Summary
כדי לפתח התערבויות טיפוליות חדשניות למניעה וניהול של כאבי גב, נדרשים מודלים של בעלי חיים לבחון את המנגנונים והיעילות של טיפולים אלה מנקודת מבט תרגומית. הפרוטוקול הנוכחי מתאר את בדיקת BMS, שיטה סטנדרטית להערכת רגישות מכנית אחורית בחולדה.
Abstract
כאבי גב תחתון הם הגורם המוביל לנכות ברחבי העולם, עם השלכות אישיות, כלכליות וחברתיות דרמטיות. כדי לפתח טיפולים חדשניים, יש צורך במודלים של בעלי חיים כדי לבחון את המנגנונים והיעילות של טיפולים חדשניים מנקודת מבט תרגומית. מספר מודלים של מכרסמים של כאבי גב משמשים בחקירות הנוכחיות. עם זאת, באופן מפתיע, לא אומת מבחן התנהגותי סטנדרטי להערכת רגישות מכנית במודלים של כאבי גב. זה קריטי כדי לאשר כי בעלי חיים עם כאבי גב משוערים מציגים רגישות יתר מקומית לגירויים nociceptive וכדי לפקח על רגישות במהלך התערבויות שנועדו להקל על כאבי גב. מטרת המחקר היא להניח מבחן פשוט ונגיש להערכת רגישות מכנית בגבן של חולדות. כלוב בדיקה יוצר במיוחד עבור שיטה זו; אורך X רוחב X גובה: 50 * 20 * 7 ס"מ, בעל רשת נירוסטה בחלק העליון. כלוב בדיקה זה מאפשר הפעלת גירויים מכניים לגב. כדי לבצע את הבדיקה, גבו של בעל החיים מגולח באזור העניין, ואזור הבדיקה מסומן לחזור על הבדיקה בימים שונים, לפי הצורך. הסף המכני נקבע באמצעות חוטי פון פריי המופעלים על השרירים הפארא-ספינליים, תוך שימוש בשיטת מעלה-מטה שתוארה קודם לכן. התגובות החיוביות כוללות (1) עוויתות שרירים, (2) קשתות (הארכת הגב), (3) סיבוב הצוואר (4) גירוד או ליקוק הגב, ו-(5) בריחה. מבחן התנהגותי זה (מבחן רגישות מכנית לגב (BMS) שימושי למחקר מכניסטי עם מודלים של מכרסמים של כאבי גב לפיתוח התערבויות טיפוליות למניעה וניהול של כאבי גב.
Introduction
כאבי גב תחתון (LBP) הם הגורם המוביל לנכות ברחבי העולם, שיש לו השלכות אישיות, כלכליות וחברתיות דרמטיות 1,2,3,4. מדי שנה, כ -37% מהאוכלוסייה מושפעת LBP5. LBP בדרך כלל חולף תוך מספר שבועות אך חוזר אצל 24%-33% מהאנשים, והופך כרוני ב 5%-10% מהמקרים2. כדי להבין את המנגנונים וההשפעות של LBP, כמו גם את ההשפעות של התערבויות טיפוליות שונות, נעשה שימוש במספר מודלים של LBP בבעלי חיים, המחקים מצבים קליניים או רכיבים מסוימים של LBP6. ניתן לסווג מודלים אלה של עכברים וחולדות באחת או יותר מהקטגוריות הבאות: (1) LBP דיסקוגני7,8,, (2) LBP רדיקולרי 8,9,10,11, (3) דלקת מפרקים ניוונית של מפרק הפאצט 12, ו-(4) LBP המושרה על ידי שרירים13,14 . מאחר שלא ניתן למדוד את הכאב ישירות במינים שאינם אנושיים, פותחו בדיקות רבות לכימות התנהגויות דמויות כאב במודלים אלה8. בדיקות אלה מעריכות התנהגויות המתעוררות על ידי גירוי מזיק (כוח מכני 15,16,17, גירוי תרמי 18,19,20,21,22,23,24,25) או מיוצרות באופן ספונטני 26,27,28,29.
השיטות המשתמשות בגירויים מכניים כוללות את מבחן פון פריי 15,16 ואת מבחן רנדל-סליטו17. שיטות המשתמשות בגירויי חום כוללות את מבחן פליק הזנב18, מבחן פלטה חמה19, מבחן Hargreaves20 ומבחן בדיקה תרמית21. שיטות המשתמשות בגירויים קרים כוללות את מבחן הצלחת הקרה22, מבחן אידוי אצטון23 ובדיקת פלנטר קר24. שיטות להתנהגויות ספונטניות כוללות את סולמות האחיזה 26, המחילה27, נשיאת משקל וניתוח הליכה 28, כמו גם ניתוח התנהגותי אוטומטי29. למרות הבדיקות הרבות הזמינות, אף אחת מהן אינה מיועדת במיוחד למודלים של כאבי גב.
מטרת המחקר היא להניח מבחן פשוט ונגיש להערכת רגישות מכנית בגבן של חולדות. הטכניקה מבוססת במידה רבה על מבחן פון פריי המיושם על פני השטח הפלנטריים של הכף האחורית15,16. העיקרון הבסיסי של מבחן פון פריי הוא להשתמש בסדרה של מונופילמנטים לאזור העניין, תוך העברת כוחות קבועים שנקבעו מראש. תגובה נחשבת חיובית אם החולדה מראה התנהגות nocifensive. לאחר מכן ניתן לחשב את הסף המכני בהתבסס על החוטים שעוררו תגובות. במחקר הנוכחי ניתנת שיטה פשוטה ונגישה שאומצה ממבחן פון פריי לקביעת רגישות מכנית בגבן של חולדות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
פרוטוקול הניסוי אושר על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת קוויבק בטרואה-ריבייר ותאם את הנחיות המועצה הקנדית לטיפול בבעלי חיים ואת הנחיות הוועדה למחקר וסוגיות אתיות של האגודה הבינלאומית לחקר הכאב (IASP). במחקר הנוכחי נעשה שימוש בשש חולדות וויסטאר זכרים (משקל גוף: 320-450 גרם; גיל: 18-22 שבועות). בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). הנתונים מהחולדות האלה הם מהמדגם הגדול יותר שלמחקר קודם 30.
1. הכנה ניסיונית
- שכן את בעלי החיים בחדר מבוקר טמפרטורה במתקני בעלי חיים סטנדרטיים עם גישה למזון ומים ומחזור אור-חושך של 14 שעות עד 10 שעות. ודא כי כל בעלי החיים נמצאים במצב בריאותי טוב ביום הניסויים.
- צור את מודל בעלי החיים לכאבי גב כרוניים לפי השלבים הבאים.
- כדי לגרום לכאבי גב כרוניים, בצע הזרקה תוך שרירית של Complete Freund Adjuvant (CFA) לשרירי הגב בעקבות הדיווחים הקודמים 14,30,31.
- מרדימים את בעל החיים באמצעות איזופלורן (4% לזירוז ו-2%-2.5% לתחזוקה).
- באמצעות מחט 27 גרם, הזריקו 150 μL של תחליב מים בשמן מוכן לשימוש של CFA (ראה טבלת חומרים) לשרירים הפאראספינליים באופן חד צדדי או דו צדדי, בהתאם לצרכי הפרוטוקול.
- שמור את מחט ההזרקה במקומה לפחות 3 דקות לאחר השלמת ההזרקה. עבור בעלי חיים בקבוצת הביקורת, השתמש באותם נהלים30, אך הזריק תמיסה של תמיסת מלח פיזיולוגית סטרילית (150 μL, 0.9%) במקום CFA.
- לייצר את כלוב הבדיקה.
- הכינו כלוב ניסוי לשני בעלי חיים הכולל תא אחד לכל חיה.
הערה: במחקר הנוכחי, לכל תא יש את הממדים הבאים: אורך X רוחב x גובה: 50 x 20 x 7 ס"מ (ראה טבלת חומרים). - הרכיבו את שני התאים הרציפים על ארבע רגלי פרספקס באורך 33 ס"מ. השתמשו בפרספקס שקוף לדפנות החדרים, אך השתמשו בפרספקס שחור כדי להפריד בין תאים כדי למנוע מבעלי חיים לראות זה את זה.
- השתמשו ברשת מפלדת אל-חלד העשויה מחוט בקוטר 1 מ"מ עם מרחק של 8 מ"מ בין חוטים כדי ליצור את הרצפה והתקרה של כלוב הבדיקה (איור 1).
- הכינו כלוב ניסוי לשני בעלי חיים הכולל תא אחד לכל חיה.
2. בדיקת רגישות מכנית אחורית (BMS)
- הכירו לבעל החיים את כלוב הבדיקה 30 דקות ביום במשך 5-7 ימים רצופים לפני הבדיקה הראשונה. חזור על הבדיקה לפי הצורך.
- מרדימים את בעלי החיים באמצעות 2% איזופלורן31 (ראו טבלת חומרים).
- במצב נוטה תחת הרדמה איזופלורנית, יש לגלח את השיער האחורי של אזור העניין (מרמות חוליות T6 עד L6) באמצעות גוזם שיער של בעלי חיים (ראה טבלת חומרים). לצעדים חוזרים ונשנים, יש לגלח את שיער הגב כל 3 ימים ביום ללא הערכה התנהגותית כדי להבטיח שהגירויים מוחלים תמיד ישירות על העור. צייר סימן שחור על העור עם סמן קבוע כדי להבטיח כי חוטים מוחלים תמיד על אותו אזור בעת חזרה על הבדיקה בימים שונים.
- ביום הניסוי, הכניסו את בעלי החיים לכלוב הבדיקה למשך 15-30 דקות לפני הבדיקה עד שהחיה רגועה.
- במהלך הבדיקה, יש למרוח את חוטי פון פריי (0.07, 0.16, 0.4, 0.6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 ו-26 גרם) בניצב לגב, תמיד החל מחוט הלהט של 2 גרם ולהשתמש בשיטה מעלה-מטה15 (ראה טבלת חומרים). התקרבו לחלק האחורי של החיה באיטיות עם חוט הלהט מאחורי החיה.
- החל את חוט הלהט רק כאשר בעל החיים ער, עומד על ארבע כפותיו, ולא זז. מרחו את חוט הלהט במשך 2 שניות באופן דו-צדדי על אזור העניין, 10 מ"מ מהתהליך הספינוסי (איור 2), כל 15-30 שניות.
הערה: תגובה נחשבת חיובית אם בעל החיים מפגין אחת או יותר מההתנהגויות הבאות במהלך או מיד לאחר הפעלת חוט הלהט: (1) עוויתות שרירים, (2) הקשתה (הארכת הגב), (3) סיבוב הצוואר כדי להסתכל על הגב, (4) גירוד או ליקוק הגב, ו-(5) בריחה.
- החל את חוט הלהט רק כאשר בעל החיים ער, עומד על ארבע כפותיו, ולא זז. מרחו את חוט הלהט במשך 2 שניות באופן דו-צדדי על אזור העניין, 10 מ"מ מהתהליך הספינוסי (איור 2), כל 15-30 שניות.
- כפי שתואר קודם לכן15, אם לא נצפתה תגובה עם יישום של חוט להט, להחיל את חוט הלהט הבא עם כוח גבוה יותר בסדרה. אם נצפתה תגובה, השתמש בנימה הבאה עם כוח נמוך יותר בסדרה. המשך בהליך זה עד לקבלת ארבע קריאות לאחר השינוי ההתנהגותי הראשון (תגובה לאחר סדרה של "אין תגובה" או אין תגובה לאחר סדרה של "תגובה").
- לאחר השלמת איסוף הנתונים, חשב את הערך המייצג 50% מהסף המכני, כמתואר על ידי Chaplan et al.15, באמצעות נוסחה זו:
סף 50% (g) = 10(Xf+kδ)/10,000
הערה: בנוסחה זו, "Xf" הוא סימן הידית של חוט הלהט האחרון של פון פריי שהיה בשימוש. "k" הוא הערך הטבלאי המבוסס על תבנית התגובה של החיה15, ו- "δ" הוא הממוצע של ההפרשים של Handle Mark בין חוטי פון פריי. בהתאם לתכנון הניסוי ולצרכי הניסוי, ניתן להעריך רק צד אחד של עמוד השדרה כדי לדווח על סף אחד, או להעריך שני צדדים, וערכי הסף מדווחים בנפרד או כממוצע. עיין בטבלה משלימה 1 עבור תבנית החישוב32.
3. התאוששות בעלי חיים
- לאחר השלמת ההזרקה התוך שרירית, יש להפסיק את ההרדמה ולהניח את בעל החיים לבדו בכלוב דיור סטנדרטי להתאוששות.
- במהלך תקופת ההחלמה, בחנו את התנהגות בעל החיים ואל תשאירו אותו ללא השגחה.
- ודא כי בעל החיים מתאושש מהרדמה ונע כרגיל בתוך 5 דקות. לאחר מכן, החזירו את החיה לכלוב הדיור הרגיל שלה עם שאר בעלי החיים.
הערה: בסוף הניסוי, בעל החיים מחורר דרך הלב עם תמיסת פורמלין 10%, תחת הרדמה איזופלורנית עמוקה (5%). שרירי הגב באזור המוזרק מופקים לאחר מכן לצורך היסטולוגיה ואישור שינויים דלקתיים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
השיטה שימשה במחקר קודם, שבו הוצגו נתונים מלאים וסטטיסטיקות כדי להשוות את הרגישות המכנית בין CFA לבין חולדות ביקורת30. נתונים אינדיבידואליים מייצגים (ממוצע של סף שמאלי וסף ימני) משש חולדות שנכללו במחקר הקודם מוצגים באיור 3 ובטבלה 1. בנקודת ההתחלה, הרגישות המכנית הייתה דומה בין הקבוצות. הזרקה תוך שרירית של CFA בשרירי המותניים גרמה לעלייה ניכרת ברגישות המכנית (ירידה בסף) מ-7 ימים ל-28 ימים לאחר הזרקת CFA. לעומת זאת, חולדות הביקורת (CTL) לא הראו את השינוי הזה. כפי שניתן לראות באיור 3, נצפתה שונות בתוך ובין חיות, כצפוי עם סוג זה של הערכה התנהגותית. עם זאת, חולדות CFA רגישות במיוחד הראו שונות מופחתת. בהתבסס על המחקר הקודם 30, 16 בעלי חיים (8 CFA ו 8 CTL) מספיק כדי לזהות השפעה משמעותית בין קבוצות לאורך זמן (η2p =0.38) עבור 5 נקודות זמן.
במחקר זה, נוכחות של שינויים דלקתיים כרוניים בשרירים שהוזרקו CFA אושרה על ידי בדיקה היסטולוגית (איור 4)30. כמו כן, רגישות יתר מכנית נצפתה בכפה האחורית בבדיקת פון פריי סטנדרטית, בנוסף לגב (איור 5)30. במחקרים קודמים עם אותו מודל כאבי גב, הראינו התנהגות כאב ספונטנית מוגברת ושינויים נוירו-דלקתיים ונוירופיזיולוגיים14,31. ואכן, התנהגויות ליקוק גדלו ב-CFA בהשוואה לחולדות ביקורת במהלך בדיקת הפורמלין, ותגובות יחידה אחת לגירוי מזיק של העצב הסיאטי השתנו באמיגדלה הימנית31. בנוסף, ביטוי חלבון NF-kB היה מוגבר בחוט השדרה של CFA בהשוואה לחולדות ביקורת14. יחד, תוצאות מחקרים אלה מאששות את מודל כאב הגב הכרוני הזה, והמחקר הנוכחי מדגים באופן חזותי כיצד לאשר את נוכחותה של רגישות יתר מכנית בחלק האחורי של מודל חולדה זה.
איור 1: כלוב בדיקה של רגישות מכנית אחורית (BMS). (A) שרטוט סכמטי של כלוב הבדיקה. (B) כלוב ניסוי מותאם אישית הכולל שני תאים, אחד לכל בעל חיים. (C) מבט רוחבי על כלוב הבדיקה עם חולדה באחד החדרים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: הערכת רגישות מכנית אחורית. הנסיין ניגש לחיה מאחור ומפעיל את חוט הלהט פון פריי על אזור העניין, 10 מ"מ לרוחב מהתהליך הספינוסי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: דוגמאות בודדות לרגישות מכנית בגב. רגישות מכנית בגב בחולדות CFA ובקרה (CTL), בנקודת ההתחלה וב-7, 14, 21 ו-28 ימים לאחר הזרקה תוך שרירית של CFA או מלוחים, בהתאמה. נתונים בודדים מוצגים על-ידי עיגולים מלאים באפור (CTL) ובשחור (CFA). פסים אופקיים מציינים את האמצעים. קווי שגיאה מציינים את השגיאה הסטנדרטית של הממוצע. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: אישור היסטולוגי של דלקת שרירים כרונית. דוגמאות בודדות של שרירי גב מחולדות CFA ובקרות30. (A) שריר גב בריא מחולדת ביקורת 14 יום לאחר הזרקה תוך שרירית של מי מלח. (ב-ג) שרירי גב של שתי חולדות שטופלו ב-CFA הראו דלקת כרונית 14 יום לאחר הזרקת CFA תוך שרירית, עם חדירת לויקוציטים ברורה. צבע Hematoxylin-eosin שימש להכתמת פרוסות השריר. סרגל קנה מידה = 250 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: רגישות יתר מכנית בחולדות CFA30. משך זמן של רגישות מכנית במשך 4 שבועות, לאחר הזרקת CFA (n = 8) או מי מלח (n = 8) לשרירי הגב (רמת L5-L6). (א-ב) רגישות מכנית מתחת לכפות האחוריות השמאלית והימנית. ספי המכניקה פחתו משמעותית ב-CFA בהשוואה לחולדות ביקורת (P <-0.01) לאורך זמן. השפעה זו לא הייתה שונה באופן משמעותי בין כפות אחוריות שמאליות וימניות (P = 0.7). עבור שתי הכפות האחוריות גם יחד, בדיקת Tukey HSD גילתה ספי מכניקה נמוכים יותר ב-CFA בהשוואה לחולדות ביקורת, בין שבוע ל-4 שבועות לאחר ההזרקה (כל P < 0.03). מסלולי זמן עבור כפות אחוריות נפרדות מוצגים למטרות המחשה בלבד (אינטראקציה לא משמעותית, ראה תוצאות לפרטים). (ג-ד) רגישות מכנית בגב. ספי המכניקה פחתו משמעותית ב-CFA בהשוואה לחולדות ביקורת (P <-0.001) לאורך זמן. השפעה זו לא הייתה שונה באופן משמעותי בין אתרי הערכה שמאליים וימניים (P = 0.3). עבור אתרי הערכה שמאליים וימניים יחד, בדיקת Tukey HSD גילתה סף מכני נמוך יותר ב-CFA בהשוואה לחולדות ביקורת, משבוע עד 4 שבועות לאחר ההזרקה (כל P < 0.05). מסלולי זמן עבור כפות אחוריות נפרדות מוצגים למטרות המחשה בלבד (אינטראקציה לא משמעותית, ראה תוצאות לפרטים). בלוח (D), הנתונים הבודדים של חולדת CFA אחת אינם מוצגים בקו הבסיס (9.6 גרם) למטרות המחשה. אזורים מוצלים מייצגים הערכה בסיסית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| חולדה | קבוצה | בסיסית | יום 7 | יום 14 | יום 21 | יום 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 | |
| ממוצע ± 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 | |
| ממוצע ± SD | 1.06 ± 0.48 | 1.50 ± 0.83 | 1.61 ± 1.28 | 1.96 ± 1.22 | 1.94 ± 0.48 |
טבלה 1: דוגמאות בודדות לרגישות מכנית בגב בחולדות CFA ובקרה.
טבלה משלימה 1: קביעת סף מכני. טבלת תבניות זו משמשת לחישוב הסף המכני. תבנית התגובות (X/O) מסומנת, והערכים הדרושים לחישוב מוזנים עבור Xf ו- k בלבד, בהתאם לסימון נקודת האחיזה של חוט הלהט האחרון ששימש לבדיקה ולערך k המשויך לתבנית התגובה, במקרה זה, XX ואחריו OOXXO. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
שלבים קריטיים
בדיקת BMS היא שיטה פשוטה להערכת רגישות מכנית בחלק האחורי של חולדות, בנקודת זמן אחת או שוב ושוב במשך ימים או שבועות, כאשר צפויים להתרחש שינויים (מודלי כאב) או לאחר התערבות פרמקולוגית או לא תרופתית. נושאים קריטיים של השיטה כוללים את כלוב הבדיקה, שמידותיו חייבות להבטיח שהחולדה תהיה נוחה אך לא תזוז יותר מדי. גבו של בעל החיים חייב להישאר נגיש דרך תקרת הרשת לצורך גירוי מכני הניתן לשחזור. כדי להגביל את השונות בהערכת הסף, יש לגלח את אזור הגב הנחקר כך שיימרחו גירויים מכניים ישירות על העור. בנוסף, העור צריך להיות מסומן עבור גירויים מכניים להיות מיושם על אותו אזור. לבסוף, על הנסיין להתקרב לחוט הלהט אל העור מאחורי החיה כדי להימנע מלהיראות על ידי החיה.
בהשוואה למבחן פון פריי המשמש להערכת הרגישות המכנית בכפה האחורית15,16, הכוח המכני הדרוש כדי לייצר תגובה חיובית במבחן BMS נמוך יותר. יש לבחור בקפידה את החוטים המשמשים לבדיקה. השימוש בחוטים הבאים אמור לכסות את רוב צרכי הניסוי (0.07, 0.16, 0.4, 0.6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 ו-26 גרם) ולמנוע פגיעה בתקרה או באפקט רצפה. במקרה זה, נימה 2 גרם משמש ליישום הראשון. ניתן להתאים זאת לצרכי הניסוי כל עוד החישוב מותאם בהתאם.
שינויים ופתרון בעיות
במהלך ניסוי פיילוט נקבע האזור האידיאלי לניסוי. בגלל צורת הגוף של החולדה, אזור תורקולומבר הוא האזור הנגיש ביותר בכלוב הבדיקה. אם אין סיבה שהבדיקה תבוצע באזורים אחרים בעמוד השדרה, זהו אזור הבחירה להפעלת גירויים מכניים. אזור המותניים נגיש גם הוא בקלות. כאשר מחליטים איזה אזור לבדוק, יש לזכור כי חוט הלהט חייב להיות מיושם בניצב על פני השטח ולהתכופף כראוי כדי לספק את הכוח המכויל שנקבע מראש.
מגבלות
יש לאמן את הנסיין להתבונן בהתנהגויות הקשורות למבחן. חמש התגובות החיוביות כוללות עוויתות שרירים, קשתות, סיבוב הצוואר כדי להסתכל על הגב, ליקוק או גירוד הגב, ובריחה30. בעוד שרוב התגובות הללו ניתנות לצפייה בקלות, עוויתות שרירים הן לפעמים עדינות לגירויים בעלי כוח נמוך יותר. כמו כן, החולדה עשויה לנוע באופן ספונטני בכלוב, ולכן אין לבלבל זאת עם בריחה, המתרחשת במיוחד כאשר חוט הלהט מוחל. כדי להימנע מבלבול בין שתי ההתנהגויות, על הנסיין להמתין עד שבעל החיים יהיה רגוע לפחות כמה שניות.
משמעויות ויישומים פוטנציאליים
מספר מודלים של מכרסמים של כאבי גב משמשים בחקירות הנוכחיות8. עם זאת, באופן מפתיע, לא אומת מבחן התנהגותי סטנדרטי להערכת רגישות מכנית במודלים של כאבי גב. זה קריטי כדי לאשר כי בעלי חיים עם כאבי גב משוערים מציגים רגישות יתר מקומית לגירויים nociceptive וכדי לפקח על רגישות במהלך התערבויות שנועדו להקל על כאבי גב. מבחן BMS המוצג כאן מספק פתרון פשוט ונגיש למטרות אלה. למרות שהוא פותח עבור חולדות30, הוא עשוי להיות מותאם לחיות מעבדה אחרות בעתיד.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים או מערכות יחסים שעלולות להוביל לניגודי עניינים כלשהם.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מקרן Chiropratique du Québec ומועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה (MP: grant #06659). תרומתה של HK נתמכה על ידי אוניברסיטת קוויבק א טרואה-ריבייר (תוכנית PAIR). תרומתה של BP נתמכה על ידי Fonds de recherche du Québec en Santé (FRQS) וקרן Chiropratique du Québec. תרומתו של TP נתמכה על ידי מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה. תרומתם של NE ו- EK נתמכה על ידי Fondation Chiropratique du Québec. תרומתו של חבר הפרלמנט נתמכה על ידי 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 |
References
- Hartvigsen, J., et al. What low back pain is and why we need to pay attention. Lancet. 391 (10137), 2356-2367 (2018).
- Manchikanti, L., Singh, V., Falco, F. J., Benyamin, R. M., Hirsch, J. A.
- Urits, I., et al. Low back pain, a comprehensive review: Pathophysiology, diagnosis, and treatment. Current Pain and Headache Reports. 23 (3), 23 (2019).
- 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).
- Hoy, D., et al. A systematic review of the global prevalence of low back pain. Arthritis & Rheumatology. 64 (6), 2028-2037 (2012).
- 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).
- 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).
- Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. Methods used to evaluate pain behaviors in rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 284 (2017).
- Kawakami, M., et al. Pathomechanism of pain-related behavior produced by allografts of intervertebral disc in the rat. Spine. 21 (18), 2101-2107 (1996).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Woolfe, G. The evaluation of the analgesic actions of pethidine hydrochlodide (Demerol). Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 80 (3), 300-307 (1944).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Moqrich, A., et al. Impaired thermosensation in mice lacking TRPV3, a heat and camphor sensor in the skin. Science. 307 (5714), 1468-1472 (2005).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
- Deacon, R. M. J. Burrowing in rodents: a sensitive method for detecting behavioral dysfunction. Nature Protocols. 1 (1), 118-121 (2006).
- Griffioen, M. A., et al. Evaluation of dynamic weight bearing for measuring nonevoked inflammatory hyperalgesia in mice. Nursing Research. 64 (2), 81-87 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- Dixon, W. J.
