היצרות כרונית של העצב Sciatic ואת רגישות יתר לכאב בדיקה אצל חולדות

Summary

בגלל הפשטות של ניתוח תוצאות התנהגותיות חזקים, היצרות כרונית של עצב השת הוא אחד מראש יחסני במודלים של בעלי חיים של כאב נוירופתי. תוך 24 שעות לאחר הניתוח, רגישות יתר לכאב הוא הקים ניתן למדוד כמותית באמצעות פריי פון aesthesiometer (מבחן מכני) ו מטר כאבים plantar (מבחן תרמית).

Abstract

כאב נוירופטי כרוני, עקב פגיעה במערכת העצבים המרכזית או ההיקפית, היא מצב שכיח מתישה, המשפיעים על 7-18% של ^1,2 האוכלוסייה. התסמינים כוללים כאב ספונטני (, עקצוץ צריבה, התחשמלות, וכדומה), dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (כאב הנובע בדרך כלל לא כואבים גירויים) ו hyperalgesia (תגובה מוגברת לגירויים מכאיבים). הסימפטומים התחושתיים הם שיתוף חולנית עם מוגבלויות התנהגותיות, כגון נדודי שינה ודיכאון. ללמוד כאב נוירופטי כרוני בבעלי חיים כמה מחקה פגיעה עצבית היקפית פותחו, אחד הנפוצה ביותר היא בנט (1988) העצב החד צדדית של שיה הנשה כרונית היצרות פציעה (CCI) ³ (איור 1). כאן אנו מציגים שיטה לביצוע בדיקות רגישות יתר CCI ו כאב.

CCI מבוצע בהרדמה, עם עצב הנשה מצד אחד נחשף על ידי ביצוע כמוחתך קרובי משפחה, חיתוך דרך רקמות החיבור בין superficialis הישבן ואת שרירי שרירים femoris. ארבעה בטן ליגטורות כרום קשורות באופן רופף על 1 מ"מ במרווחים סביב עצב הנשה, פשוט לחסום אך לא לעצור את זרימת הדם epineural. הפצע נסגר עם התפרים בשריר ואת סיכות בעור. בעלי חיים מותר אז להתאושש מהניתוח במשך 24 שעות לפני בדיקת רגישות יתר הכאב מתחיל.

לבדיקה התנהגותית, חולדות ממוקמים בתוך מנגנון בדיקה מותר להרגיל את הליך הבדיקה. האזור הוא נבדק השטח באמצע plantar של hindpaw (איור 2), אשר נופל בתוך ההפצה גיד הנשה. סף הנסיגה מכונות מוערך על ידי גירוי מכני hindpaws שני פצועים ללא פגע באמצעות אלקטרונית דינמית plantar פון פריי aesthesiometer או הוראות פון פריי שערות ^4. סף הנסיגה מכני הוא הלחץ המקסימלי המופעל(בגרמים) שמפעיל הנסיגה כפה. עבור מדידה של זמן אחזור הנסיגה תרמית, שתוארה לראשונה על ידי הארגריבס ואח' (1988), hindpaw נחשף קרן של קרינת חום דרך משטח זכוכית שקופה באמצעות מד plantar כאבים ^5,6. חביון הנסיגה לגירוי חום נרשמת הזמן לנסיגה כפה בשני hindpaws פצועים ללא פגע. בעקבות CCI, סף הנסיגה מכני, כמו גם הנסיגה חביון תרמית בכף הפצועים הם גם הקטינה באופן משמעותי, לעומת מדידות המחקר ולאחר הכפה ללא פגע (איור 3). המודל CCI של פגיעה עצבית היקפית בשילוב עם בדיקות רגישות יתר לכאב מספק מערכת מודל לבחון את האפקטיביות של סוכני טיפולית פוטנציאליים לשנות כאב נוירופטי כרוני. במעבדה שלנו, אנו מנצלים CCI לצד רגישות תרמית מכני של hindpaws לחקור את התפקיד של Neuro-החיסונית אינטראקציות בפתוגנזהוטיפול בכאב נוירופתי.

Protocol

1. עצב הנשה התכווצות כרונית

טכניקות אספטיים יש להשתמש ההליך הכירורגי. לחטא את משטח העבודה כירורגית עם אתנול 70% ולהכין מראש במכשירים סטריליים (למשל, מספריים, מלקחיים עדינים, ו מפשק), gauzes, סיכות מטליות ידי מעוקר. עבור ניתוחים רבים, מנקים ומכשירים resterilise עם אתנול 70% או steriliser חרוז יבש בין חולדות. מסיכה כירורגית, מצנפת שיער וכפפות סטריליות צריך להיות משוחק.

על התכווצות של העצב, להכין את תפר הבטן כרום על ידי חיתוך זה לחתיכות קטנות באורך כ - 3 ס"מ שקוע בתוך מי מלח סטרילית, כדי למנוע התייבשות. לסגירת הפצע, השתמש זמינים מסחרית התפרים משי סטריליים.

1. להרדים חולדה בתא באמצעות אינדוקציה 5% isoflurane ב O _2, ולאחר מכן להעביר 2% isoflurane ב O ₂ דרך אישית עשה facemask, ולפקח על בעלי חיים anesthetised במהלך ההליך. הרדמה חלופיים הנפוצים הם נשאפים halothane או נתרן intraperitoneal pentobarbital. קטמין, כמו יריבו N-methyl-D-aspartate (NMDA) קולטן, יש להימנע מאז קולטנים אלה חשובים להתפתחות כאב נוירופתי.
2. לגלח את הרגל השמאלית האחורית של עכברוש. לאחר מכן, למקם את חיה על מחצלת תרמו מוסדר חימום על 37 מעלות צלזיוס וליישם עיניים משחת סיכה לעיניים.
3. לחטא את האזור מגולח עם שלושה יישומים חלופיים של אלכוהול איזופרופיל 70% והפתרון יוד.
4. עם עכברוש שוכב על החזה שלה / בית החזה, להעלות רגלו האחורית השמאלית והחזק במצב עם femor ב ° 90 לעמוד השדרה באמצעות דבק על כף הרגל.
5. עושים חתך במקביל את העור, אבל 3-4 מ"מ מתחת femor, ועור חינם של השריר המקיף את החתך על ידי חיתוך דרך רקמות חיבור.
6. באמצעות מספריים קהים, לחתוך דרך רקמות החיבור בין superficialis הישבן ואת שריריfemoris השרירים.
7. השתמש מפשק להרחיב את הפער בין שני השרירים, דבר המאפשר הדמיה ברורה של עצב השת.
8. שימוש מעוקלים בוטה שקצהו מלקחיים ומיקרו מספריים, בעדינות כ 10 מ"מ חינם של עצב השת (בקרבה trifurcation הנשה) מרקמת החיבור שמסביב.
9. תחת המיקרוסקופ לבין מקור אור טוב, לקשור ארבע ליגטורות (בטן כרום 4.0, Ethicon, ארה"ב) בקשר כפול, 1 מ"מ זה מזה, בקרבה trifurcation של עצב השת. עבור כל ליגטורה, להתחיל עם לולאה רופפת אחת, ואז לתפוס את שני הקצוות קרוב לולאה ומהדקים עד הלולאה הוא בקושי צמוד ו ליגטורה לא להחליק לאורך העצב. להחזיק את הלולאה במצב הנכון, למקום לולאה 2 מעל 1 כדי להשלים את הקשר. לבסוף, לחתוך את הקצוות החופשיים של ליגטורה בסביבות 1 מ"מ. התכווצות של העצב צריך להיות מינימלי, ועצר מיד אם עווית קצרה הוא ציין, כדי למנוע מעצר של הדואר epineural הדם לזרום. על הידוק ליגטורות מוביל axotomy, ו autotomy (פציעה עצמית), הן תופעות לוואי לא רצויות אשר המונעים בדיקה מוצלחת רגישות יתר לכאב.
10. השתמש התפרים (Mersilk 5.0, Ethicon) כדי לסגור את שכבת השרירים סיכות (Autoclip, 9 מ"מ) כדי להדק את העור. לאחר מכן השתמש פתרון יוד (Riodine) כדי לחטא את הפצע.
11. שימו לב חולדה הדוק במהלך תקופת ההחלמה הרדמה, ולאפשר לו להתאושש בכלוב נפרד עם תשתית נייר שטוח (לא תשתית סטנדרטית בעלי חיים), על מנת למנוע חנק בעלי החיים מודע.
    לפני מתן כל לאחר הניתוח החוקרים כאבים לשקול עובדה זו עלולה להפריע בדיקות רגישות יתר לכאב. למעשה, יש ראיות כי היישום המקומי של חומר הרדמה, לידוקאין, בזמן הפגיעה יכול לשנות את ההתפתחות של כאב נוירופתי, ולצמצם את מידת hyperalgesia בשבועות הקודמים ^7. להרחבה מ 'זהatter לראות סקירה על ידי בנט ואח' ^8.

2. מדידות של התנהגויות כאב

1. טיפול יומי של חולדות במשך כמה ימים לפני תחילת הניסוי מומלץ על מנת להרגיל את החולדות אל המטפל שלהם, להפחית את הלחץ ואת הסיכון נושך.
2. לפני בדיקות התנהגותיות, חולדות צריכים להיות מורגלים להליך בדיקה המתחם בעלי חיים. סביבת הבדיקה צריכה להיות כל הזמן שקט ומבוקר היטב, עם טמפרטורה קבועה ורמות לחות, וביצע בתקופה דומה של כל יום הפעלה ובדיקה.
3. רגישות יתר לכאב בדיקות יש לבצע מספר פעמים לפני CCI (בסיסית) ובנקודות זמן שונות לאחר CCI, לפי הצורך.

3. נסיגה מכונות סף

1. ביום הבדיקה, חולדות מקום לתוך כלוב רשת גבוה מרוצף בדיקות 15-30 דקות לפני מדידת סף גמילה, המאפשר כלוב חיפושים grooפעילויות מינג להפסיק ועכברושים להיות רגועה נייח.
2. שימוש דינמי plantar פון פריי aesthesiometer (אוגו באזיל, איטליה), מקם את יחידת מגע ממריץ עם נימה ישירות מתחת לפני השטח באמצע plantar של hindpaw, הימנעות רשת מתכת, ולחץ על מקש ההתחלה. זה מרים את החוט באופן מכני לעורר את השטח הפלנטרי של hindpaw בעוצמה הולכת וגוברת.

מדריך פון שערות פריי הם סדרה של הגדלת סיבים בקוטר אשר מכוילים לגרום כוח ספציפי כאשר חלים על העור. הם יכולים לשמש כחלופה aesthesiometer אלקטרונית דינמית plantar פריי פון למדידת סף כפה הנסיגה, כפי שתואר קודם לכן ^4. יש גם יצרנים חלופיים שונים של אלקטרונית פון פריי aesthesiometers (למשל IITC, ארה"ב Somedic, שבדיה).

3. רשום את סף הנסיגה מכני מ hindpa גם הפצועים ללא פגעWS, כדי מתאזן. מכשיר זה חל הלחץ כפה ועל התגובה הנסיגה המערכת באופן אוטומטי מקליט ומציג את הכוח המרבי מיושם (בגרמים). אם התגובה מעורפלת מתרחשת (כלומר במקרה של ambulation או טיפוח), לחזור על הגירוי ולהקליט את הסף שוב. ליקוק או רעד של גירוי הבאה hindpaw היא סימן של התנהגות הקשורים בכאב.
4. חזור על גירוי מכני 3 פעמים עם הפסקה של 5 דקות על בין גירויים, רשום את ספי, ואז לחשב את הממוצע של סף גמילה כפות.

4. נסיגה תרמי המתנה

עוצמת (IR) אינפרא אדום חום של מכשיר הבדיקה plantar יש להתאים לפני תחילת הניסוי. במעבדה שלנו, להתאים את עוצמת IR לתת כפה הממוצע הנסיגה חביון של כ 10 שניות חולדות נאיביות, ואנחנו להגדיר את השהיית ניתוק ב 20 שניות, כדי למנוע סכר רקמותהגיל במקרה של כשל להסיר כפה.

1. ביום הבדיקה, חולדות מקום לתוך כלוב זכוכית מרוצף בדיקות 15-30 דקות לפני מדידת ההשהיה, המאפשר חקר כלוב וטיפוח פעילויות להפסיק וחולדות להיות רגועה נייח.
2. באמצעות מכשיר תרמית כאבים plantar (אוגו באזיל, איטליה), מקם את מקור אינפרא אדום ישירות מתחת לפני השטח באמצע plantar של hindpaw, ולחץ על מקש ההתחלה. זה חושף את פני השטח הפלנטרי של hindpaw לקורה של קרינת חום דרך משטח זכוכית שקוף. יש גם יצרנים חלופיים של תרמית מכשירים כאבים plantar (למשל IITC, ארה"ב Stoelting, ארה"ב).
3. רשום את זמן האחזור נסיגה hindpaws גם פצועים ללא פגע, על מנת מתאזן. מכשיר זה באופן אוטומטי רושם את הזמן הנדרש (בשניות) בין תחילת הגירוי תרמית לנסיגה של כף ממקור חום. אם התגובה מעורפלת מתרחשת (כלומר במקרה של ambulation או הטיפוח), לחזור על הגירוי ולהקליט חביון שוב. ליקוק או רעד של גירוי הבאה hindpaw היא סימן של התנהגות הקשורים בכאב.
4. חזור על גירוי חום לפחות 3 פעמים עם הפסקה של 5 דקות על בין גירויים, רשום את latencies ולאחר מכן לחשב את הממוצע של latencies גמילה כפות.

4. נציג תוצאות

למשל סף הנסיגה מכני וזמן המתנה נסיגה תרמית של כפות ipsilateral (פצוע) ו הנגדי (הלא פצועה) של חולדות Wistar מוצג לפני (בסיסית) ו 2-12 ימים לאחר CCI באיור 3 א ו 3 ב איור. מתוך נתונים אלה ניתן לראות כי CCI גורמת הפחתה משמעותית של שתי ספי גמילה מכניים, וזמן הגמילה התרמיות של hindpaw ipsilateral, המעידים על נוכחות של רגישות יתר לכאב מכני תרמית, שתי תכונות של כאב נוירופטי כרוני .

באיור 1. סכמטי הממחיש את המיקום של ליגטורות במודל CCI. מודל זה חיים של כאב נוירופתי כולל המיקום של ארבעה כרום, בטן ליגטורות רופף על עצב הנשה, ברמת אמצע הירך. התוצאה היא פגיעה רק חלק מן afferents הולך רגישות יתר לכאב ברגל הבאות של hindpaw.

איור 2. תרשים של האזור hindpaw המשמש לבדיקות כאב. השטח באמצע plantar האחורי רק על כריות הרגלים, כפי שמעידים מעגל מקווקו אדום, משמש לבדיקת כאב. אזור זה מעוצבבים בעיקר על ידי סניפים מסוף של עצב השת. העקב ועל כריות הרגלים יש להימנע בשל רגישות העור ההפרש.

3.jpg "/>
3. איור כאב רגישות יתר בעקבות היצרות כרונית של עצב הירך של חולדות. לאחר CCI, יש הפחתה משמעותית של סף הנסיגה כפה לגירויים מכניים () ונסיגה כפה כמיסות לגירויים תרמית (ב) נפגע (ipsilateral) hindpaw בהשוואה ללא פגע (הנגדי) hindpaw (p <0.01 צעדים חוזרים ונשנים 2 דרך ANOVA). הנתונים מראים ממוצע ± SEM, N = 7 חולדות Wistar.

Discussion

CCI הוא העצב בשימוש נרחב היקפי הפגיעה מודל של כאב נוירופטי כרוני. זה פשוט יחסית לביצוע, ומייצרת רגישות יתר לכאב חזק ויציב למשך חודש אחד לפחות לאחר פציעה. בעקבות CCI, חולדות להציג עמדה בלתי תקינה של hindpaw הפצועים (אצבעות שנערך יחד plantar-מכווצת ולא כפה everted), כמו גם חוזר ונשנה רועד, שמירה ליקוק של hindpaw הפצועים המצביע על נוכחות של כאב ספונטני ^9. בנוסף חוסר תפקוד חושי, מספר חוקרים הראו כי CCI מעורר מוגבלויות התנהגותיות, כמו אינטראקציות חברתיות משתבש, הפרעות שינה, דיכאון, כמו חרדה כמו התנהגויות ^10-13, אבל זה בניגוד לכישלון למצוא מוגבלויות התנהגותיות כאלה על ידי אחרים ^14,15. CCI ולכן הוא נפוץ לחקור הן את פתופיזיולוגיה, וסוכני טיפוליות פוטנציאליות לטיפול בכאב נוירופתי.

אנחנו describe צמצום חד צדדי של עצב הירך השמאלית, עם זאת יש לציין כי נסיינים רבים ביצעו CCI על עצב הנשה הנכון, עם כאב דומה ותוצאות התנהגותיות. חוקרים אחדים ייתכן שיהיה קל יותר לבצע ניתוח בצד מסוים בשל handedness, בעוד שאחרים עברו הצדדים בתוך ניסויים כדי לשלול הטיות. ראוי לציין כי כמה וריאציות הנוהל המקורי דווחו לרבות שימוש רק 2 ליגטורות סביב העצב ^16,17 ושימוש בחומר תפר חוץ מבלוטות כרום כגון הבטן polyglactin רגיל (vicryl) ^18,19 בחולדות. בנוסף, מודל CCI יש גם שונה לשימוש בעכברים, שם ההליך הוא זהה, למעט שימוש של 2-3 ליגטורות עם חומרים שונים, כולל תפר הבטן כרום, ניילון, ו prolene ^15,20,21.

מגבלה אחת של מודל זה הוא מידת השונות בין חולדות נתון CCI, בשל variabiliטאי ב אטימות של שהמגבלות המיוצרים על ידי קשירת קשרים עם התפרים על. ניתן להתגבר חלקית על ידי חוקר מנוסה לאחר ביצוע הניתוח באופן עקבי. יתר על כן, סוג של חומר תפר המשמש ligating עצב יכול גם לתרום שונות, והוא האמין כי כימיקלים מהבטן כרום לתווך כמה תופעות התנהגותיות neurochemical שנצפתה מודל זה ^19,22. התייחסות מיוחדת יש לתת בחירה של מין חולדה (זכרים לעומת נקבות) ^23, גיל (צעירים מול הקודמת) ^{24,25, 26} תזונה ומתח ^27, אשר יכול להשפיע באופן משמעותי על התפתחות רגישות יתר לכאב בעקבות CCI.

רגישות יתר לכאב בדיקות, באמצעות אלקטרונית פון פריי aesthesiometer או הוראות פון שערות פריי על סף הנסיגה מכני plantar שיכוך כאבים (הארגריבס) מטר חביון הנסיגה תרמית, מבוססים היטב מחדשמדדים כמותיים העלולים של רגישות יתר לכאב אצל בעלי חיים קטנים. השימוש בהם, בשילוב עם מודלים של כאב נוירופתי, נפוצים ולאפשר השוואה ישירה של רגישות כפה לגירויים מכניים תרמית על פני אפשרויות טיפול שונות, בין זנים שונים של חולדות. יש לציין כי מבחני התנהגות אחרות, כגון בדיקת סיכה הזין ו allodynia קר, משמשים גם לבדיקת CCI-Induced כאב רגישות יתר ^8.

תוך שימוש הנסיגה רפלקסיבית של גירויים מכניים או תרמית הוא המדד העיקרי של כאב נוירופתי במודל הזה ואחרים, אותו באחרונה ביקורת על הקשר שלה עם עניים הסימפטומים האדם את מעורבותם של הטיית הנסיין ניכר ^28. לכן, השימוש של פרדיגמות נוספים כגון אמצעים אופרנטית של כאב ²⁹ והתנהגויות הנפלטים באופן ספונטני ³⁰ יהיה מועיל.

עם זאת, דהפייט על המגבלות האלה, המודל CCI והנסיגה כפות בדיקות רגישות יתר לכאב המדידה הם מרכזי להבנת המנגנונים של כאב נוירופתי וזיהוי מטרות כאבים חדשים. במעבדה שלנו, אנו מבצעים באופן שגרתי CCI ולמדוד מכניים גמילה כפות ספי ותרמית גמילה latencies הכפה, על מנת להבין כיצד נוירו החיסונית אינטראקציות לתרום כאב נוירופתי ^31, ולהעריך את הפוטנציאל של מערכת ויסות מערכת החיסון כדי להפחית רגישות יתר לכאב.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Chromic gut	Ethicon Inc.	G-211	4-0 thickness
Isoflurane	Delvet Pty. Ltd., Seven Hills, NSW	n/a
Mersilk	Ethicon Inc.	W-580	5-0 thickness
Autoclip	BD Biosciences	427631	9 mm stainless steel
Riodine	Orion	R1000802F	1% w/v iodine
Thermal plantar analgesia instrument	Ugo Basile	37370
Dynamic plantar aesthesiometer	Ugo Basile	37400