Kısmi Siyatik Sinir Ligasyonu: Yeni Tedavilerin Antinosiseptif Etkisini İncelemek için Kronik Nöropatik Ağrının Bir Fare Modeli
6 Ekim 2022
Parsiyel siyatik sinir ligasyonu, termal ve mekanik uyaranlara abartılı tepkilerle karakterize uzun süreli kronik nöropatik ağrıya neden olur. Nöropatik ağrının bu fare modeli, ağrı yönetimi için yenilikçi terapileri incelemek için yaygın olarak kullanılır. Bu makalede, standardizasyonu ve tekrarlanabilirliği artırmak için cerrahi prosedür ayrıntılı olarak anlatılmaktadır.
Kronik ağrıyı tedavi etmek için çok sayıda yenilikçi tedavi araştırıldığından, protokolümüz nöropatik ağrıyı indüklemek için gereken ameliyatların standardizasyonu için çok önemli kavramlar sunmaktadır. Kısmi siyatik sinir ligasyonu veya PSNL, nöropatik ağrılı insanlarda gözlenen birçok semptomu yeniden ürettiği için nöropatik ağrıyı incelemek için avantajlı bir modeldir. PSNL, nöropatik ağrısı olan insanlarda gözlenen birçok semptomu yeniden ürettiğinden, bu protokol yeni ağrı yönetimi terapilerini incelemek ve geliştirmek için çok önemli kavramlar sağlar.
Prosedürü gösteren, laboratuvarımda MD doktora adayı olan Kevin Cheng olacak. Başlamak için, fareleri testten önce bir saat boyunca Von Frey test cihazına alıştırın, test odasıyla aynı odada bir tel örgü üzerinde şeffaf pleksiglas kutulara yerleştirin. Asılı tel örgü kafeslerde tutulan hayvanların PSNL ipsilateral arka pençesinin ekici yüzeyine dik olarak bir dizi kalibre edilmiş ince mono filament uygulayın.
Filamentin boyutuna karşılık gelen uyaran gücünü sırayla artırarak veya azaltarak geri çekilme eşiğini belirleyin. Yanıt negatif olduğunda filamentin boyutunu artırın ve hayvan pençesini çektiğinde filamentin boyutunu azaltın. Veri sayfasındaki olumsuz ve olumlu yanıtları bildirin ve ilk olumlu yanıtı takiben aynı pençeyi farklı filamentlerle dört kez test edin.
Fareleri testten önce bir saat boyunca Hargreaves test cihazına alıştırmak, test odasıyla aynı odadaki şeffaf pleksiglas kutulara yerleştirin. Hargreaves aparatını kullanarak temel pençe geri çekilme gecikmelerini belirleyin. Radyant bir ısı kaynağını, PSNL'ye ipsilateral arka pençenin ekici yüzeyine odaklayın ve stimülasyona başlayın.
Hayvan pençesini çektiğinde, bir hareket dedektörünün uyaranı durdurmasını ve zamanlayıcıyı durdurmasını bekleyin. Yaklaşık 10 saniyelik bir pençe çekme gecikmesi temeli elde etmek için ısı kaynağının yoğunluğunu ayarlayın. Ardından, para çekme süresini bir tabloya kaydedin.
Sıcak plakayı 52 santigrat dereceye ayarlayın. Hayvanı test odasına yerleştirin ve bir kronometre başlatın. Nosifensif davranışları gözlemleyin ve nosifensif davranış gözlenir gözlenmez kronometreyi durdurun.
Ardından hayvanı odadan çıkarın ve gecikmeyi bu davranışa kaydedin. Isı uyaranının sıcaklığını etkilemekten kaçınmak için test edilen her hayvan arasındaki herhangi bir idrarın aparatını temizlediğinizden emin olun. Kokuların davranışsal etkisini azaltmak için test odasını hayvanlar arasında% 70 etanol ile temizleyin.
Bir sinir camı kancası yapmak için, bunsen brülörünü açın. Cam çubuğun bir ucunu bir elinizle ateşe tutun. Bu cam çubuk eridikçe, ilk çubuktaki eriyen camı yönlendirmek ve çekmek için diğer elinizde başka bir cam çubuk kullanın.
İlk cam çubuğu ateşten çıkarın ve erimiş kısmın ucunun, ikinci cam çubuğu kullanarak küçük bir top şekli oluşturmak için doğal olarak içe doğru yuvarlanmasına izin verin. Pençe refleksinin yokluğundan emin olmak için ayak parmaklarını cımbızla arka pençeye sıkıştırın ve yağlayıcı oftalmik merhem uygulamadan önce kornea göz kırpma refleksini kontrol edin. Ameliyatın hangi tarafta yapılacağını seçtikten sonra, hayvanın arka bacağını uyluk bölgesi etrafında, patellaya doğru, kalçaya doğru ve femurun üstünde şekillendirin.
Daha sonra, ılık steril salin ile dönüşümlü üç ayrı gazlı bezle bir yönde klorheksidin ile üç kez silin. Ardından, seçilen bacağın etrafında steril bir alan oluşturmak için bacağı 10 x 10 santimetrelik steril bir örtüde yapılmış bir yarıktan geçirin. İnce cerrahi makas kullanarak, uyluğun yanal yönünün orta hattında cildin iki milimetrelik küçük bir kesimini yapın.
Fasyayı kırmak ve kesi alanını genişleterek bir boşluk oluşturmak için makası cildin altına dairesel bir hareketle kaydırın. Daha sonra, bağlama forsepslerinin kullanılması, uyluk kaslarında 90 derecelik bir açıyla dikey olarak keskin bir santimetre derinliğinde bir kesi oluşturur. Daha sonra ince küçük makasları aynı insizyona 90 derecelik bir açıyla yerleştirin ve siyatik sinir görselleşene kadar kasları ayırmak için yavaşça açın.
Dikey uyluğa paralel olarak çalışan siyatik siniri kalçadan dize doğru yerleştirin. Devam etmeden önce bağlama forsepslerindeki makası vücuttan çıkarın. Siniri alttan izole etmek için sinir camı kancasındaki ekstra ince forsepsleri kullanın.
Sinirleri, kalçaya en yakın ve dizden en uzak olan femur trokanterine yakın bir bölgede çevreleyen bağ dokularından dikkatlice serbest bırakın. Sinirin cam çubuk üzerinde durmasına izin verin ve çubuğun ucunun sinirin yuvarlanmasını önlediğinden emin olun. Ortak peroneal, tibial ve sural sinir dallarına bölünmeden önce dokuz sıfır naylon sütür kullanarak siyatik sinirin genişliğinin üçte birini bağlamak için cerrahi bir düğüm yerleştirin.
Düğüm tamamlandıktan sonra siniri cam çubuktan dikkatlice kaydırın ve ayrılmış kasların altındaki seviyede orijinal yerine geri yerleştirin. Daha sonra, emilebilir bir poliglikolik beş sıfır sütür kullanarak kas insizyonunu dikin. Ayrı olarak, emilemeyen bir polipropilen altı sıfır sütür kullanarak cildi dikin.
Ardından ameliyat ve anestezi durma zamanını kaydedin. Fareyi yeni bir temiz kafese döndürmeden önce kurtarma kafesinde tek başına uyanmasına izin verin. Hem termal hem de mekanik aşırı duyarlılığı ve potansiyel tersine çevrilmesini değerlendirmek için Von Frey, Hargreaves veya sıcak plaka testini kullanın.
PSNL ameliyatı geçiren fareler, 28 gün boyunca sahte hayvanlara kıyasla mekanik uyaranlara karşı daha düşük eşikler gösterdi. Termal hipersensitivite değerlendirmesi ile de benzer sonuçlar elde edildi. Radyant ısı uyaranına maruz kaldıktan sonra pençe çekilme gecikmeleri, PSNL hayvanlarında ve hayvanlar 52 santigrat derecelik bir plakaya yerleştirildiğinde geri çekilme gecikmelerinde artmıştır.
İki farklı dozda morfin enjekte edilen gruplar, bir ila iki saat süren aşırı duyarlılığın tersine çevrildiğini gösterdi. Mekanik aşırı duyarlılık, morfin enjeksiyonundan dört saat sonra taban çizgisine geri döndü. Farelere intraperitoneal olarak iki farklı dozda ibuprofen uygulandığında, sonuçlar salin enjekte edilen farelere kıyasla mekanik aşırı duyarlılığın azaldığını göstermiştir.
Sinirdeki ek hasarı sınırlamak, ağrı duyusal eşiklerini etkileyebileceği için önemlidir. Deneyci özellikle dikkat etmeli ve kasıtsız hasarı azaltmak için cam kancayı kullanmalıdır Bu prosedürü takiben, bu kronik nöropatik ağrı modeli, yeni ağrı yönetimi tedavilerinin geliştirilmesine yol açan ilaçların antinosiseptif etkisini tanımlamak ve karakterize etmek için kullanılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, kronik nöropatik ağrıyı incelemek için yaygın olarak kullanılan bir fare modeli olan kısmi siyatik sinir ligasyonu (PSNL) prosedürünü detaylandırmaktadır. Model, insan nöropatik ağrı semptomlarını etkili bir şekilde taklit ederek yeni ağrı yönetimi tedavileri geliştirmek için gereklidir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Kronik Ağrı Araştırması
- Hayvan Modelleri
Arka Plan
- Kronik nöropatik ağrı, uyaranlara karşı artan hassasiyet ile karakterizedir.
- PSNL, ağrı mekanizmalarını ve terapilerini incelemek için yaygın bir modeldir.
- Cerrahi prosedürlerin standardizasyonu, tekrarlanabilirlik için kritik öneme sahiptir.
- Bu model, nöropatik ağrısı olan insan hastalarında görülen semptomları yansıtır.
Çalışmanın Amacı
- Nöropatik ağrı oluşturmak için standartlaştırılmış bir cerrahi protokol sağlamak.
- Yenilikçi ağrı yönetimi terapileri üzerinde araştırmayı kolaylaştırmak.
- Deneysel ağrı araştırmalarında tekrarlanabilirliği artırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Fareleri Von Frey test cihazına alıştırma.
- Ağrı tepkisini değerlendirmek için kalibre edilmiş monofilamentlerin uygulanması.
- Fare üzerinde kronik nöropatik ağrı oluşturmak için PSNL'nin kullanılması.
- Mekanik uyaranlara karşı davranışsal tepkilerin gözlemlenmesi.
Ana Sonuçlar
- PSNL başarılı bir şekilde uzun süreli kronik nöropatik ağrı oluşturur.
- Fare, termal ve mekanik uyaranlara abartılı tepkiler gösterir.
- Protokol, ağrı araştırmasının standardizasyonunu artırır.
- Sonuçlar, yeni ağrı yönetimi stratejilerinin geliştirilmesini destekler.
Sonuçlar
- PSNL, kronik ağrı mekanizmalarını incelemek için güvenilir bir modeldir.
- Standartlaştırılmış prosedürler, ağrı araştırmasının geçerliliğini artırır.
- Bu model, etkili ağrı terapilerinin keşfedilmesine yardımcı olabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Chronic neuropathic pain remains a major translational challenge, with current therapies limited by adverse effects and incomplete efficacy. The partial sciatic nerve ligation (pSNL) mouse model enables rigorous preclinical evaluation of novel antinociceptive agents in a system that recapitulates key human pain phenotypes. Standardized, reproducible pain models like pSNL are essential for de-risking early-stage analgesic portfolios and informing go/no-go decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of therapeutic hypotheses targeting neuropathic pain mechanisms.
- Supports biological de-risking by modeling central and peripheral sensitization.
- Facilitates functional target validation through quantifiable behavioral endpoints.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for evaluating candidate analgesics' efficacy.
- Standardizes behavioral assays (Von Frey, Hargreaves, hot plate) for reproducible, quantitative outputs.
- Enables cross-comparison of compound effects on mechanical and thermal hypersensitivity.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical pain phenotypes with human neuropathic pain symptoms for translational relevance.
- Supports continuity from discovery through preclinical efficacy validation of novel therapies.
- Enables risk-adjusted advancement of analgesic candidates based on robust in vivo data.
Pipeline & Workflow Integration
The pSNL model is positioned at the interface of early discovery and preclinical efficacy, bridging target validation and lead identification for pain therapeutics.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and mechanistic de-risking in neuropathic pain pathways.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative behavioral readouts for compound triage.
- Analytics: Provides withdrawal thresholds and latency measurements for statistical comparison of treatment effects.
- Translational Research: Models disease-relevant pain phenotypes to inform biomarker and endpoint selection.
- Enterprise Reuse: Serves as a standardized platform for iterative evaluation of diverse analgesic modalities.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in pain target validation.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization across preclinical pain studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and optimizes resource allocation in analgesic pipelines.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of novel pain therapeutics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and behavioral pain assays.
- Demands access to specialized instrumentation for precise nerve ligation and behavioral testing.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of surgical and testing protocols.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or pain modalities.
- Careful technique is critical to avoid confounding nerve damage and ensure data integrity.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:57
First Step: Measure the Baseline of Mechanical Sensitivity Using the Von Frey Test
1:53
Second Step: Measure the Baseline of Thermal Sensitivity Using the Hargreaves Test
2:41
Measuring the Baseline of Thermal Sensitivity Using the Hot Plate Test
3:47
Preoperative Preparation
4:30
Surgical Procedure and Postsurgical Behavioral Tests
6:38
Results: Dose‐Dependent Reversal of pSNL‐Induced Mechanical Hypersensitivity by Intraperitoneal Injection of Morphine or Ibuprofen
7:36
Conclusion
