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Neuroscience

Douleur induite par une brûlure et comportement semblable à la dépression chez la souris

Published: September 29, 2021 doi: 10.3791/62817
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 2, 1, 1
1Department of Physiology and Medical Science, College of Medicine and Brain Research Institute, Chungnam National University, 2Department of Pharmacology, Catholic Kwandong University College of Medicine
* These authors contributed equally

Summary

Une lésion transitoire de l’échaudure (65 °C ± 0,5 °C, 3 s) d’une patte postérieure diminue le seuil (g) de stimulation du filament de von Frey du côté ipsilatéral et modifie le schéma de marche. En outre, les brûlures induisent un comportement semblable à la dépression dans le test de natation forcée.

Abstract

L’eau bouillante est la cause la plus fréquente de brûlures chez les personnes âgées et les jeunes. C’est l’un des principaux défis cliniques en raison de la mortalité élevée et des séquelles dans les pays à revenu faible et intermédiaire. Les brûlures induisent fréquemment une douleur spontanée intense et une allodynie persistante ainsi qu’un problème potentiellement mortel. Plus important encore, la douleur excessive s’accompagne souvent d’une dépression, ce qui peut diminuer considérablement la qualité de vie. Cet article montre comment développer un modèle animal pour l’étude de la douleur induite par les brûlures et du comportement semblable à la dépression. Après l’anesthésie, une brûlure a été provoquée en plongeant une patte postérieure de la souris dans de l’eau chaude (65 °C ± 0,5 °C) pendant 3 s. Le test de von Frey et l’analyse automatisée de la démarche ont été effectués tous les 2 jours après une brûlure. En outre, le comportement de type dépression a été examiné à l’aide du test de natation forcée, et le test de rota-tige a été effectué pour différencier la fonction motrice anormale après une brûlure. L’objectif principal de cette étude est de décrire le développement d’un modèle animal pour l’étude de la douleur induite par les brûlures et du comportement semblable à la dépression chez la souris.

Introduction

Les lésions tissulaires, telles que les brûlures et les traumatismes, sont généralement associées à la co-apparition de douleurs aiguës. On estime que 1 80 000 décès causés par des brûlures chaque année sont causés par des brûlures - la grande majorité se produisent dans des pays à revenu faible et intermédiaire de différents types de brûlures1. Selon un rapport mondial, les brûlures sont fréquentes chez les enfants et représentent environ 40% à 60% des patients hospitalisés 2,3. Ces blessures spécifiques sont d’autant plus graves qu’elles peuvent survenir dans la vie quotidienne, comme l’ébullition ou l’eau de baignade 4,5. Bien que la douleur aiguë puisse être résolue spontanément après la récupération après une lésion tissulaire dans la plupart des cas, il peut être possible de devenir chronique en raison de changements anormaux dans le système nerveux 6,7.

Récemment, il a été suggéré que la douleur aiguë peut induire une humeur dépressive, et la douleur chronique peut causer de l’anxiété et de la dépression 8,9,10,11. La coexistence de la douleur et de la dépression rend plus difficile le traitement du patient. La dépression a également tendance à augmenter la sensibilité à la douleur, ce qui est susceptible d’induire une dépression et une douleur plusintenses 12. Les complications de la douleur et de la dépression sont montrées dans des modèles animaux d’inflammation périphérique 13,14,15,16. Les mécanismes détaillés sous-jacents à la dépression induite par la douleur ne sont pas bien connus jusqu’à présent17. Ainsi, il est nécessaire de développer des traitements plus efficaces pour les brûlures afin de soulager les effets secondaires et les symptômes.

Ainsi, la présente étude a été conçue pour développer un modèle animal pour étudier la douleur aiguë induite par les brûlures et le comportement de type dépression chez la souris. Pour cela, une sensibilité tactile anormale liée aux brûlures, une modification de la démarche et un comportement semblable à la dépression ont été mesurés. De plus, cette étude tente de valider le modèle à l’aide d’AINS.

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Protocol

Tous les protocoles expérimentaux ont été examinés et approuvés par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux de l’Université nationale de Chungnam en Corée du Sud, puis menés sur la base des directives éthiques de l’Association internationale pour l’étude de la douleur18.

1. Induction d’une brûlure brûlante sur la patte arrière

  1. Hébergez les souris ICR mâles pesant de 20 à 25 g dans une pièce à température contrôlée (cycle lumière-obscurité de 12/12 h, 22,5 °C ± 2,5 °C) avec une humidité de 40% à 60%.
    REMARQUE: Les souris mâles et femelles peuvent être utilisées pour ce protocole.
  2. Laissez l’animal accéder librement à la nourriture et à l’eau, et acclimatez-vous pendant au moins 1 semaine avant de commencer l’expérience.
    REMARQUE: Tous les animaux ont été logés en groupe pour exclure des variables telles que le stress d’isolement.
  3. Assignez les souris au hasard au groupe expérimental ou témoin et menez des expériences à l’aveugle en utilisant des numéros d’animaux comme codes.
  4. Le jour de l’induction de la brûlure, anesthésier la souris par injection intrapéritonéale (i.p.) de 300 μL d’alfaxalone à une dose de 100 mg/kg. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez l’induction de la brûlure.
  5. Après avoir anesthésié profondément la souris, désinfectez autour de la patte postérieure droite avec 70% d’éthanol.
    REMARQUE: Vérifiez l’absence de réponse à la stimulation par pincement appliquée aux orteils postérieurs ou à la queue pour confirmer l’état d’anesthésie profonde.
  6. Appliquez une pommade ophtalmique sur les yeux pour éviter le dessèchement de la cornée après l’induction de l’anesthésie.
  7. Immerger la patte postérieure droite de la souris profondément anesthésiée dans de l’eau chaude à 65 °C ± 0,5 °C pendant 3 s. Faites une marque sur la cheville de chaque souris avant d’immerger la patte postérieure dans de l’eau chaude pour maintenir la consistance dans la zone brûlée.
  8. Après l’induction des brûlures, amenez les souris dans une cage propre et placez-les sur un coussin chauffant jusqu’à ce que les animaux se remettent de l’anesthésie.
    REMARQUE: L’agent analgésique, l’acétaminophène (200 mg / kg), a été administré par voie intrapéritonéale une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de la brûlure (groupe Brûlure uniquement + acétaminophène). Le groupe Burn a été traité avec une solution saline comme contrôle du véhicule. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans une étude précédente4.

2. Mesure de l’allodynie mécanique

  1. Amenez les souris dans la salle de test comportemental et laissez-les s’acclimater au moins pendant 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque pendant que vous effectuez le test.
  2. Placez les souris dans une boîte carrée (diamètre: 13 cm, hauteur: 12 cm) sur un sol en treillis métallique (maille: 0,7 cm x 0,7 cm) et laissez-les s’acclimater pendant au moins 30 min.
  3. Évaluer le seuil mécanique de la patte postérieure à l’aide de la méthode de stimulation ascendante19,20.
  4. Piquez doucement une série de filaments de von Frey avec des intervalles de 5 à 8 s pour stimuler le plantaire postérieur. Obtenez les valeurs de référence la veille de l’induction de la brûlure.
    REMARQUE: Les filaments de von Frey de 0,16 à 1,2 g ont été utilisés dans l’essai pour mesurer le seuil de retrait des pattes chez tous les animaux, respectivement. Le test de réponse au retrait de la patte a été commencé avec la force de flexion la plus faible du filament de von Frey (0,16 g dans ce protocole). S’il n’y avait pas de réponse, un filament avec la force de flexion suivante était appliqué.
  5. Effectuer cinq essais pour évaluer les seuils mécaniques pour chaque patte arrière ipsilatérale (blessée).
    REMARQUE: La force de flexion du filament de von Frey qui produit une réponse plus de trois fois sur les cinq essais chez chaque animal a été exprimée en seuil de retrait de la patte (PWT, g). Les seuils mécaniques ont été mesurés un jour avant et 1, 3, 5 et 7 jours après une brûlure. L’effet analgésique a été évalué 1 h après l’administration de l’acétaminophène chez l’animal.

3. Analyse automatisée de la marche

  1. Acclimatez les souris dans le système d’analyse de la marche une fois par jour pendant 10-15 min à partir de 5 jours avant la brûlure. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez une analyse de la démarche.
  2. Le jour du test, amenez les souris dans la salle de test comportementale et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test.
    REMARQUE: Effectuez des tests d’acclimatation et d’analyse de la démarche dans un environnement sombre. Définissez les conditions du menu du programme comme suit.
    1. Après avoir exécuté le programme, cliquez sur le menu Créer une nouvelle expérience pour désigner le dossier à enregistrer les données.
    2. Après désignation, réglez la durée de fonctionnement maximale à 5 s et les variations de vitesse maximales autorisées à 50 %.
    3. Sélectionnez une caméra enregistrée et réglez la longueur de la passerelle sur 30 cm dans l’onglet Configuration du programme.
    4. Sous l’onglet Acquérir du menu du programme, sélectionnez Ouvrir l’acquisition.
    5. En fonction des messages d’état, cliquez sur le bouton Snap Background pour obtenir une image d’arrière-plan d’une passerelle vide.
  3. Cliquez sur le bouton Démarrer l’acquisition , puis placez la souris à l’entrée de la passerelle traversable gauche-droite. L’enregistrement commencera automatiquement après le libre mouvement de la souris.
    REMARQUE: Si la démarche de l’animal a été enregistrée avec succès et que tous les pas ont été détectés, il sera marqué comme Course conforme avec une icône verte. Si le logiciel ne détecte aucun pas, une icône rouge s’affiche, auquel cas il est recommandé d’effectuer à nouveau l’enregistrement. Les auteurs recommandent de collecter et d’analyser au moins cinq exécutions conformes réussies effectuées avec des vitesses de fonctionnement similaires.
  4. Sous l’onglet Acquérir du menu du programme, sélectionnez Classer les exécutions.
    REMARQUE: Après avoir sélectionné les données obtenues à partir de la course de conformité réussie ci-dessus, accédez à l’écran d’analyse vidéo où les modèles de démarche des souris ont été enregistrés.
  5. Sélectionnez la course à analyser et cliquez sur le bouton Classification automatique .
  6. Après avoir effectué une classification automatique, retirez le nez, la reconnaissance génitale et la méconnaissance des pattes en données indésirables à chaque exécution, puis analysez les données.
    REMARQUE: Tous les paramètres statistiques sont automatiquement analysés et enregistrés dans le programme, et les valeurs de données brutes peuvent être trouvées dans le menu d’analyse de l’expérimentateur. L’analyse automatique de la marche a été effectuée avant et à 1, 3, 5 et 7 jours après la brûlure. L’évaluation a été réalisée 30 minutes après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + acétaminophène et 30 minutes après un traitement salin dans le groupe Burn. Cette expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes 4,21,22.

4. Mesure du comportement semblable à la dépression

REMARQUE: Le comportement basé sur le désespoir, le temps d’immobilité dans l’eau a été mesuré par le test de nage forcée.

  1. Amenez les souris dans la salle de test comportemental et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez le test de natation forcée.
  2. Mettez la souris dans un cylindre en plexiglas transparent (10 cm x 25 cm) contenant 15 cm d’eau (25 °C ± 0,5 °C) pendant 15 min.
  3. Après 24 h, mettez la souris dans le cylindre des mêmes conditions et mesurez le temps d’immobilité.
    REMARQUE: Le temps d’immobilité a été mesuré pendant 5 minutes de temps de test, et le temps chaque fois que les souris ont cessé de grimper ou de nager et ont simplement flotté pour garder leur tête au-dessus de la surface de l’eau a été enregistré. Le test de natation forcée a été effectué le jour 7 après la brûlure. L’évaluation a été réalisée 1 h après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + Acétaminophène, et 1 h après un traitement salin dans le groupe Burn. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes23,24.

5. Mesure de la fonction motrice normale

REMARQUE: Le test de la rotule a été effectué pour différencier la fonction motrice anormale après une brûlure.

  1. Amenez les souris dans la salle de test comportemental et acclimatez-les pendant au moins 30 minutes avant le test. Portez une blouse chirurgicale, des gants et un masque lorsque vous effectuez le test de natation forcée.
  2. Placer les animaux sur une plate-forme cylindrique roulante (5,7 cm de large; 3 cm de diamètre) suspendue à 16 cm au-dessus du fond de l’appareil.
  3. Permettre à chaque animal de s’entraîner une fois par jour sur une rotule pendant au moins 5 jours avant l’induction d’une brûlure.
  4. Effectuez le test de rota-rod toutes les 20 minutes pendant 2 h après l’administration du médicament. Réglez l’heure limite sur 2 min.
  5. Mesurez la durée pendant laquelle la souris fonctionne sur une tige rotative à la vitesse constante de 15 tours par minute sans tomber.
    REMARQUE: Le test de la rotule a été effectué 7 jours après l’induction d’une brûlure. L’évaluation a été réalisée immédiatement après l’administration d’acétaminophène dans le groupe Burn + Acetaminophen et après un traitement salin dans le groupe Burn. Alfaxalone a été utilisé comme témoin positif pour les médicaments traités expérimentalement dans ce test. Pendant le test de rotarod, la durée pendant laquelle la souris passe sur la tige rotative sans tomber est mesurée. L’expérience a été réalisée selon la méthode décrite dans les études précédentes22,25.

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Representative Results

Afin de minimiser la souffrance animale et de réduire le nombre d’animaux utilisés conformément aux lignes directrices des Trois R (remplacement, réduction et raffinement), cette étude a été conçue avec le nombre minimum d’animaux pour la collecte de données significatives établies par une expérience préliminaire. Dans cette étude, des expériences comportementales ont été menées indépendamment deux fois comme suit. L’analyse de la démarche, l’allodynie mécanique et les tests de comportement semblable à la dépression ont été effectués avec les groupes Control (n = 5), Burn (n = 7; contrôle du véhicule; solution saline) et Burn + acétaminophène (n = 7). Dans l’essai de rotule, Contrôle (n = 3), Brûlure (n = 4; contrôle du véhicule; solution saline), Brûlure + acétaminophène (n = 4), Contrôle positif (n = 4; Alfaxalone) ont été conçus. Alfaxalone est un type de stéroïde neuroactif et d’anesthésique qui est actuellement utilisé en médecine vétérinaire comme inducteur anesthésique général injectable. Dans cette étude, l’alfaxalone a été utilisée dans l’anesthésie animale pour l’induction des brûlures et utilisée comme médicament témoin positif pour les déficiences motrices dans le test rota-rod.

Les données ont été exprimées en moyenne ± S.E.M. De plus, les données expérimentales obtenues à différents moments ont été analysées indépendamment. Les réponses comportementales à la douleur ont été calculées comme l’aire sous la courbe (ASC). Des mesures répétées bidirectionnelles de l’ANOVA ont été effectuées pour déterminer les différences dans les données du test d’allodynie mécanique, de l’analyse de la démarche et du test de rota-tige au fil du temps. Le test de Dunnett a été utilisé pour l’analyse post-hoc afin de déterminer la valeur P parmi les groupes expérimentaux. Les valeurs de P inférieures à 0,05 ont été jugées significatives. Le logiciel GraphPad Prism 6.0 a été utilisé pour analyser cette validité statistique. Toutes les procédures d’analyse statistique ont été effectuées à l’aveugle par rapport aux conditions expérimentales. Une figure illustrant les lésions tissulaires induites par les brûlures est illustrée à la figure supplémentaire 1.

Les changements temporels du seuil de retrait de la patte (PWT, g) après une brûlure sont illustrés à la figure 1. La PTP (g) des souris induites par des brûlures a diminué 1 jour après l’induction de la brûlure et a été maintenue pendant 7 jours par rapport à celle du groupe témoin. L’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à compter du jour de l’induction de la brûlure) a considérablement réduit la diminution induite par la brûlure dans le pwT (Figure 1A, ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn). De plus, l’analyse de l’ASC (pendant 7 jours) a montré que l’administration d’acétaminophène diminuait significativement l’allodynie mécanique induite par les brûlures (Figure 1B, *** p < 0,001 par rapport au groupe témoin, ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn).

Les changements dans la zone d’impression de la patte postérieure après une brûlure au fil du temps sont illustrés à la figure 2. La brûlure a considérablement réduit la zone d’empreinte ipsilatérale de la patte postérieure à partir du lendemain de l’induction et a persisté pendant 7 jours. La zone d’impression de la patte postérieure a été significativement améliorée par l’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure) par rapport au groupe traité par véhicule (Figure 2A, B, * p < 0,05 et ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn).

Les changements de trajectoire temporelle dans une seule position après une brûlure sont illustrés à la figure 3. Les brûlures ont réduit la position unique (%) de la patte arrière ipsilatérale 1 jour après l’induction de la brûlure, et cette réduction a été maintenue pendant 7 jours. La position unique de la patte postérieure a été améliorée par l’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure) par rapport au groupe traité par véhicule (Figure 3A, B, * p < 0,05 par rapport au groupe Burn).

Les changements dans le temps d’immobilité obtenu à partir de l’essai de nage forcée sont illustrés à la figure 4. Le temps d’immobilité des souris induites par les brûlures a été augmenté 7 jours après l’induction de la brûlure par rapport à celui du groupe témoin. Chez les souris induites par une brûlure, l’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure) a considérablement réduit l’augmentation du temps d’immobilité induite par la brûlure (** p < 0,01 et *** p < 0,001 par rapport au groupe Burn).

La fonction motrice normale a été évaluée en fonction des changements de temps de fonctionnement sur la tige rotative, comme le montre la figure 5. La durée de fonctionnement des souris induites par une brûlure n’a pas changé 7 jours après l’induction de la brûlure par rapport à celle du groupe témoin. En revanche, le temps de fonctionnement des souris traitées à l’alfaxalone (contrôle positif) a été significativement diminué pendant environ 60 minutes. Ce résultat indique qu’une brûlure utilisée dans cette étude ne cause pas de déficience motrice (*** p < 0,001 par rapport au groupe Burn).

Figure 1
Figure 1 : Allodynie mécanique évaluée par le test de von Frey chez des souris brûlées. (A) Le seuil de retrait de la patte (PWT, g) dans la patte arrière ipsilatérale des souris a diminué 1 jour après la brûlure et a été maintenu pendant 7 jours par rapport au groupe témoin. L’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure) a considérablement réduit l’allodynie mécanique induite par les brûlures. (B) Le PWT a été analysé comme l’aire sous la courbe (ASC). Les flèches indiquent le jour de l’administration du médicament. p < 0,001 par rapport au groupe témoin, ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn. Des mesures répétées bidirectionnelles ANOVA ont été effectuées pour déterminer les effets globaux au cours du temps du test de von Frey. Une analyse post-hoc a été effectuée à l’aide du test de Dunnett afin de déterminer la valeur P. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Zone d’impression des pattes obtenue à partir de l’analyse automatisée de la marche chez des souris brûlées. (A) Des images représentatives des pattes postérieures ipsilatérales et controlatérales de souris ont été capturées par le logiciel d’analyse de la marche. La taille de contact de la patte est réduite après une brûlure par rapport à celle du groupe témoin. Cette réduction a été partiellement récupérée par l’administration d’acétaminophène (200 mg/kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure). Des rectangles blancs indiquent les pattes postérieures analysées par le logiciel, (B) un graphique montre les changements de trajectoire temporelle dans la zone d’impression des pattes (%). Les données sont calculées comme le pourcentage de changements dans la zone d’impression entre les pattes postérieures ipsilatérales (droite) et controlatérales (gauche) (par exemple, la valeur de 50 % indique les mêmes zones d’impression des pattes dans les pattes postérieures droite et gauche). Les flèches indiquent le jour de l’administration du médicament. * p < 0,05 et ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn. Des mesures répétées bidirectionnelles de l’ANOVA ont été effectuées pour déterminer les effets globaux dans le déroulement du temps de la zone d’impression sur l’analyse de la démarche. Une analyse post-hoc a été effectuée à l’aide du test de Dunnett afin de déterminer la valeur P. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : Position unique obtenue à partir de l’analyse automatisée de la marche chez des souris brûlées. (A) Des images représentatives d’une seule position ont été capturées par le logiciel d’analyse de la marche. Différentes couleurs indiquaient la position de chaque patte: bleu, patte avant droite; rose, patte postérieure droite; jaune, patte avant gauche; vert, patte postérieure gauche. La position unique de la patte arrière ipsilatérale a été raccourcie après une brûlure. Ce changement a été partiellement récupéré par l’administration d’acétaminophène (200 mg / kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure). (B) Un graphique montre les changements de trajectoire temporelle dans la position unique (%). Les données sont résumées sous forme de graphique linéaire après avoir calculé le pourcentage de changements de position unique entre les pattes postérieures ipsilatérales (droite) et controlatérales (gauche) (p. ex., la valeur de 50 % indique la même position unique dans les pattes postérieures droite et gauche). Les flèches indiquent le jour de l’administration du médicament. * p < 0,05 par rapport au groupe Burn. Des mesures répétées bidirectionnelles de l’ANOVA ont été effectuées pour déterminer les effets globaux dans le temps d’une seule position sur l’analyse de la démarche. Une analyse post-hoc a été effectuée à l’aide du test de Dunnett afin de déterminer la valeur P. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 : Le temps d’immobilité du test de nage forcée chez les souris brûlées. Le temps d’immobilité des souris induites par les brûlures a été augmenté 7 jours après l’induction de la brûlure par rapport à celui du groupe témoin. Chez les souris victimes de brûlures, l’administration d’acétaminophène (200 mg / kg, i.p., une fois par jour pendant 7 jours à partir du jour de l’induction de la brûlure) a considérablement atténué le temps d’immobilité accru induit par les brûlures. p < 0,001 par rapport au groupe témoin, ** p < 0,01 par rapport au groupe Burn. Des mesures répétées unidirectionnelles ANOVA ont été effectuées pour déterminer les effets globaux dans le temps du test de natation forcée. Une analyse post-hoc a été effectuée à l’aide du test de Dunnett afin de déterminer la valeur P. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 : Évaluation de la fonction motrice normale basée sur les changements de temps de fonctionnement de l’essai de rota-tige chez les souris induites par des brûlures. Il n’y avait aucun changement dans la durée de fonctionnement des souris induites par les brûlures 7 jours après l’induction des brûlures par rapport à celles des groupes Témoin et Brûlures traitées à l’acétaminophène. Cependant, la durée de fonctionnement des souris traitées à l’alfaxalone (contrôle positif) a été significativement réduite à ~ 60 s. Ce résultat indique qu’une brûlure utilisée dans cette étude ne cause pas de déficience motrice. p < 0,001 par rapport au groupe Burn. Des mesures répétées bidirectionnelles de l’ANOVA ont été effectuées pour déterminer les effets globaux au cours du temps de l’essai de rota-tige. Une analyse post-hoc a été effectuée à l’aide du test de Dunnett afin de déterminer la valeur P. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure supplémentaire 1 : Changements dans les lésions tissulaires au fil du temps après l’induction des brûlures. Après l’induction de brûlures brûlantes, des lésions tissulaires importantes ont été observées, qui ont augmenté progressivement au fil du temps. Dans cette étude, l’acétaminophène, utilisé comme médicament témoin positif, a montré un effet protecteur sur les lésions tissulaires. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

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Discussion

La brûlure brûlante est une sorte de brûlure thermique causée par des liquides chauffés. Il a été suggéré que des brûlures au premier ou au deuxième degré se produisent dans la plupart des cas, mais un contact à long terme avec des sources de chaleur peut provoquer des brûlures au troisième degré26. Dans la présente étude, les brûlures ont été induites en exposant la patte postérieure droite de souris dans de l’eau chaude à 65 °C pendant 3 s 4,26. Des lésions tissulaires ont été détectées dans la patte brûlée, qui présente des symptômes courants de brûlures telles que rougeur, desquamation de la peau et gonflement (figure supplémentaire 1)4.

La mesure mécanique de l’allodynie est une méthode d’identification de la réponse à la douleur couramment utilisée dans les modèles de douleur animale et a été mesurée à l’aide de filaments de von-Frey dans cette étude. La méthode du stimulus ascendant avec les filaments de von Frey est utilisée pour déterminer le seuil mécanique nécessaire pour induire la réponse de retrait de la patte d’un animal19,20. L’expérience a commencé avec le filament avec le moins de stimulus. La force de flexion du filament répondant à un nombre défini (trois fois dans ce protocole) a été obtenue en tant que valeur seuil de retrait de la patte.

L’analyse de la marche des rongeurs pendant la marche libre est utilisée pour étudier la maladie de Parkinson ou les mouvements des membres et les changements de position dans les modèles de déficience sensori-motrice, y compris les lésions de la moelle épinière et les accidents vasculaires cérébraux27,28. Le système d’analyse de la marche analyse automatiquement divers paramètres de marche, y compris l’intensité de la patte, l’empreinte de la patte, la phase de position, etc. Les altérations des paramètres que le système d’analyse de la marche peut analyser peuvent être utilisées comme indicateurs liés à la douleur dans l’analyse de la marche des modèles animaux de douleur. Par conséquent, l’analyse de la démarche peut être utilisée comme méthode expérimentale pour quantifier de manière non invasive la douleur spontanée dans les modèles animaux 4,21,22. Sur la base de résultats antérieurs selon lesquels les paramètres de marche étaient diminués du côté induit par la douleur dans des modèles animaux de douleur 21,22, ce protocole présenté quantifiait chaque paramètre de marche comme le rapport du côté ipsilatéral et controlatéral induit par la brûlure. Dans ce protocole, les données sur la zone d’impression des pattes et la position unique ont été converties en taux de changements entre les pattes postérieures ipsilatérales (blessées) et controlatérales (non blessées). La valeur de 50% signifie que la taille d’impression de la patte et le temps pour atteindre le sol sont les mêmes dans la patte ipsilatérale et controlatérale, tandis que la valeur inférieure à 50% indique que ces paramètres sont diminués dans la patte arrière ipsilatérale induite par la brûlure. Les variations en pourcentage entre les pattes postérieures ipsilatérales et controlatérales ont été utilisées pour obtenir toutes les données (c’est-à-dire que les souris normales ont montré ~ 50%, ce qui signifie que le rapport ipsilatéral: controlatéral était de 50: 50). Chez les animaux normaux, les paramètres liés à chaque membre postérieur apparaissent les mêmes des deux côtés lorsqu’ils marchent librement. Cependant, l’analyse de ce protocole est axée sur le fait que les paramètres du côté ipsilatéral diminuent après l’induction de la douleur. En outre, il existe des variations individuelles chez chaque animal; des données exactes peuvent ne pas être obtenues lorsque les données brutes sont analysées telles quelles. Par conséquent, chaque valeur de paramètre de marche a été convertie en un rapport pour obtenir des résultats plus précis pendant l’analyse. La présente étude a montré que la taille de la zone d’impression et le temps de position unique de la patte postérieure ipsilatérale ont été réduits après une brûlure, et cette réduction a été restaurée par l’administration répétée d’acétaminophène intrapéritonéal. Ces changements ont coïncidé avec un modèle similaire de changements temporels dans les comportements de la douleur après une brûlure et l’administration de médicaments.

Bien que controversé, le test de nage forcée est la méthode la plus couramment utilisée pour étudier le comportement des rongeurs déprimés. Les animaux tentent de s’échapper du récipient rempli d’eau mais finissent par ne pas bouger, provoquant le désespoir29. Cependant, on soutient que l’immobilité est difficile à évaluer comme mesure de la dépression parce que ce test est associé à l’endurance ainsi qu’aux sentiments de désespoir. Pour appuyer les résultats de l’expérience de nage forcée, d’autres méthodes d’évaluation de la dépression, telles que le test de suspension de la queue, le test d’alimentation supprimé de la nouveauté et le test de consommation de saccharose, peuvent être considéréescomme 30,31. Dans la présente étude, le temps d’immobilisation a été augmenté après une brûlure, et cette augmentation a été rétablie par l’administration d’acétaminophène.

Les protocoles de cette étude ont été conçus pour établir un modèle de douleur aiguë accompagnant un comportement semblable à la dépression après une brûlure. Le comportement de type dépression dans cette étude peut être les effets secondaires de la déficience physique et des changements de sensibilité thermique après une brûlure 15,32,33. Les résultats pourraient suggérer que les souris souffrant de douleur aiguë induite après une brûlure présentaient un comportement semblable à celui de la dépression. Il a été démontré qu’il améliore la réponse à la douleur et les comportements de type dépression qui en résultent par des médicaments traités expérimentalement.

Le test rota-rod est un test de performance basé sur une charge de rotation qui est généralement appliquée de force aux rongeurs ayant une activité sportive. Le test mesure des paramètres tels que la durée de fonctionnement et l’endurance. Certaines des caractéristiques du test comprennent, entre autres, les effets d’un médicament expérimental ou l’équilibre des sujets dans le modèle de douleur neuropathique, la force de préhension et l’évaluation de la coordination motrice 22,25,34. Comme le montrent les résultats de cette étude, il n’y a eu aucun changement dans la durée de fonctionnement de la rotule après une brûlure ou un traitement à l’acétaminophène par rapport à celui du groupe témoin.

Cette étude démontre le développement d’un modèle animal pour étudier la douleur induite par les brûlures et le comportement de type dépression chez la souris. À cet égard, cette étude a montré que les brûlures brûlantes induisaient une allodynie mécanique, des altérations des paramètres de marche et un comportement semblable à la dépression tel que le temps d’immobilité. Ce modèle convient à la recherche sur les divers aspects et résultats de la douleur brûlée et de son traitement et devrait apporter des informations importantes à ce domaine de recherche.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Cette recherche a été soutenue par l’Université nationale de Chungnam et la subvention de la Fondation nationale de recherche de Corée (NRF) financée par le gouvernement coréen (NRF-2019R1A6A3A01093963 et NRF-2021R1F1A1062509).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 mL syringe BD 307809
1.5 mL tube Axygen MCT-150-C
50 mL tube SPL 50050
Acetaminophen BioXtra, ≥99.0% Sigma-Aldrich A7085-100G This analgesic agent is used as a positive control.
Alfaxan multidose (Alfaxalone) JUROX Pty.Limited In this experiment, this material was used for animal anesthesia, and was used as a positive control for experimentally treated drugs in the rota-rod test.
CatWalk automated gait analysis system Noldus CatWalk XT Gait analysis in freely walking rodents is used to study the changes in limb movement and positioning in models with sensory-motor dysfunction
OPTISHIELD (Cyclosporin ophthalmic ointment) Ashish Life Science This material was used for an ointment to prevent corneal drying after induction of anesthesia.
Plexiglass cylinder SCITECH KOREA custom made products Used in forced swimming test
Rota-rod system SCITECH KOREA Accelerating rota rod Used in the measurement of Normal Motor Function
von Frey filaments North Coast Medical NC12775 Used in the measurement of Mechanical Allodynia
Waterbath CHANGSHIN SCIENCE C-WBE Used in the burn injury induction

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Neurosciences numéro 175
Douleur induite par une brûlure et comportement semblable à la dépression chez la souris
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Choi, J. G., Kang, D. W., Kim, J.,… More

Choi, J. G., Kang, D. W., Kim, J., Lee, M., Choi, S. R., Park, J. B., Kim, H. W. Burn Injury-Induced Pain and Depression-Like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (175), e62817, doi:10.3791/62817 (2021).

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