Name: Modello di mal di schiena di topo indotto dallattivatore del plasminogeno di tipo urochinasi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-01T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 20 s
Description: Impara un metodo non invasivo per indurre dolore cronico alla schiena nei topi fino a 10 settimane usando iniezione intraligamentosa di attivatore del plasminogeno. Questa tecnica richiede minima formazione e supporta la ricerca sui meccanismi del dolore.

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Il finanziamento della sovvenzione è stato fornito da NIH HEAL UG3 NS123958. Le strutture abitative sono state ispezionate e accreditate dall'AAALAC. Gli animali sono stati ospitati nella struttura di stabulazione dell'Animal Resources Center (ARC) gestita dal personale del laboratorio e dal personale della Division of Laboratory and Animal Resources (DLAR). Le procedure per i test comportamentali sono metodi standard nel campo come approvato dall'American Pain Society e dall'International Association for the Study of Pain. Il metodo di eutanasia è coerente con le raccomandazioni del gruppo di esperti scientifici sull'eutanasia dell'American Veterinary Medical Association.

<ol><li>O'Sullivan, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Back+to+basics%3A+10+facts+every+person+should+know+about+back+pain%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Back to basics: 10 facts every person should know about back pain.</a> British Journal of Sports Medicine. 54 (12), 698-699 (2020).</li>
<li>Nauta, H. J., McIlwrath, S. L., Westlund, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Punctate+midline+myelotomy+reduces+pain+responses+in+a+rat+model+of+lumbar+spine+pain%3A+evidence+that+the+postsynaptic+dorsal+column+pathway+conveys+pain+from+the+axial+spine%5BTitle%5D)+AND+%22Cureus%22%5BJournal%5D)">Punctate midline myelotomy reduces pain responses in a rat model of lumbar spine pain: evidence that the postsynaptic dorsal column pathway conveys pain from the axial spine.</a> Cureus. 10 (3), 2371(2018).</li>
<li>Shuang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+of+a+rat+model+of+lumbar+facet+joint+osteoarthritis+using+intraarticular+injection+of+urinary+plasminogen+activator%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Establishment of a rat model of lumbar facet joint osteoarthritis using intraarticular injection of urinary plasminogen activator.</a> Scientific Reports. 5 (1), 9828(2015).</li>
<li>Reed, N. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Somatosensory+behavioral+alterations+in+a+NGF-induced+persistent+low+back+pain+model%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Somatosensory behavioral alterations in a NGF-induced persistent low back pain model.</a> Behavioural Brain Research. 418, 113617(2022).</li>
<li>Suh, H. R., Cho, H. -Y., Han, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+novel+model+of+intervertebral+disc+degeneration+by+the+intradiscal+application+of+monosodium+iodoacetate+%28MIA%29+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22The+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Development of a novel model of intervertebral disc degeneration by the intradiscal application of monosodium iodoacetate (MIA) in rat.</a> The Spine Journal. 22 (1), 183-192 (2022).</li>
<li>Kim, H., Hong, J. Y., Lee, J., Jeon, W. -J., Ha, I. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((IL-1%CE%B2+promotes+disc+degeneration+and+inflammation+through+direct+injection+of+intervertebral+disc+in+a+rat+lumbar+disc+herniation+model%5BTitle%5D)+AND+%22The+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">IL-1β promotes disc degeneration and inflammation through direct injection of intervertebral disc in a rat lumbar disc herniation model.</a> The Spine Journal. 21 (6), 1031-1041 (2021).</li>
<li>Millecamps, M., Tajerian, M., Sage, E. H., Stone, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+signs+of+chronic+back+pain+in+the+SPARC-null+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Spine%22%5BJournal%5D)">Behavioral signs of chronic back pain in the SPARC-null mouse.</a> Spine. 36 (2), 95-102 (2011).</li>
<li>La Porta, C., Tappe-Theodor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+impact+of+psychological+and+psychophysical+stress+on+low+back+pain+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Differential impact of psychological and psychophysical stress on low back pain in mice.</a> Pain. 161 (7), 1442-1458 (2020).</li>
<li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+tactile+allodynia+in+the+rat+paw%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw.</a> Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).</li>
<li>Takao, K., Miyakawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light%2Fdark+transition+test+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+JoVE%22%5BJournal%5D)">Light/dark transition test for mice.</a> Journal of Visualized Experiments JoVE. (1), e104(2006).</li>
<li>Deuis, J. R., Dvorakova, L. S., Vetter, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+used+to+evaluate+pain+behaviors+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Methods used to evaluate pain behaviors in rodents.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 10, 284(2017).</li>
<li>David, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurogenesis-dependent+and+-independent+effects+of+fluoxetine+in+an+animal+model+of+anxiety%2Fdepression%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neurogenesis-dependent and -independent effects of fluoxetine in an animal model of anxiety/depression.</a> Neuron. 62 (4), 479-493 (2009).</li>
<li>Yalcin, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+time-dependent+history+of+mood+disorders+in+a+murine+model+of+neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">A time-dependent history of mood disorders in a murine model of neuropathic pain.</a> Biological Psychiatry. 70 (10), 946-953 (2011).</li>
<li>Madathil, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocyte-specific+overexpression+of+insulin-like+growth+factor-1+protects+hippocampal+neurons+and+reduces+behavioral+deficits+following+traumatic+brain+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Astrocyte-specific overexpression of insulin-like growth factor-1 protects hippocampal neurons and reduces behavioral deficits following traumatic brain injury in mice.</a> PloS One. 8 (6), e67204(2013).</li>
<li>Sugimoto, H., Kawakami, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-cost+protocol+of+footprint+analysis+and+hanging+box+test+for+mice+applied+the+chronic+restraint+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Low-cost protocol of footprint analysis and hanging box test for mice applied the chronic restraint stress.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (143), e59027(2019).</li>
<li>Hassan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identifying+chronic+low+back+pain+phenotypic+domains+and+characteristics+accounting+for+individual+variation%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Identifying chronic low back pain phenotypic domains and characteristics accounting for individual variation: a systematic review.</a> Pain. , (2023).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione. KNW riconosce la consulenza non retribuita con NeuroChronix, Bessor Pharma e USA Elixeria BioPharm, Inc.

Questo modello di mal di schiena cronico è semplice da indurre e l'ipersensibilità stabilita entro 1 settimana può durare fino a (e possibilmente oltre) 8 settimane. Ciò consente uno studio accurato dello stato di dolore cronico rispetto ad altri modelli acuti che durano solo una settimana o due. Mentre mostriamo il modello nei topi, il modello CBP indotto da uPA può essere stabilito anche nei ratti2. Un vantaggio del modello è che il decorso prolungato provoca lo sviluppo di comportamenti simili ...

La lombalgia è una delle cause più comuni di disabilità, con 1 persona su 5 che ne soffre in tutto il mondo. Nonostante questi sforzi, pochi modelli animali affidabili di mal di schiena sono comunemente utilizzati nella ricerca sugli animali nel campo del dolore, specialmente nei topi. I modelli precedenti hanno fatto uso quasi esclusivamente di ratti per l'induzione del mal di schiena cronico (CBP) come quelli indotti dall'iniezione di attivatore del plasminogeno urinario (uPA) nell'articolazione della faccetta lombare 2,3, dall'iniezione del fattore di crescita nervoso (NGF) nella muscolatura del tronco4, o dallo iodoacetato monosodico (MIA)5 o dall'interleuchina-1beta6 iniezione nel disco intravertebrale. Naturalmente, i ratti sono preferiti per questi modelli principalmente a causa delle loro dimensioni maggiori e della facilità di accesso per l'iniezione di agenti infiammatori.
Per essere chiari, esistono modelli murini di mal di schiena, come il modello murino SPARC-null di degenerazione del disco intervertebrale utilizzato permolti anni, ma questi sono più costosi e richiedono più tempo per essere stabiliti rispetto ai modelli basati sull'iniezione. Un recente studio sui topi ha stabilito un modello di mal di schiena combinando l'iniezione di NGF nei muscoli lombari con lo stress di contenzione cronica verticale8. Nel seguente protocollo, abbiamo adattato il modello CBP indotto da uPA dai ratti per i topi2. L'ipersensibilità si instaura entro 1 settimana e persiste fino a 6-8 settimane. Inoltre, abbiamo stabilito che i topi sviluppano comportamenti simili all'ansia e alla depressione. Data la prevalenza del mal di schiena e l'uso più comune dei topi nella ricerca sul dolore molecolare, questo modello durevole è prontamente stabilito per l'uso nello sviluppo di nuove strategie di trattamento per alleviare il mal di schiena.

<table><tbody><tr><td>Animali e materiali di consumo</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>70% etanolo</td><td>Fonte</td><td></td><td></td>locale</tr><tr><td>BALB/c topi</td><td>Envigo</td><td></td><td>20-25 g</td></tr><tr><td>Batuffoli di cotone</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-090-702</td><td></td></tr><tr><td>Applicatori con punta in cotone</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-062-616</td><td></td></tr><tr><td>Inalante di isoflurano anestetico</td><td>MedVet</td><td>RXISO-250</td><td></td></tr><tr><td>Nastro adesivo</td><td>Fisher Scientific</td><td>NGFP7002</td><td></td></tr><tr><td>Guanti da esame in nitrile</td><td>Fisher</td> Scientific <td></td><td></td></tr><tr><td>Serbatoio di ossigeno</td><td>Fonte</td><td></td><td></td>locale</tr><tr><td>Telo chirurgico, Steri-Drape Utility Sheet, Prevenzione assorbente VWR</td><td></td><td>76246-788</td><td>tagliato in pezzi da 15 x 15 cm</td></tr><tr><td>Tubo Tygon da 3 mm diametro interno</td><td>Grainger</td><td>22XH87</td><td></td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#11 lame per bisturi in acciaio al carbonio</td><td>VWR</td><td>21909-612</td><td></td></tr><tr><td>Camera di induzione per anestesia...</td><td>Summit Medical Equipment Company</td><td>AS-01-0530-LG</td><td></td></tr><tr><td>Autoclave</td><td>Unità</td><td></td><td></td>locale</tr><tr><td>Biologia Dumont #5 pinze</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-30</td><td></td></tr><tr><td>Sterilizzatore a perle di vetro Germinatore 500</td><td>VWR</td><td>102095-946</td><td></td></tr><tr><td>IITC Life Sciences Serie 8 Modello PE34 Misuratore di analgesia su piastra caldo/freddo</td><td>IITC</td><td>PE34</td><td></td></tr><tr><td>Integra Miltex cotone & pinze per medicazione&nbsp;</td><td>Safco Dental Supply</td><td>66-317</td><td></td></tr><tr><td>OPTIKA CL31 illuminatore LED a doppio braccio&nbsp;</td><td>New York Microscope Company</td><td>OPCL-31</td><td></td></tr><tr><td>Sistema di test plantare con emettitore a infrarossi, ad esempio Apparecchio Hargreaves</td><td>Ugo Basile</td><td>37370-001 e 37370-002</td><td></td></tr><tr><td>Manico per bisturi n. 3</td><td>VWR</td><td>25607-947</td><td></td></tr><tr><td>Termoforo per piccoli animali&nbsp;</td><td>Valley Vet Supply</td><td>47375</td><td></td></tr><tr><td>Forbici a molla per studenti Vannas, lama dritta&nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>91500-09</td><td></td></tr><tr><td>Workstation portatile per anestesia per ricerca animale da tavolo " PAM"</td><td>Patterson Scientific</td><td>AS-01-0007</td><td></td></tr><tr><td>Filamenti di Von Frey</td><td>Ugo Basile</td><td>37450-275</td><td></td></tr></tbody></table>

modello di mal di schiena di topo indotto dall'attivatore del plasminogeno di tipo urochinasi

Urokinase-type Plasminogen Activator-induced Mouse Back Pain Model

Un modello di dolore lombare persistente può essere indotto nei topi con la semplice metodologia qui descritta. I metodi passo-passo per l'induzione semplice e rapida di un modello di mal di schiena persistente nei topi sono forniti qui utilizzando un'iniezione di attivatore del plasminogeno di tipo urochinasi (urochinasi), una serina proteasi presente nell'uomo e in altri animali. La metodologia per l'induzione del dolore lombare persistente nei topi prevede una semplice iniezione di urochinasi lungo la regione di inserzione legamentosa della colonna lombare. L'agente infiammatorio urochinasi attiva il plasminogeno in plasmina. In genere, il modello può essere indotto entro 10 minuti e l'ipersensibilità persiste per almeno 8 settimane.
L'ipersensibilità, i disturbi dell'andatura e altre misure standard simili all'ansia e alla depressione possono essere testate nel modello persistente. Il mal di schiena è il tipo di dolore più diffuso. Per migliorare la consapevolezza del mal di schiena, l'Associazione internazionale per lo studio del dolore (IASP) ha nominato il 2021 "Anno globale del mal di schiena" e il 2022 "Anno globale per tradurre la conoscenza del dolore in pratica". Un limite del progresso terapeutico delle terapie del dolore è la mancanza di modelli adatti per testare il dolore persistente e cronico. Le caratteristiche di questo modello sono adatte a testare potenziali terapie volte alla riduzione del mal di schiena e delle sue caratteristiche accessorie, contribuendo a far sì che IASP nominasse il 2022 come l'Anno Globale per la Traduzione della Conoscenza del Dolore nella Pratica.

Test comportamentali nocicettivi e analisi dei dati Misure evocate L'ipersensibilità sul cuscinetto plantare si sviluppa entro un giorno dall'iniezione di urochinasi. Entro 1 settimana, la soglia di sospensione è significativamente diminuita e persiste fino all'eutanasia; questo è dimostrato fino alla settimana postchirurgica 4 (Figura 4A). La latenza di astinenza della zampa viene analizzata utilizzando il metodo di von Frey up-down9...

I metodi per l'induzione semplice e rapida di un modello di mal di schiena nei topi sono forniti qui utilizzando un'iniezione intralegamentosa di attivatore del plasminogeno urinario.

Modello di mal di schiena di topo indotto dall'attivatore del plasminogeno di tipo urochinasi

A model of persisting lower back pain can be induced in mice with the simple methodology described herein. Step-by-step methods for simple, rapid ...

Questo protocollo delinea un metodo non invasivo per indurre mal di schiena cronico nei topi per un massimo di 10 settimane, che può essere eseguito in modo rapido e affidabile con un allenamento minimo. L'aspetto più difficile di questa tecnica è riconoscere come ci si sente a iniettare il legamento rispetto all'iniezione di muscoli. La sensazione di resistenza al contatto indica l'iniezione del legamento.L'assenza di resistenza significa che l'ago potrebbe trovarsi nel muscolo o nella cavità addominale. Per iniziare, prendi una superficie piana sterile per posizionare il mouse. Quindi, posizionare una stazione di recupero del termoforo accanto alla configurazione dell'ambulatorio per trasferire immediatamente i topi dopo l'iniezione.Quindi, preparare l'urochinasi e una siringa di Hamilton. Prelevare la soluzione in anticipo per ridurre al minimo il tempo che il topo trascorre sotto anestesia. Dopo aver anestetizzato il topo, utilizzare due dita per localizzare i segmenti spinali lombari in L2 e L3 sotto la gabbia toracica e verificare il sito di iniezione.Posizionare la punta della siringa Hamilton vicino al dorso. Posizionare la siringa con un angolo di circa 45 gradi nel legame

urokinase-type-plasminogen-activator-induced-mouse-back-pain-model

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La fototrombosi è una procedura minimamente invasiva e altamente riproducibile per indurre ischemia focale nel midollo spinale e funge da modello di lesione del midollo spinale nei topi.

Photothrombosis-indotta ischemia focale come un modello di lesioni del midollo spinale nei topi

L'osteoartrite (OA), o malattia degenerativa delle articolazioni, è una condizione debilitante associata a dolore che rimane solo parzialmente controllato da analgesici disponibili. I modelli animali sono state sviluppate per migliorare la nostra comprensione dei meccanismi del dolore OA-related. Qui si descrive la metodologia per il modello monoiodoacetate di dolore OA nel topo.

Il modello Monoiodoacetate di osteoartrite Pain in the mouse

In questo documento vengono forniti dettagli per i metodi di produzione e controllo di qualità di una proteina di fusione ricombinante IL4-10. Mostriamo anche come testare l'efficacia di questa proteina a risolvere il dolore in un modello murino di dolore infiammatorio.

Sviluppo di proteine ricombinanti per trattare il dolore cronico

Abbiamo sviluppato una misura evocata dolore di artrite e abbinato un metodo standardizzato per misurare il dolore spontaneo nei diversi modelli murini di artrite indotta chimicamente. Queste misure sono sensibili e riproducibili per diversi tipi di dolori articolari.

Spontanee ed evocate misure di dolore in modelli murini di dolore del ginocchio Monoarticular

La chirurgia modificata è un metodo semplificato per il modello di lesione nervosa risparmiata da topi o ratti che richiede solo una legatura e un taglio per ferire sia il nervo peroneo comune che quello surale.

Modello modificato di chirurgia delle lesioni nervose risparmiate del dolore neuropatico nei topi

Per sviluppare nuovi interventi terapeutici per la prevenzione e la gestione del mal di schiena, sono necessari modelli animali per esaminare i meccanismi e l'efficacia di queste terapie da una prospettiva traslazionale. Il presente protocollo descrive il test BMS, un metodo standardizzato per valutare la sensibilità meccanica posteriore nel ratto.

Valutazione della sensibilità meccanica nel ratto per l'indagine meccanicistica del mal di schiena cronico

La legatura parziale del nervo sciatico induce dolore neuropatico cronico di lunga durata, caratterizzato da risposte esagerate agli stimoli termici e meccanici. Questo modello murino di dolore neuropatico è comunemente usato per studiare terapie innovative per la gestione del dolore. Questo articolo descrive in dettaglio la procedura chirurgica per migliorare la standardizzazione e la riproducibilità.

Legatura parziale del nervo sciatico: un modello murino di dolore neuropatico cronico per studiare l'effetto antinocicettivo di nuove terapie

Qui, presentiamo un modello di dolore infiammatorio modificato con l'iniezione di carragenina su entrambe le zampe posteriori per valutare l'effetto analgesico.

Un modello modificato di dolore infiammatorio per studiare l'effetto analgesico nei topi

Il protocollo descrive come misurare l'iperalgesia del ginocchio nei topi. Mostriamo esempi in modelli murini di dolore acuto al ginocchio e in modelli di osteoartrite (OA).

Valutazione dell'iperalgesia del ginocchio nei topi utilizzando la misurazione dell'applicazione della pressione

L'outcome primario negli studi clinici per le malattie neuromuscolari è generalmente migliorata la funzione muscolare. Pertanto, valutando l'effetto di potenziali composti terapeutici sulla performance muscolare pre clinicamente in modelli murini è di grande importanza. Siamo qui descriviamo diversi test funzionali per affrontare questo.

Valutare prestazioni funzionali nel<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse Model

Impara un metodo non invasivo per indurre dolore cronico alla schiena nei topi fino a 10 settimane usando iniezione intraligamentosa di attivatore del plasminogeno. Questa tecnica richiede minima formazione e supporta la ricerca sui meccanismi del dolore.

Modello di mal di schiena di topo indotto dall'attivatore del plasminogeno di tipo urochinasi

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