For å utvikle nye terapeutiske tiltak for forebygging og behandling av ryggsmerter, er dyremodeller pålagt å undersøke mekanismene og effektiviteten av disse terapiene fra et translasjonsperspektiv. Den nåværende protokollen beskriver BMS-testen, en standardisert metode for å vurdere tilbake mekanisk følsomhet hos rotter.
Korsryggsmerter er den ledende årsaken til funksjonshemming over hele verden, med dramatiske personlige, økonomiske og sosiale konsekvenser. For å utvikle nye terapier er det nødvendig med dyremodeller for å undersøke mekanismene og effektiviteten av nye terapier fra et translasjonsperspektiv. Flere gnagermodeller av ryggsmerter brukes i nåværende undersøkelser. Overraskende nok ble det imidlertid ikke validert noen standardisert atferdstest for å vurdere mekanisk følsomhet i ryggsmertemodeller. Dette er viktig for å bekrefte at dyr med antatte ryggsmerter presenterer lokal overfølsomhet for nociceptive stimuli, og for å overvåke følsomhet under intervensjoner designet for å lindre ryggsmerter. Målet med denne studien er å legge ned en enkel og tilgjengelig test for å vurdere mekanisk følsomhet hos rotter. Et testbur ble produsert spesielt for denne metoden; Lengde x bredde x høyde: 50 x 20 x 7 cm, med et rustfritt stålnett på toppen. Denne testburet tillater påføring av mekaniske stimuli på baksiden. For å utføre testen blir baksiden av dyret barbert i interesseområdet, og testområdet er merket for å gjenta testen på forskjellige dager etter behov. Den mekaniske terskelen bestemmes med Von Frey-filamenter påført paraspinalmusklene, ved hjelp av opp-ned-metoden beskrevet tidligere. De positive responsene inkluderer (1) muskelrykninger, (2) buing (ryggforlengelse), (3) rotasjon av nakken (4) skrape eller slikke ryggen og (5) rømme. Denne atferdstesten (Back Mechanical Sensitivity (BMS) test) er nyttig for mekanistisk forskning med gnagermodeller av ryggsmerter for utvikling av terapeutiske inngrep for forebygging og behandling av ryggsmerter.
Korsryggsmerter (LBP) er den ledende årsaken til funksjonshemming over hele verden, noe som har dramatiske personlige, økonomiske og sosiale konsekvenser 1,2,3,4. Hvert år rammes ca. 37 % av befolkningen av LBP5. LBP løser vanligvis innen få uker, men gjentar seg hos 24% -33% av individer, og blir kronisk i 5% -10% av tilfellene2. For å forstå mekanismene og virkningene av LBP, samt effekten av ulike terapeutiske intervensjoner, har flere dyremodeller av LBP blitt brukt, som etterligner kliniske tilstander eller noen komponenter i LBP6. Disse mus- og rottemodellene kan klassifiseres i en eller flere av følgende kategorier: (1) discogen LBP7,8,, (2) radikulær LBP 8,9,10,11, (3) fasettleddartrose 12 og (4) muskelindusert LBP 13,14 . Siden smerten ikke kan måles direkte i ikke-menneskelige arter, har mange tester blitt utviklet for å kvantifisere smertelignende atferd i disse modellene8. Disse testene vurderer atferd fremkalt av en skadelig stimulus (mekanisk kraft 15,16,17, termisk stimulering 18,19,20,21,22,23,24,25) eller produsert spontant 26,27,28,29.
Metodene som bruker mekaniske stimuli inkluderer Von Frey-testen 15,16 og Randall-Selitto Test17. Metoder som bruker varmestimuli inkluderer halefliktesten18, kokeplatetest19, Hargreaves test20 og termisk sondetest21. Metoder som bruker kalde stimuli inkluderer kaldplatetest22, acetonfordampningstest 23 og kaldplantaranalyse24. Metoder for spontan atferd inkluderer grimaseskalaene 26, burrowing 27, vektbærende og ganganalyse28, samt en automatisert atferdsanalyse29. Til tross for disse mange tilgjengelige testene, er ingen av dem designet spesielt for ryggsmertemodeller.
Målet med denne studien er å legge ned en enkel og tilgjengelig test for å vurdere mekanisk følsomhet hos rotter. Teknikken er i stor grad basert på Von Frey-testen som ble brukt på plantaroverflaten på bakpoten15,16. Det grunnleggende prinsippet for Von Frey-testen er å bruke en serie monofilamenter til interesseområdet, og levere konstante forhåndsbestemte krefter. Et svar anses som positivt hvis rotta viser en nocifensiv oppførsel. Den mekaniske terskelen kan deretter beregnes basert på filamentene som fremkalte responser. I denne studien er det gitt en enkel og tilgjengelig metode tilpasset Von Frey-testen for å bestemme mekanisk følsomhet på baksiden av rotter.
Kritiske skritt
BMS-testen er en enkel metode for å vurdere mekanisk følsomhet hos rotter, enten på et tidspunkt eller gjentatte ganger over dager eller uker, når endringer forventes å forekomme (smertemodeller) eller etter farmakologisk eller ikke-farmakologisk intervensjon. Kritiske problemer med metoden inkluderer testburet, hvis dimensjoner må sikre at rotta er komfortabel, men ikke beveger seg for mye. Dyrets rygg må være tilgjengelig gjennom nettingtaket for reproduserbar mekanisk stimul…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av et stipend fra Fondation Chiropratique du Québec og Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (MP: grant #06659). HKs bidrag ble støttet av Université du Québec à Trois-Rivières (PAIR-programmet). BPs bidrag ble støttet av Fonds de recherche du Québec en Santé (FRQS) og Fondation Chiropratique du Québec. Bidraget fra TP ble støttet av Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. Bidraget fra NE og EK ble støttet av Fondation Chiropratique du Québec. Bidraget fra MP ble støttet av FRQS.
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 |