Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Vurdering af rygmekanisk følsomhed hos rotter til mekanistisk undersøgelse af kroniske rygsmerter

Published: August 30, 2022 doi: 10.3791/63667

Summary

For at udvikle nye terapeutiske interventioner til forebyggelse og håndtering af rygsmerter kræves dyremodeller for at undersøge mekanismerne og effektiviteten af disse terapier fra et translationelt perspektiv. Denne protokol beskriver BMS-testen, en standardiseret metode til vurdering af rygmekanisk følsomhed hos rotter.

Abstract

Lændesmerter er den største årsag til handicap på verdensplan med dramatiske personlige, økonomiske og sociale konsekvenser. For at udvikle nye behandlinger er dyremodeller nødvendige for at undersøge mekanismerne og effektiviteten af nye terapier fra et translationelt perspektiv. Flere gnavermodeller af rygsmerter anvendes i aktuelle undersøgelser. Overraskende nok blev der imidlertid ikke valideret nogen standardiseret adfærdstest for at vurdere mekanisk følsomhed i rygsmertemodeller. Dette er afgørende for at bekræfte, at dyr med formodede rygsmerter udviser lokal overfølsomhed over for nociceptive stimuli, og for at overvåge følsomheden under interventioner, der er designet til at lindre rygsmerter. Formålet med denne undersøgelse er at fastlægge en enkel og tilgængelig test til vurdering af mekanisk følsomhed i ryggen på rotter. Et testbur blev fremstillet specielt til denne metode; længde x bredde x højde: 50 x 20 x 7 cm, med et net i rustfrit stål på toppen. Dette testbur tillader anvendelse af mekaniske stimuli på ryggen. For at udføre testen barberes dyrets ryg i det pågældende område, og testområdet markeres for at gentage testen på forskellige dage efter behov. Den mekaniske tærskel bestemmes med Von Frey-filamenter påført paraspinalmusklerne ved hjælp af den tidligere beskrevne op-ned-metode. De positive reaktioner omfatter (1) muskeltrækninger, (2) bue (rygforlængelse), (3) rotation af nakken (4) ridser eller slikker ryggen og (5) undslipper. Denne adfærdstest (Back Mechanical Sensitivity (BMS) test) er nyttig til mekanistisk forskning med gnavermodeller af rygsmerter til udvikling af terapeutiske interventioner til forebyggelse og styring af rygsmerter.

Introduction

Lændesmerter (LBP) er den førende årsag til handicap på verdensplan, hvilket har dramatiske personlige, økonomiske og sociale konsekvenser 1,2,3,4. Hvert år rammes ca. 37% af befolkningen af LBP5. LBP forsvinder normalt inden for få uger, men gentager sig hos 24% -33% af individerne og bliver kronisk i 5% -10% af tilfældene2. For at forstå mekanismerne og virkningerne af LBP samt virkningerne af forskellige terapeutiske interventioner er der blevet anvendt flere dyremodeller af LBP, der efterligner kliniske tilstande eller nogle komponenter i LBP6. Disse muse- og rottemodeller kan klassificeres i en eller flere af følgende kategorier: (1) diskogen LBP7,8,, (2) radikulær LBP 8,9,10,11, (3) facetledsslidgigt 12 og (4) muskelinduceret LBP 13,14 . Da smerten ikke kan måles direkte i ikke-menneskelige arter, er der udviklet adskillige tests for at kvantificere smertelignende adfærd i disse modeller8. Disse tests vurderer adfærd fremkaldt af en skadelig stimulus (mekanisk kraft 15,16,17, termisk stimulering 18,19,20,21,22,23,24,25) eller produceret spontant26,27,28,29.

Metoderne ved hjælp af mekaniske stimuli omfatter Von Frey test 15,16 og Randall-Selitto Test17. Metoder, der bruger varmestimuli, inkluderer haleflick test18, hot plate test19, Hargreaves test20 og termisk sonde test21. Metoder, der anvender kolde stimuli, omfatter koldpladetest22, acetonefordampningstest23 og kold plantaranalyse24. Metoder til spontan adfærd omfatter grimasseskalaerne26, gravning 27, vægtbærende og ganganalyse 28 samt en automatiseret adfærdsanalyse29. På trods af disse mange tilgængelige tests er ingen af dem designet specielt til rygsmerter modeller.

Formålet med denne undersøgelse er at fastlægge en enkel og tilgængelig test til vurdering af mekanisk følsomhed i ryggen på rotter. Teknikken er stort set baseret på Von Frey-testen anvendt på plantaroverfladen af bagpoten15,16. Det grundlæggende princip i Von Frey-testen er at anvende en række monofilamenter til interesseområdet og levere konstante forudbestemte kræfter. Et svar betragtes som positivt, hvis rotten viser en nocifensiv adfærd. Den mekaniske tærskel kan derefter beregnes ud fra filamenterne, der fremkaldte reaktioner. I denne undersøgelse gives en enkel og tilgængelig metode tilpasset fra Von Frey-testen til bestemmelse af mekanisk følsomhed i ryggen på rotter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den eksperimentelle protokol blev godkendt af dyreplejeudvalget ved Université du Québec à Trois-Rivières og i overensstemmelse med retningslinjerne fra Canadian Council on Animal Care og retningslinjerne fra Udvalget for Forskning og Etiske Spørgsmål fra International Association for Study of Pain (IASP). I denne undersøgelse blev der anvendt seks Wistar-hanrotter (legemsvægt: 320-450 g; alder: 18-22 uger). Dyrene blev hentet fra en kommerciel kilde (se materialetabel). Data fra disse rotter er fra den større stikprøve af en tidligere undersøgelse30.

1. Eksperimentel forberedelse

  1. Opstald dyrene i et temperaturstyret rum i standard dyrefaciliteter med adgang til mad og vand ad libitum og en lys-mørk cyklus på 14 h-10 timer. Sørg for, at alle dyr er ved godt helbred på forsøgsdagen.
  2. Generer dyremodellen med kroniske rygsmerter ved at følge nedenstående trin.
    1. For at fremkalde kroniske rygsmerter, udføre en intramuskulær injektion af Complete Freund Adjuvant (CFA) i rygmusklerne efter de tidligere rapporter 14,30,31.
    2. Bedøv dyret ved hjælp af isofluran (4% til induktion og 2% -2,5% til vedligeholdelse).
    3. Brug en 27 G nål til at injicere 150 μL af en brugsklar vand-i-olie-emulsion af CFA (se materialetabel) i paraspinalmusklerne ensidigt eller bilateralt, afhængigt af protokollens behov.
    4. Hold kanylen på plads i mindst 3 minutter efter injektionen. For dyr i kontrolgruppen skal du bruge de samme procedurer30, men injicere en opløsning af steril fysiologisk saltopløsning (150 μL, 0,9%) i stedet for CFA.
  3. Fabriker testburet.
    1. Lav et testbur til to dyr, der består af et kammer til hvert dyr.
      BEMÆRK: I denne undersøgelse har hvert kammer følgende dimensioner: længde x bredde x højde: 50 x 20 x 7 cm (se materialetabel).
    2. Monter de to sammenhængende kamre på fire 33 cm lange plexiglasben. Brug gennemsigtigt plexiglas til væggene i kamrene, men brug sort plexiglas til at adskille kamre for at forhindre dyr i at se hinanden.
    3. Brug rustfrit stålnet lavet af 1 mm tråd med en afstand på 8 mm mellem ledninger til at lave gulvet og loftet i testburet (figur 1).

2. Test af mekanisk følsomhed (BMS)

  1. Gør dyret bekendt med testburet 30 min/dag i 5-7 på hinanden følgende dage før den første test. Gentag testen efter behov.
  2. Bedøv dyrene med 2% isofluran31 (se materialetabel).
  3. I en udsat position under isofluranbedøvelse barberes ryghårene i interesseområdet (fra T6 til L6 vertebrale niveauer) ved hjælp af en dyrehårtrimmer (se materialetabel). For gentagne foranstaltninger skal du barbere ryghåret hver 3. dag på en dag uden adfærdsmæssig vurdering for at sikre, at stimuli altid påføres direkte på huden. Tegn et sort mærke på huden med en permanent markør for at sikre, at filamenter altid påføres det samme område, når testen gentages på forskellige dage.
  4. På testdagen sættes dyrene i testburet i 15-30 minutter før testen, indtil dyret er roligt.
  5. Under testen påføres Von Frey-filamenter (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 og 26 g) vinkelret på bagsiden, altid begyndende med 2 g filamentet og ved hjælp af op-ned-metoden15 (se materialetabel). Gå langsomt hen til dyrets bagside med glødetråden bag dyret.
    1. Påfør kun filamentet, når dyret er vågen, står på sine fire poter og ikke bevæger sig. Påfør filamentet i 2 s bilateralt på interesseområdet, 10 mm fra den spinøse proces (figur 2), hver 15-30 s.
      BEMÆRK: En reaktion betragtes som positiv, hvis dyret udviser en eller flere af følgende adfærd under eller umiddelbart efter, at filamentet er påført: (1) muskeltrækninger, (2) bue (rygforlængelse), (3) rotation af nakken for at se på ryggen, (4) ridser eller slikker ryggen og (5) undslipper.
  6. Som beskrevet tidligere15, hvis der ikke observeres noget respons ved påføring af et filament, påføres det næste filament med en højere kraft i serien. Hvis der observeres et svar, skal du bruge det næste filament med en lavere kraft i serien. Fortsæt denne procedure, indtil der opnås fire aflæsninger efter den første adfærdsændring (respons efter en række "intet svar" eller intet svar efter en række "svar").
  7. Når dataindsamlingen er afsluttet, beregnes værdien, der repræsenterer 50% af den mekaniske tærskel, som beskrevet af Chaplan et al.15, ved hjælp af denne formel:
    50% tærskel (g) = 10(Xf+kδ)/10 000
    BEMÆRK: I denne formel er "Xf" håndtagsmærket for det sidste von Frey-filament, der blev brugt. "k" er tabelværdien baseret på dyrets responsmønster15, og "δ" er gennemsnittet af Handle Marks trin mellem Von Frey-filamenter. Afhængigt af det eksperimentelle design og eksperimentelle behov kan kun den ene side af rygsøjlen vurderes for at rapportere en tærskel, eller to sider kan evalueres, og tærskler rapporteres separat eller som et gennemsnit. Se supplerende tabel 1 for beregningsskema32.

3. Genopretning af dyr

  1. Når den intramuskulære injektion er afsluttet, skal du afbryde anæstesi og placere dyret alene i et standardhusbur til genopretning.
  2. I genopretningsperioden skal du undersøge dyrets adfærd og ikke lade det være uden opsyn.
  3. Bekræft, at dyret genopretter sig fra anæstesi og bevæger sig normalt inden for 5 minutter. Derefter returneres dyret til dets sædvanlige husbur med de andre dyr.
    BEMÆRK: Ved afslutningen af forsøget perfuseres dyret gennem hjertet med en 10% formalinopløsning under dyb isofluranbedøvelse (5%). Rygmusklerne i det injicerede område ekstraheres derefter til histologi og bekræftelse af inflammatoriske ændringer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Metoden blev brugt i en tidligere undersøgelse, hvor fulde data og statistikker blev præsenteret for at sammenligne mekanisk følsomhed mellem CFA og kontrolrotter30. Repræsentative individuelle data (gennemsnit af venstre og højre tærskel) fra seks rotter inkluderet i den foregående undersøgelse er vist i figur 3 og tabel 1. Ved baseline var den mekaniske følsomhed ens mellem grupperne. Intramuskulær injektion af CFA i lændehvirvelmusklerne forårsagede en markant stigning i mekanisk følsomhed (nedsat tærskel) fra 7 dage til 28 dage efter CFA-injektion. I modsætning hertil viste kontrolrotterne (CTL) ikke denne ændring. Som vist i figur 3 blev der observeret variabilitet inden for og mellem dyr, som forventet med denne type adfærdsvurdering. Imidlertid viste overfølsomme CFA-rotter nedsat variabilitet. Baseret på den tidligere undersøgelseer 30, 16 dyr (8 CFA og 8 CTL) tilstrækkelige til at detektere en signifikant effekt mellem grupper over tid (η2p = 0,38) for 5 tidspunkter.

I denne undersøgelse blev tilstedeværelsen af kroniske inflammatoriske ændringer i musklerne injiceret med CFA bekræftet ved histologisk undersøgelse (figur 4)30. Der blev også observeret mekanisk overfølsomhed ved bagpoten med en standard Von Frey-test ud over ryggen (figur 5)30. I tidligere undersøgelser med samme rygsmertemodel viste vi øget spontan smerteadfærd og neuroinflammatoriske og neurofysiologiske ændringer14,31. Faktisk blev slikkeadfærd øget i CFA sammenlignet med kontrolrotter under formalintesten, og enkeltenhedsresponser på skadelig stimulering af iskiasnerven blev ændret i højre amygdala31. Derudover blev NF-kB-proteinekspressionen øget i rygmarven af CFA sammenlignet med kontrolrotter14. Sammen validerer resultaterne af disse undersøgelser denne kroniske rygsmertemodel, og den nuværende undersøgelse viser visuelt, hvordan man bekræfter tilstedeværelsen af mekanisk overfølsomhed bag på denne rottemodel.

Figure 1
Figur 1: Testbur for rygmekanisk følsomhed (BMS). A) Skematisk tegning af prøveburet. B) Testbur efter mål bestående af to kamre, et til hvert dyr. C) Set fra siden af testburet med en rotte i et af kamrene. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Vurdering af mekanisk følsomhed bagpå. Eksperimentatoren nærmer sig dyret bagfra og påfører Von Frey-filamentet på interesseområdet, 10 mm lateralt fra spinøs proces. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Individuelle eksempler på mekanisk følsomhed i ryggen. Rygmekanisk følsomhed hos CFA- og kontrolrotter (CTL) ved baseline og 7, 14, 21 og 28 dage efter henholdsvis intramuskulær injektion af CFA eller saltvand. Individuelle data vises med grå (CTL) og sorte (CFA) fyldte cirkler. Vandrette bjælker angiver midlerne. Fejlbjælker angiver standardfejlen i middelværdien. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Histologisk bekræftelse af kronisk muskelbetændelse. Individuelle eksempler på rygmuskler fra CFA rotter og kontroller30. (A) Sund rygmuskel fra en kontrolrotte 14 dage efter intramuskulær injektion af saltvand. (B-C) Rygmuskler fra to CFA-behandlede rotter viste kronisk inflammation 14 dage efter intramuskulær CFA-injektion med en klar leukocytinfiltration. Hematoxylin-eosinfarve blev brugt til farvning af muskelskiverne. Skalabjælke = 250 μm. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: Mekanisk overfølsomhed hos CFA-rotter30. Tidsforløb med mekanisk følsomhed over 4 uger, efter enten CFA (n = 8) eller saltvand (n = 8) injektion i rygmusklerne (L5-L6 niveau). (A-B) Mekanisk følsomhed under venstre og højre bagpote. Mekaniske tærskler signifikant reduceret i CFA sammenlignet med kontrolrotter (P < 0,01) over tid. Denne effekt var ikke signifikant forskellig mellem venstre og højre bagpote (P = 0,7). For begge bagpoter kombineret afslørede Tukey HSD-testen lavere mekaniske tærskler i CFA sammenlignet med kontrolrotter fra 1 uge til 4 uger efter injektion (alle P'er < 0,03). Tidsforløb for separate bagpoter vises kun til illustrationsformål (interaktion ikke signifikant, se resultater for detaljer). (C-D) Mekanisk følsomhed i ryggen. Mekaniske tærskler signifikant reduceret i CFA sammenlignet med kontrolrotter (P < 0,001) over tid. Denne effekt var ikke signifikant forskellig mellem venstre og højre vurderingssted (P = 0,3). For venstre og højre vurderingssteder kombineret afslørede Tukey HSD-testen en lavere mekanisk tærskel i CFA sammenlignet med kontrolrotter fra 1 uge til 4 uger efter injektion (alle P'er < 0,05). Tidsforløb for separate bagpoter vises kun til illustrationsformål (interaktion ikke signifikant, se resultater for detaljer). I panel (D) vises de individuelle data for en CFA-rotte ikke ved basislinjen (9,6 g) til illustrationsformål. Skraverede områder repræsenterer baselinevurderingen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Rotte Gruppe Grundlinje Dag 7 Dag 14 Dag 21 Dag 28
1 2.34 0.29 0.12 0.29 0.29
2 CFA 1 0.48 0.05 0.48 0.08
3 1.26 0.05 0.05 0.05 0.19
Gennemsnitlig ± SD 1,53 ± 0,58 0,27 ± 0,18 0,07 ± 0,03 0,27 ± 0,18 0.19 ± 0.09
4 1.59 2.61 0.64 3.26 2.45
5 CTL 1.15 0.63 3.41 2.3 1.29
6 0.43 1.26 0.77 0.32 2.09
Gennemsnitlig ± SD 1,06 ± 0,48 1,50 ± 0,83 1,61 ± 1,28 1,96 ± 1,22 1,94 ± 0,48

Tabel 1: Individuelle eksempler på rygmekanisk følsomhed hos CFA og kontrolrotter.

Supplerende tabel 1: Bestemmelse af mekanisk tærskel. Denne skabelontabel bruges til at beregne den mekaniske tærskel. Responsmønsteret (X/O) noteres, og de værdier, der er nødvendige til beregningen, angives kun for Xf og k, svarende til håndtagsmærkningen for det sidste filament, der blev brugt til testen, og til den k-værdi, der er knyttet til responsmønsteret, i dette tilfælde XX efterfulgt af OOXXO. Klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Kritiske trin
BMS-testen er en simpel metode til at vurdere mekanisk følsomhed hos rotter, enten på et tidspunkt eller gentagne gange over dage eller uger, når der forventes ændringer (smertemodeller) eller efter farmakologisk eller ikke-farmakologisk intervention. Kritiske spørgsmål ved metoden omfatter testburet, hvis dimensioner skal sikre, at rotten er behagelig, men ikke bevæger sig for meget. Dyrets ryg skal være tilgængelig gennem maskeloftet for reproducerbar mekanisk stimulering. For at begrænse variabiliteten i tærskelvurderingen skal det undersøgte bagområde barberes, så mekaniske stimuli påføres direkte på huden. Derudover skal huden markeres, for at mekaniske stimuli kan påføres det samme område. Endelig skal forsøgslederen nærme sig glødetråden til huden bag dyret for at undgå at blive set af dyret.

Sammenlignet med Von Frey-testen, der blev brugt til at vurdere den mekaniske følsomhed ved bagpoten15,16, er den mekaniske kraft, der er nødvendig for at producere et positivt respons i BMS-testen, lavere. De filamenter, der anvendes til testen, skal vælges omhyggeligt. Brug af følgende filamenter skal dække de fleste eksperimentelle behov (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 og 26 g) og forhindre at vende mod et loft eller en gulveffekt. I dette tilfælde anvendes 2 g filamentet til den første applikation. Dette kan tilpasses eksperimentelle behov, så længe beregningen justeres i overensstemmelse hermed.

Ændringer og fejlfinding
Under et pilotforsøg blev det ideelle område for testen bestemt. På grund af rottens kropsform er thoracolumbalområdet det mest tilgængelige område i testburet. Hvis der ikke er nogen grund til, at testen skal udføres i andre områder af rygsøjlen, er dette det valgte område til anvendelse af mekaniske stimuli. Lændehvirvelområdet er også let tilgængeligt. Når man beslutter, hvilket område der skal testes, skal man huske på, at glødetråden skal påføres vinkelret på overfladen og bøjes korrekt for at levere den forudbestemte kalibrerede kraft.

Begrænsninger
Eksperimentatoren skal trænes til at observere adfærd forbundet med testen. De fem positive svar inkluderer muskeltrækninger, bue, nakkerotation for at se på ryggen, slikke eller ridse ryggen og undslippe30. Mens de fleste af disse reaktioner let kan observeres, er muskeltrækninger undertiden subtile for stimuli af en lavere kraft. Rotten kan også bevæge sig spontant i buret, så dette må ikke forveksles med flugt, hvilket sker specifikt, når filamentet påføres. For at undgå at forvirre begge adfærd skal eksperimentatoren vente på, at dyret er roligt i mindst et par sekunder.

Betydning og potentielle anvendelser
Flere gnavermodeller af rygsmerter anvendes i aktuelle undersøgelser8. Overraskende nok blev der imidlertid ikke valideret nogen standardiseret adfærdstest for at vurdere mekanisk følsomhed i rygsmertemodeller. Dette er afgørende for at bekræfte, at dyr med formodede rygsmerter udviser lokal overfølsomhed over for nociceptive stimuli, og for at overvåge følsomheden under interventioner, der er designet til at lindre rygsmerter. BMS-testen, der præsenteres her, giver en enkel og tilgængelig løsning til disse formål. Selvom det blev udviklet til rotter30, kan det tilpasses andre forsøgsdyr i fremtiden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende interesser eller forhold, der kan føre til interessekonflikter.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af et tilskud fra Fondation Chiropratique du Québec og Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (MP: bevilling #06659). HK's bidrag blev støttet af Université du Québec à Trois-Rivières (PAIR-programmet). BP's bidrag blev støttet af Fonds de recherche du Québec en Santé (FRQS) og Fondation Chiropratique du Québec. TP's bidrag blev støttet af Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. Bidraget fra NE og EK blev støttet af Fondation Chiropratique du Québec. MP's bidrag blev støttet af FRQS.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aerrane (isoflurane, USP) - Veterinary Use Only Baxter NDC 10019-773-60 Inhalation Anaesthetic ; DIN 02225875, for inducing anasthesia
Complete Freund Adjuvant (CFA) Fisher Scientific #77140 Water-in-oil emulsion of Complete Freund Adjuvant (CFA) with killed cells of Mycobacterium butyricum.
Male Wistar Rats Charles River Laboratories body weight: 320–450 g; age: 18-22 weeks.
Penlon Sigma Delta Vaporizer Penlon 990-VI5K-SVEEK Penlon Sigma Delta Vaporizer used for anasthesia
Sharpie Permanent Marker Sharpie BC23636 Permanent Marker, Fine Point, Black
Test cage Custom-made Width: 20 cm;  Length: 50 cm; Height from the bottom to the top: 40 cm; Height from the bottom mesh to the top of the cage: 7 cm; Wall thickness: 5 mm; Mesh: 1 mm wire with an 8 mm inter-wire distance   
Von Frey Filaments Aesthesio, Precise Tactile Sensory Evaluator 514000-20C Filaments from 0.07 g to 26 g
Wahl Professional Animal, ARCO Cordless Pet Clipper, Trimmer Grooming  Wahl Kit #8786-1201 Animal hair trimmer, for shaving purposes, zero blade 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hartvigsen, J., et al. What low back pain is and why we need to pay attention. Lancet. 391 (10137), 2356-2367 (2018).
  2. Manchikanti, L., Singh, V., Falco, F. J., Benyamin, R. M., Hirsch, J. A. Epidemiology of low back pain in adults. Neuromodulation. 17, Suppl 2 3-10 (2014).
  3. Urits, I., et al. Low back pain, a comprehensive review: Pathophysiology, diagnosis, and treatment. Current Pain and Headache Reports. 23 (3), 23 (2019).
  4. James, S. L., et al. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 392 (10159), 1789-1858 (2018).
  5. Hoy, D., et al. A systematic review of the global prevalence of low back pain. Arthritis & Rheumatology. 64 (6), 2028-2037 (2012).
  6. Shi, C., et al. Animal models for studying the etiology and treatment of low back pain. Journal of Orthopaedic Research. 36 (5), 1305-1312 (2018).
  7. Olmarker, K. Puncture of a lumbar intervertebral disc induces changes in spontaneous pain behavior: An experimental study in rats. Spine. 33 (8), 850-855 (2008).
  8. Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 284 (2017).
  9. Kawakami, M., et al. Pathomechanism of pain-related behavior produced by allografts of intervertebral disc in the rat. Spine. 21 (18), 2101-2107 (1996).
  10. Hu, S. -J., Xing, J. -L. An experimental model for chronic compression of dorsal root ganglion produced by intervertebral foramen stenosis in the rat. Pain. 77 (1), 15-23 (1998).
  11. Xie, W. R., et al. Robust increase of cutaneous sensitivity, cytokine production and sympathetic sprouting in rats with localized inflammatory irritation of the spinal ganglia. Neuroscience. 142 (3), 809-822 (2006).
  12. Arthritis and Rheumatism. Characterization of a new animal model for evaluation and treatment of back pain due to lumbar facet joint osteoarthritis. Arthritis and Rheumatism. 63 (10), 2966-2973 (2011).
  13. Kobayashi, Y., Sekiguchi, M., Konno, S. -I., Kikuchi, S. -I. Increased intramuscular pressure in lumbar paraspinal muscles and low back pain: Model development and expression of substance P in the dorsal root ganglion. Spine. 35 (15), 1423-1428 (2010).
  14. Touj, S., et al. Sympathetic regulation and anterior cingulate cortex volume are altered in a rat model of chronic back pain. Neuroscience. 352, 9-18 (2017).
  15. Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
  16. Deuis, J. R., et al. Analgesic effects of clinically used compounds in novel mouse models of polyneuropathy induced by oxaliplatin and cisplatin. Neuro-Oncology. 16 (10), 1324-1332 (2014).
  17. Randall, L. O., Selitto, J. J. A method for measurement of analgesic activity on inflamed tissue. Archives Internationales de Pharmacodynamie et de Therapie. 111 (4), 409-419 (1957).
  18. D'Amour, F. E., Smith, D. L. A method for determining loss of pain sensation. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 72 (1), 74-79 (1941).
  19. Woolfe, G. The evaluation of the analgesic actions of pethidine hydrochlodide (Demerol). Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 80 (3), 300-307 (1944).
  20. Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain. 32 (1), 77-88 (1988).
  21. Deuis, J. R., Vetter, I. The thermal probe test: A novel behavioral assay to quantify thermal paw withdrawal thresholds in mice. Temperature. 3 (2), 199-207 (2016).
  22. Allchorne, A. J., Broom, D. C., Woolf, C. J. Detection of cold pain, cold allodynia and cold hyperalgesia in freely behaving rats. Molecular Pain. 1, 36 (2005).
  23. Carlton, S. M., Lekan, H. A., Kim, S. H., Chung, J. M. Behavioral manifestations of an experimental model for peripheral neuropathy produced by spinal nerve ligation in the primate. Pain. 56 (2), 155-166 (1994).
  24. Brenner, D. S., Golden, J. P., Gereau, R. W. I. V. A novel behavioral assay for measuring cold sensation in mice. PLoS One. 7 (6), 39765 (2012).
  25. Moqrich, A., et al. Impaired thermosensation in mice lacking TRPV3, a heat and camphor sensor in the skin. Science. 307 (5714), 1468-1472 (2005).
  26. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
  27. Deacon, R. M. J. Burrowing in rodents: a sensitive method for detecting behavioral dysfunction. Nature Protocols. 1 (1), 118-121 (2006).
  28. Griffioen, M. A., et al. Evaluation of dynamic weight bearing for measuring nonevoked inflammatory hyperalgesia in mice. Nursing Research. 64 (2), 81-87 (2015).
  29. Brodkin, J., et al. Validation and implementation of a novel high-throughput behavioral phenotyping instrument for mice. Journal of Neuroscience Methods. 224, 48-57 (2014).
  30. Paquette, T., Eskandari, N., Leblond, H., Piché, M. Spinal neurovascular coupling is preserved despite time dependent alterations of spinal cord blood flow responses in a rat model of chronic back pain: implications for functional spinal cord imaging. Pain. , (2022).
  31. Tokunaga, R., et al. Attenuation of widespread hypersensitivity to noxious mechanical stimuli by inhibition of GABAergic neurons of the right amygdala in a rat model of chronic back pain. European Journal of Pain. 26 (4), 911-928 (2022).
  32. Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20, 441-462 (1980).

Tags

Adfærd udgave 186
Vurdering af rygmekanisk følsomhed hos rotter til mekanistisk undersøgelse af kroniske rygsmerter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Khosravi, H., Eskandari, N.,More

Khosravi, H., Eskandari, N., Provencher, B., Paquette, T., Leblond, H., Khalilzadeh, E., Piché, M. Back Mechanical Sensitivity Assessment in the Rat for Mechanistic Investigation of Chronic Back Pain. J. Vis. Exp. (186), e63667, doi:10.3791/63667 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter