19 декабря 2013 г.
Электронные измерения фон Фрея являются эффективной и улучшенной альтернативой классическим нитям фон Фрея, поскольку они позволяют быстро и точно измерять изменения механических порогов отхода грызунов, реагирующих на непрерывно применяемые раздражители до и после воспалительного события.
Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы измерить отсутствие восприимчивых реакций на механическое давление в задней лапе мышей. Это достигается путем помещения животных на пол из проволочной сетки и предоставления им возможности привыкнуть, когда они будут готовы. Полипропиленовый наконечник прикладывают к нижней стороне задней лапы, и давление постепенно увеличивают.
Когда замечена соответствующая поведенческая реакция, стимул отменяется. После того, как исходные значения собраны, животные получают экспериментальное вмешательство перед дальнейшими испытаниями. В конечном счете, изменения порогов отведения задних лап сравниваются между группами лечения, чтобы определить влияние конкретного лечения на изменения тактильной чувствительности к давлению.
Боль является кардинальным компонентом воспаления. Важно измерить и охарактеризовать боль в различных контекстах. Этот относительно простой метод оценки боли может быть применен ко многим различным моделям воспаления.
Демонстрировать процедуру будут Тиана Ов, техник-исследователь в моей лаборатории, Мэдисон Мак, которая участвовала в этой работе в качестве студентки, и Акила Сайкс. В настоящее время учусь на бакалавриате в своей лаборатории. Начните с настройки тестового аппарата для удобного доступа к задним лапам.
Поместите отдельные камеры поверх сетчатого пола. Сетчатый пол должен находиться на комфортной высоте и на прочной поверхности. Затем поместите электронный аппарат фон Фрея на столешницу.
Убедитесь, что щуп и кабель правильно подключены к дисплею, и включите прибор в режиме настройки. Установите индикацию на ноль и аккуратно поместите прилагаемый контрольный груз на конус датчика фон Фрея. Запишите показания и повторите эту процедуру еще раз в конце тестирования, если между двумя значениями есть расхождение, возможно, потребуется повторная калибровка устройства.
Выберите полипропиленовый наконечник соответствующего размера для тестируемой ткани. Жесткие кончики хорошо подходят для менее чувствительной и жесткой ткани задней лапы. Аккуратно закрепите наконечник на конусе щупа.
Далее переключитесь из режима настройки в режим работы. При этом будет отображаться максимальное приложенное давление при втягивании зонда. Необходимы два исследователя для измерения порогов отведения задних лап.
Во-первых, управлять аппаратом и проводить измерения, а во-вторых, записывать эти измерения с целью уменьшения систематической ошибки. Исследователь, работающий с анестезиологическим TER, должен быть слеп к лечению, а также к зарегистрированным значениям порога вывода. Кроме того, чтобы обеспечить согласованность между измерениями, один и тот же человек должен записывать все исходные значения и пороги отмены.
За 48 часов до лечения регистрируется первый набор исходных измерений. Поместите абсорбирующий материал под подставку для сбора выделяемых отходов. После установки наконечника и обнуления зонда экспериментатор, записывающий измерения, должен поместить мышей в отдельные камеры.
Накройте камеры перфорированными крышками, а сверху поставьте тяжелый предмет. Чтобы предотвратить побег мышей, дайте им акклиматизироваться в камере в течение 15 минут, прежде чем продолжить. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, будут испытывать трудности с постепенным применением повышенного давления, а с установлением внутренней согласованности с их собственными измерениями, практика имеет важное значение для получения воспроизводимых результатов.
Когда будете готовы, двумя руками медленно поднимайте зонд и стимулируйте подушечку лапы левой или правой задней лапы. Увеличивайте давление постепенно до тех пор, пока не будет наблюдаться ноцицептивное поведение. Они определяются по втягиванию задней лапы, облизыванию задней лапы или прыжкам с лапы.
Поручите другому исследователю записать давление, вызвавшее наблюдаемое поведение. Во время измерения полезно побудить мышь оставаться неподвижной, поместив вкус пищи прямо за пределами камеры или издав легкий шум, например, легкое постукивание перед проведением измерения. Переходите к следующей мыши, пока каждая из них не будет проверена один раз, и повторите эту процедуру еще четыре раза.
Собрав пять базовых значений, получите среднее значение для каждой мыши. Повторите исходные измерения через 24 часа и используйте эти значения для вычисления еще одного среднего значения. Чтобы убедиться, что все мыши имеют устойчивые исходные реакции, исключите животных со средним исходным порогом абстиненции ниже 3,5 грамма или с исходными пороговыми значениями, отличающимися на два грамма или более.
Наконец, распределите мышей по отдельным группам лечения таким образом, чтобы средний исходный уровень отмены для каждой из них был как можно более схожим. Здесь пороги отмены измерялись после введения задней лапы, введения яда, АФК рака. Контроль с солевым раствором. Мыши показали незначительные изменения по сравнению с исходным уровнем в любое время.
Ноцицептивные реакции у обработанных мышей четко сохранялись до шести часов. Кроме того, отек тканей, характерный для воспаления, был очевиден у яда, но не у обработанных солевым раствором задних лап. Индуцированные ядом изменения тактильной чувствительности сопровождались притоком нейтрофилов почти в 1000 раз.
По сравнению с обработанными солевым раствором задними лапами в лапах, обработанных солевым раствором, подошвенные тучные клетки в тканях задней лапы были в основном неповрежденными или демонстрировали легкую дегрануляцию. Напротив, у спаренных самцов наблюдалась от 15 до 20% умеренная и обширная дегрануляция тучных клеток. Этот метод может быть адаптирован для оценки механической или тактильной чувствительности в широком спектре тканей, отличных от задней лапы.
Таким образом, этот метод может быть включен во многие различные модели воспаления и боли у грызунов.
В данной статье представлен метод измерения ноцицептивных реакций на механическое давление на заднюю лапу мышей с использованием электронных измерений фон Фрея. Эта методика позволяет быстро и точно оценивать изменения в механических порогах отмахивания до и после воспаления.
Assessing tactile sensitivity changes in rodent models provides critical early-phase data for analgesic target validation and mechanistic de-risking in pain therapeutics development. The electronic von Frey method enables rapid, quantitative measurement of mechanical withdrawal thresholds, supporting reproducible preclinical evaluation of inflammatory and neuropathic pain models. This approach enhances predictive confidence in target engagement and treatment efficacy before advancing compounds into later-stage studies.
The electronic von Frey method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for pain-modulating compounds.