijd voor het intrekken van de poot getoond in zowel gewonde als ongewonde poten vóór en tot 12 dagen na chronische constrictie van de nervus ischiadicus.
Hetzelfde geldt voor de thermische terugtreklaatentie, die significant is verminderd in de beschadigde ipsilaterale achterpoot in vergelijking met de onbeschadigde contralaterale achterpoot. Zodra de techniek onder de knie is, kan de CCI-chirurgie in slechts 20 minuten per dier worden uitgevoerd, wat resulteert in langdurige pijngevoeligheid van de achterpoot. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de ligaturen losjes vast te knopen; namelijk is het de zelfbeknelling onder de ligaturen na het ontstaan van oedeem die voor een vernauwing zorgt zodra dit is ontwikkeld.
Deze techniek van perifere zenuwletsel gecombineerd met het testen van pijnovergevoeligheid van de P-golf biedt onderzoekers op het gebied van neuropathische pijn de mogelijkheid om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan chronische pijn als gevolg van zenuwletsel.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel beschrijft de chronische constrictie-letsel van de nervus ischiadicus, een veelgebruikt knaagdiermodel voor het bestuderen van neuropathische pijn. De procedure maakt een kwantitatieve meting van pijnbehaviors mogelijk als reactie op mechanische en thermische stimuli.
Het model voor chronische constrictieschade (CCI) maakt mechanistische risicoreductie van doelwitten voor neuropathische pijn mogelijk door het vestigen van reproduceerbare fenotypes van pijnovergevoeligheid. Kwantitatieve meting van mechanische en thermische terugtrekdrempels biedt voorspellende betrouwbaarheid voor doelwitvalidatie in de ontdekking van analgetica. Dit ziekterelevante systeem ondersteunt de afstemming van translationele biomarkers en de continuïteit van preklinische modellen voor go/no-go-beslissingen in pijplijnen voor pijntherapie.
Het CCI-model is geïntegreerd in het ontdekkingscontinuüm, van het testen van doelwit-hypotheses via lead-identificatie tot preklinische validatie, waardoor iteratieve verfijning van analgesica-kandidaten op basis van pijnfenotype-modulatie mogelijk wordt.