Chronische Vernauwing van de nervus ischiadicus en Pijn Overgevoeligheid Testen bij ratten
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 constriktie te veroorzaken, een blessure van de nervus ischiadicus, een veel gebruikt knaagdiermodel voor neuropathische pijn, en kwantitatief de resulterende pijngedragingen te meten. Dit wordt bereikt door eerst vier chroomdraden rond de blootgestelde nervus ischiadicus op heupniveau te plaatsen om een constriktieblessure aan de nervus ischiadicus te veroorzaken. Vervolgens worden pijngedragingen in de achterste poot op gewenste tijdstippen bewaakt door kwantitatief de drempel voor poot terugtrekking bij mechanische prikkels te meten met behulp van een von Frey anthes en de latentie voor poot terugtrekking bij thermische prikkels te meten met behulp van een plantaire analgesiemeeter.
Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die de aanwezigheid van mechanische en thermische pijn, overgevoeligheid van de gewonde achterste poot, aantonen door de gemeten reacties op geïnduceerde terugtrekkingen te meten bij zowel mechanische als thermische stimuli. Deze methode van perifere zenuwblessure, voor het eerst ontwikkeld door bene en Z, kan ons helpen cruciale vragen in het gebied van chronische pijn te beantwoorden, zoals wat de perifere en centrale mechanismen zijn waardoor neuropathische pijn wordt gegenereerd. De implicaties van deze techniek strekken zich uit naar de therapie van neuropathische pijn omdat dit model de basis biedt om nieuwe strategieën te onderzoeken om pijnovergevoeligheid te verminderen.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn in deze methode worstelen omdat het plaatsen van de chroomdraden rond de statische zenuw en een geschikte strakkeheid om voldoende maar niet overmatige zenuwbeschadiging te veroorzaken bijzonder uitdagend is. Om deze procedure te beginnen, desinfecteert u het chirurgische werkoppervlak met 70% ethanol en bereidt u de steriele instrumenten gaas, hechtingen en wattenschijfjes voor, die eerder zijn gesteriliseerd. Vervolgens verdooft u de rat in een inductiekamer met behulp van 5% ISO fluor.
Tijdens de operatie levert u 2% ISO fluor af via een op maat gemaakte gezichtsmasker. Daarna scheer je de linker achterste poot van de rat en plaats de dieren vervolgens op een thermogeregelde verwarmingsmat op 37 graden Celsius. Breng smeermiddele oogzalf aan op de ogen.
Bereid vervolgens de chroomdraad voor door deze in kleine stukjes van ongeveer drie centimeter te snijden, dompel ze onder in steriele zoutoplossing. Steriliseer vervolgens het geschoren gebied met drie afwisselende toepassingen van alcohol en jodiumoplossing. Met het dier op zijn borst liggend, tilt u zijn linker achterste poot op en houdt u het dijbeen op 90 graden ten opzichte van de wervelkolom vast met behulp van plakband op de voet.
Maak vervolgens een incisie in de huid ongeveer drie tot vier millimeter onder het dijbeen. Scheid de huid van de spier rond de incisie door het bindweefsel door te snijden. Gebruik een paar stompe schaar om het bindweefsel tussen de gluteus superficialis en de biceps fems spieren door te snijden.
Gebruik vervolgens een retractor om de opening tussen de twee spieren te vergroten om een duidelijke visualisatie van de nervus ischiadicus mogelijk te maken, gebruik vervolgens de tang en microschaar om ongeveer 10 millimeter van de nervus ischiadicus voorzichtig los te maken van het omliggende bindweefsel. Bind de eerste ligatuur proximal van de trifurcatie van de nervus ischiadicus voor elke ligatuur. Begin met een enkele losse lus.
Grijp vervolgens de twee uiteinden dicht bij de lus en trek tot de lus net strak zit en de ligatuur niet langs de zenuw glijdt. Houd vervolgens de lus op zijn juiste positie en plaats een tweede lus bovenop de eerste lus om de knoop te voltooien. Snijd vervolgens de losse uiteinden van de ligatuur af tot een ronde 1 millimeter constrictie van de zenuw die minimaal zou moeten zijn.
Herhaal de stappen voor de resterende drie ligaturen door elke extra ligatuur een millimeter proximaler te binden dan de vorige. Ook met minimale constriktie aan het einde van de operatie, gebruik hechtingen om de spierlaag te sluiten en hechtingen om de huid te bevestigen. Gebruik vervolgens jodiumoplossing om de wond te steriliseren.
Bekijk het dier nauwgezet tijdens de herstelperiode na de verdoving en laat het herstellen in een aparte kooi met vlakke papieren bedden. Voordat u met het experiment begint. Behandel het dier dagelijks gedurende enkele dagen.
Voor de gedragstesten, geef de rat vervolgens de gelegenheid om te wennen in de behuizing. Het testomgeving moet stil en goed gecontroleerd worden gehouden met constante temperatuur en vochtigheidsniveaus, en elke testsessie moet op een vergelijkbare tijd van de dag worden uitgevoerd. Om de mechanische terugtrekkingsdrempel op de dag van testen te bestuderen, plaatst u de rat in de verhoogde mesh-vloer testkooi, 15 tot 30 minuten voor het experiment met behulp van een dynamische plantaire von Frey anter positie de aanraakstimulator eenheid met het filament direct onder het midden van de plantaire oppervlak van de achterste poot en druk op de starttoets.
Dit tilt het filament op om het plantaire oppervlak van de achterste poot mechanisch te stimuleren met een toenemende kracht. Noteer vervolgens de mechanische terugtrekkingsdrempel van zowel de gewonde als ongewonde achterste poot. Dit apparaat registreert en geeft automatisch de maximum voor geleverde op terugtrekking reactie weer.
Herhaal de mechanische stimulatie drie keer met een interval van ongeveer vijf minuten tussen de stimuli en testen en ongewonde achterste poten in een gebalanceerde volgorde, en bereken vervolgens het gemiddelde van de drempels voor poot terugtrekking. Om de thermische terugtrekkingslatentie op de dag van testen te bestuderen, plaatst u de rat in de glazen vloer. Testkooi 15 tot 30 minuten voor het experiment met behulp van een thermische plantaire analgesiemeester, positioneer de infraroodbron direct onder het midden van de plantaire oppervlak van de achterste poot en druk op de starttoets.
Dit stelt het plantaire oppervlak van de achterste poot bloot aan een straal van stralende warmte door een transparant glazen oppervlak. Noteer vervolgens de latentie voor terugtrekking van zowel de gewonde als ongewonde achterste poot. Dit apparaat
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft de chronische constriktieblessure van de heupzenuw, een veelgebruikt knaagdiermodel voor het bestuderen van neuropathische pijn. De procedure maakt kwantitatieve meting van pijngedrag in reactie op mechanische en thermische stimuli mogelijk.
Belangrijkste Studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Gedragsanalyse
- Chronisch Pijnonderzoek
Achtergrond
- Chronische constriktie van de heupzenuw is een prominent model voor neuropathische pijn.
- Het model wordt gekenmerkt door het ontstaan van pijnovergevoeligheid binnen 24 uur na de operatie.
- Meettechnieken omvatten von Frey en plantar analgesiëtests.
- Dit model helpt bij het begrijpen van de mechanismen van neuropathische pijn.
Doel van Studie
- Om chronische constriktieblessure op de heupzenuw bij knaagdieren uit te voeren.
- Om kwantitatief pijngedrag als gevolg van de blessure te beoordelen.
- Om perifere en centrale mechanismen van neuropathische pijn te onderzoeken.
Gebruikte Methoden
- Plaatsing van vier chromische darmligaturen rond de heupzenuw.
- Bewaking van pijngedrag in de achterpoot op bepaalde tijdstippen.
- Meting van de pootintrekdrempel voor mechanische stimuli met behulp van een von Frey aesthesiometer.
- Meting van de pootintreklatentie voor thermische stimuli met behulp van een plantar analgesiëmeter.
Belangrijkste Resultaten
- Etablissement van mechanische en thermische pijnovergevoeligheid in de gewonde achterpoot.
- Kwantitatieve gegevens die geïnduceerde intrekreacties op stimuli aantonen.
- Inzichten in de mechanismen van neuropathische pijn.
- Basis voor het verkennen van nieuwe therapeutische strategieën voor pijnbeheersing.
Conclusies
- Het chronische constriktieblessuremodel is effectief voor het bestuderen van neuropathische pijn.
- Resultaten kunnen potentiële therapeutische benaderingen informeren om pijnovergevoeligheid te verminderen.
- Dit model biedt een basis voor verder onderzoek naar chronische pijnmechanismen.
Veelgestelde Vragen
Executive Industry Relevance
The chronic constriction injury (CCI) model enables mechanistic de-risking of neuropathic pain targets by establishing reproducible pain hypersensitivity phenotypes. Quantitative measurement of mechanical and thermal withdrawal thresholds provides predictive confidence for target validation in analgesic discovery. This disease-relevant system supports translational biomarker alignment and preclinical model continuity for go/no-go decisions in pain therapeutics pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by establishing causal links between sciatic nerve injury and pain hypersensitivity phenotypes.
- Operational Value: Enables biological de-risking through standardized induction of neuropathic pain states in rodents.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by quantifying target engagement via reversal of hypersensitivity in injured versus uninjured paws.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for compound evaluation using von Frey and plantar analgesia metrics.
- Quantitative Outputs: Delivers reproducible withdrawal threshold and latency measurements for dose-response characterization.
- Screening Scalability: Facilitates platform reuse through counterbalanced testing of injured and uninjured hind paws across time points.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models peripheral neuropathic pain mechanisms aligned with human chronic pain symptomatology.
- Translational Continuity: Connects discovery-phase target validation to preclinical efficacy testing via hypersensitivity endpoints.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions by demonstrating target-mediated attenuation of mechanical and thermal pain responses.
Pipeline & Workflow Integration
The CCI model integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, enabling iterative refinement of analgesic candidates based on pain phenotype modulation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by linking peripheral nerve injury to quantifiable hypersensitivity phenotypes.
- Screening: Ensures assay readiness through standardized mechanical and thermal stimulus application protocols.
- Analytics: Provides withdrawal threshold and latency readouts that enable inter-group comparison and effect size calculation.
- Translational Research: Connects mechanism elucidation to preclinical validation through consistent pain hypersensitivity metrics.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform for evaluating multiple analgesic targets across discovery campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in neuropathic pain pathways.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through defined ligation parameters and blinded testing procedures.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early de-risking of targets unlikely to modulate hypersensitivity.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization by quantifying target effects on established pain phenotypes.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent microsurgery and behavioral neuroscience for consistent nerve ligation and habituation.
- Dependent on calibrated von Frey aesthesiometers and plantar analgesia meters for accurate threshold and latency measurements.
- Necessitates cross-team standardization of surgery timing, testing environment controls, and counterbalanced paw assessment.
- Involves adaptation considerations when translating rat CCI protocols to other species or pain models.
- Includes practical limitations such as variability in ligation tightness affecting injury severity and hypersensitivity magnitude.
