Waiting
Login processing...

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

Behavior

Ryggmekanisk følsomhetsvurdering hos rotte for mekanistisk undersøkelse av kroniske ryggsmerter

Published: August 30, 2022 doi: 10.3791/63667

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den eksperimentelle protokollen ble godkjent av dyrepleiekomiteen ved Université du Québec à Trois-Rivières og i samsvar med retningslinjene fra Canadian Council on Animal Care og retningslinjene fra komiteen for forskning og etiske spørsmål fra International Association for the Study of Pain (IASP). Den nåværende studien brukte seks mannlige Wistar-rotter (kroppsvekt: 320-450 g; alder: 18-22 uker). Dyrene ble hentet fra en kommersiell kilde (se materialtabell). Data fra disse rottene er fra det større utvalget av en tidligere studie30.

1. Eksperimentell forberedelse

  1. Oppbevar dyrene i et temperaturkontrollert rom i standard dyrefasiliteter med tilgang til mat og vann ad libitum og en lys-mørk syklus på 14 H-10 timer. Sørg for at alle dyr har god helse på forsøksdagen.
  2. Generer dyremodellen for kroniske ryggsmerter ved å følge trinnene nedenfor.
    1. For å indusere kroniske ryggsmerter, utfør en intramuskulær injeksjon av Complete Freund Adjuvant (CFA) i ryggmuskulaturen etter tidligere rapporter 14,30,31.
    2. Bedøv dyret ved hjelp av isofluran (4% for induksjon og 2% -2,5% for vedlikehold).
    3. Bruk en 27 G nål, injiser 150 μL av en klar til bruk vann-i-olje-emulsjon av CFA (se materialfortegnelse) i paraspinalmusklene ensidig eller bilateralt, avhengig av protokollens behov.
    4. Hold injeksjonsnålen på plass i minst 3 minutter etter at injeksjonen er fullført. For dyr i kontrollgruppen, bruk samme prosedyrer30, men injiser en løsning av steril fysiologisk saltoppløsning (150 μL, 0,9%) i stedet for CFA.
  3. Fabrikker testburet.
    1. Lag et testbur for to dyr som består av ett kammer for hvert dyr.
      MERK: For denne studien har hvert kammer følgende dimensjoner: lengde x bredde x høyde: 50 x 20 x 7 cm (se materialfortegnelse).
    2. Monter de to sammenhengende kamrene på fire 33 cm lange pleksiglassben. Bruk gjennomsiktig pleksiglass til veggene i kamrene, men bruk svart pleksiglass for å skille kamre for å forhindre at dyr ser hverandre.
    3. Bruk rustfritt stålnett laget av 1 mm ledning med 8 mm avstand mellom ledningene for å lage gulv og tak på testburet (figur 1).

2. Test av ryggmekanisk følsomhet (BMS)

  1. Gjør dyret kjent med testburet 30 min/dag i 5-7 sammenhengende dager før første test. Gjenta testen etter behov.
  2. Bedøve dyrene med 2 % isofluran31 (se materialfortegnelse).
  3. I mageleie under isoflurananestesi, barberer du bakhåret i det interessante området (fra T6 til L6 virvelnivåer) ved hjelp av en dyrehårtrimmer (se materialfortegnelsen). For gjentatte tiltak, barber bakhåret hver 3. dag på en dag uten atferdsvurdering for å sikre at stimuli alltid påføres direkte på huden. Tegn et svart merke på huden med en permanent markør for å sikre at filamenter alltid påføres det samme området når du gjentar testen på forskjellige dager.
  4. På testdagen, sett dyrene i testburet i 15-30 min før testen til dyret er rolig.
  5. Under testen, bruk Von Frey filamenter (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 og 26 g) vinkelrett på baksiden, begynner alltid med 2 g filamentet og bruker opp-ned-metoden15 (se materialfortegnelse). Nærme seg baksiden av dyret sakte med filamentet bak dyret.
    1. Påfør filamentet bare når dyret er våkent, står på sine fire poter og ikke beveger seg. Påfør filamentet i 2 s bilateralt på interesseområdet, 10 mm fra den spinøse prosessen (figur 2), hver 15-30 s.
      MERK: En respons anses som positiv hvis dyret viser en eller flere av følgende atferd under eller umiddelbart etter at filamentet er påført: (1) muskelrykninger, (2) buing (bakforlengelse), (3) rotasjon av nakken for å se på ryggen, (4) skrape eller slikke ryggen og (5) rømme.
  6. Som beskrevet tidligere15, hvis ingen respons observeres ved påføring av et filament, påfør neste filament med en høyere kraft i serien. Hvis en respons observeres, bruk neste filament med en lavere kraft i serien. Fortsett denne prosedyren til fire avlesninger er oppnådd etter den første atferdsendringen (respons etter en serie med "ingen respons" eller ingen respons etter en serie "svar").
  7. Når datainnsamlingen er fullført, beregner du verdien som representerer 50% av den mekaniske terskelen, som beskrevet av Chaplan et al.15, ved hjelp av denne formelen:
    50 % terskel (g) = 10(Xf+kδ)/10 000
    MERK: I denne formelen er "Xf" håndtaksmerket til det siste von Frey-filamentet som ble brukt. "k" er tabellverdien basert på dyrets responsmønster15, og "δ" er gjennomsnittet av Handle trinn mellom Von Frey-filamenter. Avhengig av eksperimentell design og eksperimentelle behov, kan bare en side av ryggraden vurderes for å rapportere en terskel, eller to sider kan evalueres, og terskler rapporteres separat eller som et gjennomsnitt. Se tilleggstabell 1 for beregningsmal32.

3. Dyr utvinning

  1. Etter at intramuskulær injeksjon er fullført, avbryt anestesi og plasser dyret alene i et standard boligbur for utvinning.
  2. Under gjenopprettingsperioden, undersøk dyrets oppførsel og ikke la den være uten tilsyn.
  3. Bekreft at dyret gjenoppretter fra anestesi og beveger seg normalt innen 5 minutter. Sett deretter dyret tilbake til sitt vanlige bur med de andre dyrene.
    MERK: På slutten av forsøket perfuseres dyret gjennom hjertet med en 10% formalinløsning, under dyp isoflurananestesi (5%). Ryggmuskulaturen i det injiserte området blir deretter ekstrahert for histologi og bekreftelse av inflammatoriske forandringer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Metoden ble brukt i en tidligere studie, der fullstendige data og statistikk ble presentert for å sammenligne tilbake mekanisk følsomhet mellom CFA og kontrollrotter30. Representative individuelle data (gjennomsnitt av venstre og høyre terskel) fra seks rotter inkludert i forrige studie er presentert i figur 3 og tabell 1. Ved baseline var mekanisk sensitivitet lik mellom gruppene. Intramuskulær injeksjon av CFA i lumbalmuskulaturen forårsaket en markert økning i mekanisk følsomhet (redusert terskel) fra 7 dager til 28 dager etter CFA-injeksjon. I motsetning til dette viste ikke kontrollrottene (CTL) denne endringen. Som vist i figur 3 ble det observert variabilitet innenfor og mellom dyr, som forventet med denne typen atferdsvurdering. Overfølsomme CFA-rotter viste imidlertid redusert variabilitet. Basert på den forrige studien 30, er 16 dyr (8 CFA og 8 CTL) tilstrekkelig til å oppdage en signifikant effekt mellom grupper over tid (η2p =0,38) i 5 tidspunkter.

I denne studien ble tilstedeværelsen av kroniske betennelsesforandringer i muskler injisert med CFA bekreftet ved histologisk undersøkelse (figur 4)30. Det ble også observert mekanisk overfølsomhet i baklabben med en standard Von Frey-test, i tillegg til ryggen (figur 5)30. I tidligere studier med samme ryggsmertemodell viste vi økt spontan smerteatferd og nevroinflammatoriske og nevrofysiologiske endringer14,31. Faktisk ble slikkeatferd økt i CFA sammenlignet med kontrollrotter under formalintesten, og enkeltenhetsresponser på skadelig stimulering av isjiasnerven ble endret i høyre amygdala31. I tillegg ble NF-kB proteinuttrykk økt i ryggmargen til CFA sammenlignet med kontrollrotter14. Sammen validerer resultatene av disse studiene denne kroniske ryggsmertemodellen, og den nåværende studien demonstrerer visuelt hvordan man kan bekrefte tilstedeværelsen av mekanisk overfølsomhet på baksiden av denne rottemodellen.

Figure 1
Figur 1: Back Mechanical Sensitivity (BMS) testbur. (A) Skjematisk tegning av testburet. (B) Skreddersydd testbur bestående av to kamre, ett for hvert dyr. (C) Lateral visning av testburet med en rotte i et av kamrene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Vurdering av mekanisk følsomhet for ryggen. Eksperimentøren nærmer seg dyret bakfra og påfører Von Frey-filamentet på interesseområdet, 10 mm lateralt fra den spinøse prosessen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Individuelle eksempler på mekanisk ryggfølsomhet. Tilbake mekanisk følsomhet hos CFA og kontrollrotter (CTL) ved baseline og 7, 14, 21 og 28 dager etter intramuskulær injeksjon av henholdsvis CFA eller saltvann. Individuelle data vises med grå (CTL) og svart (CFA) fylte sirkler. Horisontale søyler angir midlene. Feilfelt angir standardfeilen til gjennomsnittet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4 Histologisk bekreftelse på kronisk muskelinflammasjon. Individuelle eksempler på ryggmuskler fra CFA-rotter og kontroller30. (A) Frisk ryggmuskel fra en kontrollrotte 14 dager etter intramuskulær injeksjon av saltvann. (B-C) Ryggmuskler fra to CFA-behandlede rotter viste kronisk betennelse 14 dager etter intramuskulær CFA-injeksjon, med klar leukocyttinfiltrasjon. Hematoksylin-eosinfarging ble brukt til farging av muskelskivene. Skala bar = 250 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 5
Figur 5: Mekanisk overfølsomhet hos CFA-rotter30. Tidsforløp av mekanisk følsomhet over 4 uker, etter enten CFA (n = 8) eller saltvann (n = 8) injeksjon i ryggmuskulaturen (L5-L6-nivå). (AB) Mekanisk følsomhet under venstre og høyre bakpote. Mekaniske terskler ble signifikant redusert ved CFA sammenlignet med kontrollrotter (P < 0,01) over tid. Denne effekten var ikke signifikant forskjellig mellom venstre og høyre bakpote (P = 0,7). For begge bakpotene kombinert viste Tukey HSD-testen lavere mekaniske terskler i CFA sammenlignet med kontrollrotter, fra 1 uke til 4 uker etter injeksjon (alle P-er < 0,03). Tidsforløp for separate baklabber vises kun for illustrasjonsformål (interaksjon ikke signifikant, se resultater for detaljer). (VG Nett) Mekanisk følsomhet i ryggen. Mekaniske terskler ble signifikant redusert i CFA sammenlignet med kontrollrotter (P < 0,001) over tid. Denne effekten var ikke signifikant forskjellig mellom venstre og høyre skåringssted (P = 0,3). For venstre og høyre vurderingssteder kombinert, viste Tukey HSD-testen en lavere mekanisk terskel i CFA sammenlignet med kontrollrotter, fra 1 uke til 4 uker etter injeksjon (alle P's < 0,05). Tidsforløp for separate baklabber vises kun for illustrasjonsformål (interaksjon ikke signifikant, se resultater for detaljer). I panel (D) vises ikke de individuelle dataene til en CFA-rotte ved baseline (9,6 g) for illustrasjonsformål. Skyggelagte områder representerer grunnlinjevurdering. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Rotte Gruppe Grunnlinje 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
Gjennomsnittlig ± 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
Gjennomsnittlig ± SD 1,06 ± 0,48 1,50 ± 0,83 1,61 ± 1,28 1,96 ± 1,22 1,94 ± 0,48

Tabell 1: Individuelle eksempler på ryggmekanisk følsomhet hos CFA og kontrollrotter.

Tilleggstabell 1: Bestemmelse av mekanisk terskel. Denne maltabellen brukes til å beregne den mekaniske terskelen. Svarmønsteret (X/O) noteres, og verdiene som trengs for beregningen angis kun for Xf og k, tilsvarende håndtaksmarkeringen av det siste filamentet som ble brukt til testen og til k-verdien knyttet til responsmønsteret, i dette tilfellet XX etterfulgt av OOXXO. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 stimulering. For å begrense variasjonen i terskelvurderingen, må ryggområdet som undersøkes barberes slik at mekaniske stimuli påføres direkte på huden. I tillegg må huden merkes for at mekaniske stimuli skal påføres samme område. Til slutt må eksperimentøren nærme seg filamentet til huden bak dyret for å unngå å bli sett av dyret.

Sammenlignet med Von Frey-testen som ble brukt til å vurdere den mekaniske følsomheten ved bakpoten15,16, er den mekaniske kraften som trengs for å produsere en positiv respons i BMS-testen lavere. Filamenter som brukes til testen bør velges nøye. Bruk av følgende filamenter skal dekke de fleste eksperimentelle behov (0,07, 0,16, 0,4, 0,6, 1, 2, 4, 6, 10, 15 og 26 g) og forhindre tak- eller gulveffekt. I dette tilfellet brukes 2 g filamentet til den første applikasjonen. Dette kan tilpasses eksperimentelle behov så lenge beregningen justeres tilsvarende.

Endringer og feilsøking
Under et pilotforsøk ble det ideelle området for testen bestemt. På grunn av formen på rottens kropp er thoracolumbar-regionen det mest tilgjengelige området i testburet. Hvis det ikke er grunn til at testen skal utføres i andre områder av ryggraden, er dette det valgte området for å påføre mekaniske stimuli. Lumbalområdet er også lett tilgjengelig. Når du bestemmer hvilket område som skal testes, må du huske på at filamentet må påføres vinkelrett på overflaten og bøyes riktig for å levere den forhåndsbestemte kalibrerte kraften.

Begrensninger
Eksperimentøren må trenes til å observere atferdene knyttet til testen. De fem positive responsene inkluderer muskelrykninger, buing, nakkerotasjon for å se på ryggen, slikking eller riper på ryggen og rømmer30. Mens de fleste av disse responsene er lett observerbare, er muskelrykninger noen ganger subtile for stimuli av en lavere kraft. Rotta kan også bevege seg spontant i buret, så dette må ikke forveksles med å rømme, noe som skjer spesielt når filamentet påføres. For å unngå å forvirre begge atferdene, må eksperimentøren vente på at dyret skal være rolig i minst noen sekunder.

Betydning og potensielle bruksområder
Flere gnagermodeller av ryggsmerter brukes i pågående undersøkelser8. 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. BMS-testen som presenteres her gir en enkel og tilgjengelig løsning for disse formålene. Selv om den ble utviklet for rotter30, kan den tilpasses andre forsøksdyr i fremtiden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne oppgir ingen konkurrerende interesser eller forhold som kan føre til interessekonflikter.

Acknowledgments

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.

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

Atferd utgave 186
Ryggmekanisk følsomhetsvurdering hos rotte for mekanistisk undersøkelse av kroniske ryggsmerter
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