Summary
Sırt ağrısının önlenmesi ve yönetimi için yeni terapötik müdahaleler geliştirmek için, bu tedavilerin mekanizmalarını ve etkinliğini translasyonel bir bakış açısıyla incelemek için hayvan modellerine ihtiyaç vardır. Mevcut protokol, sıçandaki mekanik duyarlılığı değerlendirmek için standartlaştırılmış bir yöntem olan BMS testini açıklamaktadır.
Abstract
Bel ağrısı, dramatik kişisel, ekonomik ve sosyal sonuçları olan dünya çapında engelliliğin önde gelen nedenidir. Yeni terapötikler geliştirmek için, yeni tedavilerin mekanizmalarını ve etkinliğini translasyonel bir bakış açısıyla incelemek için hayvan modellerine ihtiyaç vardır. Mevcut araştırmalarda sırt ağrısının çeşitli kemirgen modelleri kullanılmaktadır. Bununla birlikte, şaşırtıcı bir şekilde, sırt ağrısı modellerinde mekanik duyarlılığı değerlendirmek için standartlaştırılmış bir davranış testi doğrulanmamıştır. Bu, sırt ağrısı olduğu varsayılan hayvanların nosiseptif uyaranlara karşı lokal aşırı duyarlılık gösterdiğini doğrulamak ve sırt ağrısını hafifletmek için tasarlanmış müdahaleler sırasında duyarlılığı izlemek için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmanın amacı, sıçanların arkasındaki mekanik duyarlılığı değerlendirmek için basit ve erişilebilir bir test ortaya koymaktır. Bu yöntem için özel olarak bir test kafesi üretildi; uzunluk x genişlik x yükseklik: 50 x 20 x 7 cm, üstte paslanmaz çelik bir ağ var. Bu test kafesi, mekanik uyaranların arkaya uygulanmasına izin verir. Testi gerçekleştirmek için, hayvanın arkası ilgilenilen bölgede tıraş edilir ve test alanı, gerektiğinde testi farklı günlerde tekrarlamak için işaretlenir. Mekanik eşik, daha önce tarif edilen yukarı-aşağı yöntemi kullanılarak paraspinal kaslara uygulanan Von Frey filamentleri ile belirlenir. Olumlu yanıtlar arasında (1) kas seğirmesi, (2) kemerlenme (sırt uzatma), (3) boynun dönmesi (4) sırtın çizilmesi veya yalanması ve (5) kaçma yer alır. Bu davranışsal test (Sırt Mekanik Duyarlılığı (BMS) testi), sırt ağrısının önlenmesi ve yönetimi için terapötik müdahalelerin geliştirilmesi için sırt ağrısının kemirgen modelleri ile mekanik araştırmalar için yararlıdır.
Introduction
Bel ağrısı (LBP), dramatik kişisel, ekonomik ve sosyal sonuçları olan dünya çapında sakatlığın önde gelen nedenidir 1,2,3,4. Her yıl, nüfusun yaklaşık% 37'si LBP5'ten etkilenmektedir. LBP genellikle birkaç hafta içinde düzelir, ancak bireylerin% 24-33'ünde tekrarlar, vakaların% 5-10'unda kronikleşir2. LBP'nin mekanizmalarını ve etkilerini ve farklı terapötik müdahalelerin etkilerini anlamak için, klinik koşulları veya LBP6'nın bazı bileşenlerini taklit eden çeşitli LBP hayvan modelleri kullanılmıştır. Bu fare ve sıçan modelleri aşağıdaki kategorilerden bir veya daha fazlasında sınıflandırılabilir: (1) diskojenik LBP7,8,, (2) radiküler LBP 8,9,10,11, (3) faset eklem osteoartriti 12 ve (4) kas kaynaklı LBP 13,14 . Ağrı doğrudan insan olmayan türlerde ölçülemediğinden, bu modellerdeki ağrı benzeri davranışları ölçmek için çok sayıda test geliştirilmiştir8. Bu testler, zararlı bir uyaran (mekanik kuvvet 15,16,17, termal stimülasyon 18,19,20,21,22,23,24,25) tarafından uyandırılan veya kendiliğinden üretilen davranışları değerlendirir 26,27,28,29.
Mekanik uyaranları kullanan yöntemler arasında Von Frey testi 15,16 ve Randall-Selitto Testi 17 bulunmaktadır. Isı uyaranlarını kullanan yöntemler arasında kuyruk hareketi testi18, sıcak plaka testi19, Hargreaves testi20 ve termal prob testi21 bulunur. Soğuk uyaranları kullanan yöntemler arasında soğuk plaka testi 22, aseton buharlaşma testi23 ve soğuk plantar testi24 bulunur. Spontan davranışlar için yöntemler arasında buruşma ölçekleri26, yuvalama 27, ağırlık taşıma ve yürüyüş analizi 28 ve otomatik davranış analizi29 bulunmaktadır. Bu sayısız mevcut teste rağmen, hiçbiri sırt ağrısı modelleri için özel olarak tasarlanmamıştır.
Bu çalışmanın amacı, sıçanların arkasındaki mekanik duyarlılığı değerlendirmek için basit ve erişilebilir bir test ortaya koymaktır. Teknik büyük ölçüde arka pençe 15,16'nın plantar yüzeyine uygulanan Von Frey testine dayanmaktadır. Von Frey testinin temel prensibi, ilgilenilen bölgeye bir dizi monofilament kullanmak ve önceden belirlenmiş sabit kuvvetler sağlamaktır. Sıçan nosifensif bir davranış gösterirse bir yanıt pozitif olarak kabul edilir. Mekanik eşik daha sonra tepkileri uyandıran filamentlere dayanarak hesaplanabilir. Bu çalışmada, sıçanların arkasındaki mekanik duyarlılığı belirlemek için Von Frey testinden uyarlanmış basit ve erişilebilir bir yöntem sağlanmıştır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Deneysel protokol, Université du Québec à Trois-Rivières hayvan bakım komitesi tarafından onaylandı ve Kanada Hayvan Bakımı Konseyi Kılavuzlarına ve Uluslararası Ağrı Çalışmaları Derneği (IASP) Araştırma ve Etik Konular Komitesi Kılavuzlarına uydu. Bu çalışmada altı erkek Wistar sıçanı kullanılmıştır (vücut ağırlığı: 320-450 g; yaş: 18-22 hafta). Hayvanlar ticari bir kaynaktan elde edilmiştir (bakınız Malzeme Tablosu). Bu sıçanlardan elde edilen veriler, önceki bir çalışmanın daha büyük bir örneğindenalınmıştır 30.
1. Deneysel hazırlık
- Hayvanları, yiyecek ve su ad libitumuna erişimi ve 14 saat-10 saatlik bir açık-karanlık döngüsü olan standart hayvan tesislerinde sıcaklık kontrollü bir odada barındırın. Deneylerin yapıldığı gün tüm hayvanların sağlıklı olduğundan emin olun.
- Aşağıdaki adımları izleyerek kronik sırt ağrısı hayvan modelini oluşturun.
- Kronik sırt ağrısını indüklemek için, önceki raporlar14,30,31'i takiben sırt kaslarına Tam Freund Adjuvanı (CFA) intramüsküler enjeksiyonu yapın.
- İzofluran kullanarak hayvanı anestezi altına alın (indüksiyon için% 4 ve bakım için% 2-2.5).
- 27 G'lık bir iğne kullanarak, protokol ihtiyaçlarına bağlı olarak, paraspinal kaslara tek taraflı veya iki taraflı olarak 150 μL'lik bir CFA yağda su emülsiyonu enjekte edin ( Malzeme Tablosuna bakınız).
- Enjeksiyonu tamamladıktan sonra enjeksiyon iğnesini en az 3 dakika yerinde tutun. Kontrol grubundaki hayvanlar için, aynı prosedürlerikullanın 30, ancak CFA yerine steril fizyolojik salin çözeltisi (150 μL,% 0.9) çözeltisi enjekte edin.
- Test kafesini imal edin.
- Her hayvan için bir odadan oluşan iki hayvan için bir test kafesi yapın.
NOT: Bu çalışma için, her hazne aşağıdaki boyutlara sahiptir: uzunluk x genişlik x yükseklik: 50 x 20 x 7 cm (bkz. - İki bitişik odayı 33 cm uzunluğunda dört Pleksiglas bacağa monte edin. Odaların duvarları için şeffaf Pleksiglas kullanın, ancak hayvanların birbirlerini görmesini önlemek için odaları ayırmak için siyah Pleksiglas kullanın.
- Test kafesinin zeminini ve tavanını yapmak için 8 mm teller arası mesafeye sahip 1 mm telden yapılmış paslanmaz çelik ağ kullanın (Şekil 1).
- Her hayvan için bir odadan oluşan iki hayvan için bir test kafesi yapın.
2. Arka Mekanik Hassasiyet (BMS) testi
- İlk testten önce hayvanı art arda 5-7 gün boyunca 30 dakika / gün test kafesine alıştırmak. Testi gerektiği gibi tekrarlayın.
- Hayvanları %2 izofluran31 kullanarak anestezi altına alın (bakınız Malzeme Tablosu).
- İzofluran anestezisi altında yüzüstü bir pozisyonda, bir hayvan kılı düzeltici kullanarak ilgi alanının arka kıllarını (T6 ila L6 vertebral seviyeleri ) tıraş edin (bkz. Tekrarlanan önlemler için, uyaranların her zaman doğrudan cilde uygulandığından emin olmak için davranışsal değerlendirme yapmadan günde her 3 günde bir arka saçları tıraş edin. Testi farklı günlerde tekrarlarken filamentlerin her zaman aynı bölgeye uygulandığından emin olmak için kalıcı bir işaretleyici ile cilt üzerinde siyah bir işaret çizin.
- Test gününde, hayvan sakinleşene kadar testten önce hayvanları 15-30 dakika boyunca test kafesine koyun.
- Test sırasında, Von Frey filamentlerini (0.07, 0.16, 0.4, 0.6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 ve 26 g) arkaya dik olarak, her zaman 2 g filamentten başlayarak ve yukarı-aşağı yöntem15'i kullanarak uygulayın (bkz. Hayvanın arkasından, hayvanın arkasından filament ile yavaşça yaklaşın.
- Filamenti yalnızca hayvan uyanıkken, dört pençesi üzerinde dururken ve hareket etmediğinde uygulayın. Filamenti iki taraflı olarak 2 sn için ilgi alanına, dikenli işlemden 10 mm (Şekil 2), her 15-30 saniyede bir uygulayın.
NOT: Hayvan, filament uygulanırken veya uygulandıktan hemen sonra aşağıdaki davranışlardan birini veya birkaçını sergilerse, bir yanıt olumlu olarak kabul edilir: (1) kas seğirmesi, (2) kemerleme (sırt uzatma), (3) sırta bakmak için boynun dönmesi, (4) sırtın çizilmesi veya yalanması ve (5) kaçma.
- Filamenti yalnızca hayvan uyanıkken, dört pençesi üzerinde dururken ve hareket etmediğinde uygulayın. Filamenti iki taraflı olarak 2 sn için ilgi alanına, dikenli işlemden 10 mm (Şekil 2), her 15-30 saniyede bir uygulayın.
- Daha önce açıklandığı gibi15, bir filament uygulamasında herhangi bir yanıt gözlenmezse, bir sonraki filamenti seride daha yüksek bir kuvvetle uygulayın. Bir yanıt gözlenirse, seride daha düşük bir kuvvetle bir sonraki filamenti kullanın. İlk davranış değişikliğinden sonra dört okuma elde edilene kadar bu prosedüre devam edin (bir dizi "yanıt yok" dan sonra yanıt veya bir dizi "yanıt" tan sonra yanıt yok).
- Veri toplama işlemi tamamlandıktan sonra, aşağıdaki formülü kullanarak Chaplan ve ark.15 tarafından açıklandığı gibi mekanik eşiğin% 50'sini temsil eden değeri hesaplayın:
%50 eşik (g) = 10(Xf+kδ)/10 000
NOT: Bu formülde "Xf", kullanılan son von Frey filamentinin Sap İşaretidir. "k", hayvanın tepki paterni15'e dayanan tablo değeridir ve "δ", Handle Mark'ın Von Frey filamentleri arasındaki artışlarının ortalamasıdır. Deneysel tasarıma ve deneysel ihtiyaçlara bağlı olarak, omurganın sadece bir tarafı bir eşik bildirmek için değerlendirilebilir veya iki taraf değerlendirilebilir ve eşikler ayrı ayrı veya ortalama olarak raporlanabilir. Hesaplama şablonu32 için Ek Tablo 1'e bakın.
3. Hayvan kurtarma
- Kas içi enjeksiyon tamamlandıktan sonra, anesteziyi bırakın ve hayvanı iyileşme için standart bir muhafaza kafesine tek başına yerleştirin.
- İyileşme döneminde, hayvanın davranışını inceleyin ve gözetimsiz bırakmayın.
- Hayvanın anesteziden kurtulduğunu ve 5 dakika içinde normal şekilde hareket ettiğini doğrulayın. Ardından, hayvanı diğer hayvanlarla birlikte normal barınma kafesine geri getirin.
NOT: Deneyin sonunda, hayvan, derin izofluran anestezisi altında (% 5) % 10'luk bir formalin çözeltisi ile kalpten geçirilir. Enjekte edilen bölgedeki sırt kasları daha sonra histoloji ve enflamatuar değişikliklerin doğrulanması için çıkarılır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Yöntem, CFA ve kontrol sıçanları arasındaki mekanik duyarlılığı karşılaştırmak için tam veri ve istatistiklerin sunulduğu önceki bir çalışmada kullanılmıştır30. Önceki çalışmada yer alan altı sıçandan elde edilen temsili bireysel veriler (sol ve sağ eşiklerin ortalaması) Şekil 3 ve Tablo 1'de sunulmuştur. Başlangıçta, mekanik duyarlılık gruplar arasında benzerdi. Lomber kaslarda CFA'nın intramüsküler enjeksiyonu, CFA enjeksiyonundan 7 günden 28 güne kadar mekanik duyarlılıkta belirgin bir artışa (azalmış eşik) neden olmuştur. Buna karşılık, kontrol (CTL) sıçanları bu değişikliği göstermedi. Şekil 3'te gösterildiği gibi, bu tür davranışsal değerlendirmelerde beklendiği gibi, hayvanlar içinde ve arasında değişkenlik gözlenmiştir. Bununla birlikte, aşırı duyarlı CFA sıçanları değişkenliğin azaldığını göstermiştir. Önceki çalışma 30'a dayanarak, 16 hayvan (8 CFA ve 8 CTL), 5 zaman noktası için zaman içinde gruplar arasında anlamlı bir etki tespit etmek için yeterlidir (η2p =0.38).
Bu çalışmada, KFA enjekte edilen kaslarda kronik inflamatuar değişikliklerin varlığı histolojik inceleme ile doğrulandı (Şekil 4)30. Ayrıca, arka pençede arkaya ek olarak standart bir Von Frey testi ile mekanik aşırı duyarlılık gözlenmiştir (Şekil 5)30. Aynı sırt ağrısı modeli ile yapılan önceki çalışmalarda spontan ağrı davranışında artış ve nöroinflamatuar ve nörofizyolojik değişiklikler14,31 olarak gösterilmiştir. Gerçekten de, formalin testi sırasında kontrol sıçanlarına kıyasla CFA'da yalama davranışları artmış ve siyatik sinirin zararlı uyarımına verilen tek birimli yanıtlar sağ amigdala31'de değiştirilmiştir. Ek olarak, CFA'nın omuriliğinde NF-kB protein ekspresyonu, kontrol sıçanlarına kıyasla artmıştır14. Birlikte, bu çalışmaların sonuçları bu kronik sırt ağrısı modelini doğrulamaktadır ve bu çalışma, bu sıçan modelinin arkasındaki mekanik aşırı duyarlılığın varlığının nasıl doğrulanacağını görsel olarak göstermektedir.
Resim 1: Arka Mekanik Hassasiyet (BMS) test kafesi. (A) Test kafesinin şematik çizimi. (B) Her hayvan için bir tane olmak üzere iki odacıktan oluşan ısmarlama test kafesi. (C) Odalardan birinde bir sıçan bulunan test kafesinin yanal görünümü. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Arka Mekanik Hassasiyet değerlendirmesi. Deneyci hayvana arkadan yaklaşır ve Von Frey filamentini ilgi alanına, dikenli süreçten 10 mm yanal olarak uygular. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Arka mekanik hassasiyetin bireysel örnekleri. CFA ve kontrol (CTL) sıçanlarında sırt mekanik duyarlılığı, sırasıyla Başlangıçta ve sırasıyla CFA veya salinin intramüsküler enjeksiyonundan 7, 14, 21 ve 28 gün sonra. Tek tek veriler gri (CTL) ve siyah (CFA) dolgulu dairelerle gösterilir. Yatay çubuklar araçları gösterir. Hata çubukları, ortalamanın standart hatasını gösterir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Kronik kas inflamasyonunun histolojik olarak doğrulanması. CFA sıçanlarından ve kontrollerinden sırt kaslarının bireysel örnekleri30. (A) Kas içi salin enjeksiyonundan 14 gün sonra bir kontrol sıçanından sağlıklı sırt kası. (B-C) CFA ile tedavi edilen iki sıçandan elde edilen sırt kasları, kas içi CFA enjeksiyonundan 14 gün sonra, açık bir lökosit infiltrasyonu ile kronik inflamasyon gösterdi. Kas dilimlerinin boyanmasında hematoksilin-eozin renklendirmesi kullanıldı. Ölçek çubuğu = 250 μm. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: CFA sıçanlarında mekanik aşırı duyarlılık30. Sırt kaslarına (L5-L6 seviyesi) CFA (n = 8) veya salin (n = 8) enjeksiyonunu takiben 4 hafta boyunca mekanik duyarlılığın zaman seyri. (A-B) Sol ve sağ arka pençelerin altındaki mekanik hassasiyet. CFA'da mekanik eşikler, zamanla kontrol sıçanlarına (P < 0.01) kıyasla önemli ölçüde azalmıştır. Bu etki sol ve sağ arka pençeler arasında anlamlı olarak farklı değildi (P = 0.7). Her iki arka pençenin birleşimi için, Tukey HSD testi, CFA'da kontrol sıçanlarına kıyasla, enjeksiyondan 1 hafta ila 4 hafta sonra daha düşük mekanik eşikler ortaya koymuştur (tüm P'ler 0.03 <). Ayrı arka pençeler için zaman kursları yalnızca örnekleme amacıyla gösterilmiştir (etkileşim önemli değildir, ayrıntılar için sonuçlara bakın). (C-D) Arkada mekanik hassasiyet. CFA'da mekanik eşikler, zamanla kontrol sıçanlarına (P < 0.001) kıyasla önemli ölçüde azalmıştır. Bu etki sol ve sağ değerlendirme alanları arasında anlamlı farklılık göstermedi (P = 0.3). Sol ve sağ değerlendirme bölgeleri için Tukey HSD testi, CFA'da kontrol sıçanlarına kıyasla, enjeksiyondan 1 hafta ila 4 hafta sonra daha düşük bir mekanik eşik ortaya koymuştur (tüm P'ler 0.05 <). Ayrı arka pençeler için zaman kursları yalnızca örnekleme amacıyla gösterilmiştir (etkileşim önemli değildir, ayrıntılar için sonuçlara bakın). Panelde (D), bir CFA sıçanının bireysel verileri, gösterim amacıyla taban çizgisinde (9,6 g) gösterilmez. Gölgeli alanlar temel değerlendirmeyi temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Sıçan | Grup | Taban çizgisi | 7. Gün | 14. Gün | 21. Gün | 28. Gün |
| 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 | |
| Ortalama ± 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 | cesaret | 1.15 | 0.63 | 3.41 | 2.3 | 1.29 |
| 6 | 0.43 | 1.26 | 0.77 | 0.32 | 2.09 | |
| Ortalama ± SD | 1.06 ± 0.48 | 1,50 ± 0,83 | 1,61 ± 1,28 | 1,96 ± 1,22 | 1.94 ± 0.48 |
Tablo 1: CFA ve kontrol sıçanlarında sırt mekanik duyarlılığının bireysel örnekleri.
Ek Tablo 1: Mekanik eşik değerin belirlenmesi. Bu şablon tablosu mekanik eşiği hesaplamak için kullanılır. Yanıtların paterni (X / O) not edilir ve hesaplama için gereken değerler yalnızca Xf ve k için girilir, test için kullanılan son filamentin Sap İşaretine ve yanıt paterni ile ilişkili k-değerine karşılık gelir, bu durumda, XX ve ardından OOXXO. Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kritik adımlar
BMS testi, sıçanların arkasında, bir zaman noktasında veya günler veya haftalar boyunca, değişikliklerin meydana gelmesi beklendiğinde (ağrı modelleri) veya farmakolojik veya farmakolojik olmayan müdahaleden sonra tekrar tekrar mekanik duyarlılığı değerlendirmek için basit bir yöntemdir. Yöntemin kritik konuları, boyutları sıçanın rahat olmasını ancak çok fazla hareket etmemesini sağlaması gereken test kafesini içerir. Hayvanın sırtı, tekrarlanabilir mekanik stimülasyon için ağ tavandan erişilebilir kalmalıdır. Eşik değerlendirmesinde değişkenliği sınırlamak için, incelenen arka alan tıraş edilmelidir, böylece mekanik uyaranlar doğrudan cilde uygulanır. Ayrıca aynı bölgeye mekanik uyaranların uygulanabilmesi için cildin işaretlenmesi gerekir. Son olarak, deneyci, hayvan tarafından görülmekten kaçınmak için filamente hayvanın arkasından deriye yaklaşmalıdır.
Arka pençe15,16'daki mekanik hassasiyeti değerlendirmek için kullanılan Von Frey testi ile karşılaştırıldığında, BMS testinde pozitif bir yanıt üretmek için gereken mekanik kuvvet daha düşüktür. Test için kullanılan filamentler dikkatlice seçilmelidir. Aşağıdaki filamentlerin kullanılması çoğu deneysel ihtiyacı (0.07, 0.16, 0.4, 0.6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 ve 26 g) karşılamalı ve tavan veya zemin etkisiyle yüzleşmeyi önlemelidir. Bu durumda, ilk uygulama için 2 g filament kullanılır. Bu, hesaplama buna göre ayarlandığı sürece deneysel ihtiyaçlara uyarlanabilir.
Değişiklikler ve sorun giderme
Bir pilot deney sırasında, test için ideal alan belirlendi. Sıçanın vücudunun şekli nedeniyle, torakolomber bölge test kafesinde en erişilebilir alandır. Testin omurganın diğer bölgelerinde yapılması için bir neden yoksa, mekanik uyaranların uygulanması için tercih edilen alan burasıdır. Bel bölgesine de kolayca ulaşılabilir. Hangi alanın test edileceğine karar verirken, filamentin yüzeye dik olarak uygulanması ve önceden belirlenmiş kalibre edilmiş kuvveti iletmek için uygun şekilde bükülmesi gerektiği unutulmamalıdır.
Sınırlama
Deneyci, testle ilişkili davranışları gözlemlemek için eğitilmelidir. Beş olumlu yanıt arasında kas seğirmesi, kemerleme, sırta bakmak için boyun rotasyonu, sırtı yalamak veya çizmek ve30'dan kaçmak bulunur. Bu tepkilerin çoğu kolayca gözlemlenebilirken, kas seğirmesi bazen daha düşük bir kuvvetin uyaranları için inceliklidir. Ayrıca, sıçan kafeste kendiliğinden hareket edebilir, bu nedenle bu, özellikle filament uygulandığında meydana gelen kaçışla karıştırılmamalıdır. Her iki davranışı da karıştırmaktan kaçınmak için, deneyci hayvanın en az birkaç saniye sakin olmasını beklemelidir.
Önemi ve potansiyel uygulamaları
Mevcut araştırmalarda sırt ağrısının çeşitli kemirgen modelleri kullanılmaktadır8. Bununla birlikte, şaşırtıcı bir şekilde, sırt ağrısı modellerinde mekanik duyarlılığı değerlendirmek için standartlaştırılmış bir davranış testi doğrulanmamıştır. Bu, sırt ağrısı olduğu varsayılan hayvanların nosiseptif uyaranlara karşı lokal aşırı duyarlılık gösterdiğini doğrulamak ve sırt ağrısını hafifletmek için tasarlanmış müdahaleler sırasında duyarlılığı izlemek için kritik öneme sahiptir. Burada sunulan BMS testi, bu amaçlar için basit ve erişilebilir bir çözüm sunar. Sıçanlar30 için geliştirilmiş olmasına rağmen, gelecekte diğer laboratuvar hayvanlarına uyarlanabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar, herhangi bir çıkar çatışmasına yol açabilecek hiçbir rakip çıkar veya ilişki beyan etmemektedir.
Acknowledgments
Bu çalışma, Fondation Chiropratique du Québec ve Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi'nden (MP: hibe #06659) bir hibe ile desteklenmiştir. HK'nin katkısı Université du Québec à Trois-Rivières (PAIR programı) tarafından desteklenmiştir. BP'nin katkısı Fonds de recherche du Québec en Santé (FRQS) ve Fondation Chiropratique du Québec tarafından desteklendi. TP'nin katkısı Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi tarafından desteklenmiştir. NE ve EK'nin katkısı Fondation Chiropratique du Québec tarafından desteklendi. MP'nin katkısı FRQS tarafından desteklendi.
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. Epidemiology of low back pain in adults. Neuromodulation. 17, Suppl 2 3-10 (2014).
- 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. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20, 441-462 (1980).
