Il modello Monoiodoacetate di osteoartrite Pain in the mouse
Summary
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.
Abstract
Un importante sintomo di pazienti con osteoartrosi (OA) è il dolore che viene attivato da cambiamenti periferici così come centrali all'interno delle vie del dolore. Gli attuali trattamenti per il dolore OA, come FANS o oppiacei non sono né sufficientemente efficace né privo di effetti collaterali dannosi. Modelli animali di OA sono stati sviluppati per migliorare la nostra comprensione dei meccanismi del dolore OA connessi e definire nuovi bersagli farmacologici per la terapia. Attualmente i modelli disponibili di OA nei roditori sono gli interventi chirurgici e chimiche in un ginocchio. Il modello monoiodoacetate (MIA) è diventato uno standard per la modellazione di interruzione comune nel OA in entrambi i ratti e topi. Il modello, che è più facile da eseguire nel ratto, prevede l'iniezione di MIA in un ginocchio che induce risposte rapide dolore come dell'arto omolaterale, il cui livello può essere controllato mediante iniezione di diverse dosi. iniezione intra-articolare di MIA sconvolge condrociti glicolisi inibendo glyceraldeide deidrogenasi-3-fosfatasi e provoca la morte condrociti, neovascolarizzazione, necrosi ossea subcondrale e collasso, così come l'infiammazione. I cambiamenti morfologici della cartilagine articolare e dell'osso interruzione sono riflettenti di alcuni aspetti della patologia del paziente. Insieme a danno articolare, MIA induce iniezione di cui sensibilità meccanica nei omolaterale zampa posteriore e peso deficit portanti che sono misurabili e quantificabili. Questi cambiamenti comportamentali assomigliano alcuni dei sintomi riferiti dal popolazione di pazienti, convalidando così l'iniezione MIA nel ginocchio come un modello preclinico utili e pertinenti del dolore OA.
Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere la metodologia di iniezioni intra-articolari di Mia et le registrazioni comportamentali dello sviluppo associato di ipersensibilità con una mente per evidenziare i passi necessari per dare registrazioni coerenti e affidabili.
Introduction
Clinicamente, osteoartrite (OA), o malattia degenerativa delle articolazioni, è una condizione dolorosa e debilitante caratterizzata da una progressiva perdita di cartilagine articolare, lieve infiammazione dei tessuti in ed intorno alle articolazioni, e, talvolta, formazione di osteofiti e cisti ossee. I pazienti con OA riferiscono dolore persistente 1 e il display maggiore sensibilità alla pressione e stimoli nocivi nel artritico giunto 2-4. Allo stato attuale, non vi è alcuna cura per l'OA con approcci terapeutici disponibili e analgesici sono prescritti per alleviare il dolore associato a questa condizione, con un certo grado di successo 5. Tuttavia, il dolore OA rimane una clinica modelli di emissione e di animali di OA sono stati sviluppati per migliorare la nostra comprensione dei meccanismi del dolore OA legati e rivelare nuovi bersagli per la terapia.
Ci sono diversi modelli animali di OA disponibili con caratteristiche diverse 6. metodi chirurgici, come anteriorcrociato transezione legamento, può essere utilizzato. Tuttavia, esse comportano l'intervento chirurgico abile e sono principalmente eseguiti nel ratto, mentre destabilizzazione mediale del menisco (DMM) viene utilizzato nel topo. Sviluppo spontaneo di OA si verifica in cavia e degenerazione articolare spontaneo è stato riportato in C57 topi nero da 3 a 16 mesi di 7,8 anni. Modelli OA spontanee non comporta alcun intervento per indurre la condizione, ma hanno variabilità intrinseca, e, come tale, incorrere in numero maggiore e un costo di 9,10. modelli indotto chimicamente, d'altra parte, richiedono meno invasive procedure chirurgiche rispetto ai modelli, e come tali, sono più facili da implementare e permettono lo studio delle lesioni OA in diverse fasi. Questi modelli includono singole iniezioni nel ginocchio di agenti infiammatori, immunotossine, collagenasi, la papaina, o monoiodoacetate, che può essere tossico se fuggono spazio articolare. Di tutti i modelli chimici di OA, MIA è quello più spesso utilizzato, particularly per testare l'efficacia di agenti farmacologici per trattare il dolore, come questo modello genera un fenotipo riproducibile, robusta e rapida del dolore simile che può essere classificato alterando MIA dosaggio 11-15.
iniezione intra-articolare di MIA nei roditori riproduce lesioni OA-like e la compromissione funzionale che può essere analizzato e quantificato. MIA è un inibitore della gliceraldeide-3-fosfatasi, interrompendo la glicolisi cellulare e, infine, con conseguente morte delle cellule 16,17. Iniezione intra-articolare di MIA provoca la morte delle cellule di condrociti, che porta a degenerazione della cartilagine e successive modifiche osso subcondrale come aspetto di osso osteofiti 18,19.
Poiché l'utilità di MIA nel ratto è stato descritto in precedenza 20, in questo lavoro ci concentriamo sulla metodologia di OA MIA indotta in topi questo modello viene utilizzato sempre con la disponibilità di topi knock-out. Descriviamo una procedura per l 'iniezionezione di volumi molto piccoli nel ginocchio e metodi di misurazione sensibilità agli stimoli nocivi e non nocivi agli arti posteriori.
La ripartizione della metodologia contribuirà a ridurre la variabilità, e come tale, raffinare il modello e ridurre il numero di animali necessari per lo studio.
Protocol
Representative Results
Discussion
Con questa metodologia, si descrive un metodo preferito per indurre il dolore OA-come nel topo da una iniezione intra-articolare di MIA in un ginocchio e la valutazione della sensibilità agli stimoli non nocivi e nocivi agli arti posteriori. iniezione MIA è associata a un comportamento dolore persistente, ovvero alterato il peso degli arti posteriori del cuscinetto e lo sviluppo di ipersensibilità meccanico di cui (allodinia). Tali misure statiche possono essere integrati da analisi del cammino su un tapis roulant o mediante l'analisi passerella in animali liberi di muoversi. Modelli MIA sono sensibili alle terapie convenzionali antidolorifiche 24, che indica che essi possono essere utili per discernere approcci terapeutici. Mentre l'iniezione di MIA non è tecnicamente difficile, la capsula può essere forata durante l'iniezione, con conseguente fuoriuscita di MIA fuori della capsula, e di successivo mancato indurre tossicità dei condrociti. In effetti, l'iniezione sistemica di MIA può essere fatale nei roditori unND possibili effetti di MIA sui tessuti e cellule diverse da condrociti possono confondere i risultati, oltre ad essere indesiderabile. Come tale, va sottolineato che la grande cura deve essere data per l'iniezione del MIA, in quanto è un componente critico del modello, e la fiducia deve essere dato che l'iniezione avviene nello spazio articolare. Questo protocollo consente di raggiungere questo obiettivo.
I protocolli descritti qui mirano ad assicurare gli animali forniscono risposte al dolore come costanti per tutto il periodo di prova. Inoltre, essi consentono la regolazione della gravità della malattia, modificando la dose di MIA usato per indurre la patologia 15,23. La rapida induzione della sia stato di malattia e il comportamento del dolore simile a consentire una valutazione tempestiva dei composti dolore modificanti. Questo è vantaggioso rispetto agli attuali chirurgica e spontaneamente lo sviluppo di modelli di OA, che può richiedere un periodo di tempo più lungo per sviluppare ipersensibilità. Inoltre, in particolare per i modelli spontanee, la malattia Pathollogia non si manifesta in tutti gli animali (circa 20 – 80% 7), mentre il modello MIA è associata con una significativa incidenza di responder. Inoltre, i modelli spontanei non sono adatti per le misurazioni di cambiamenti nel cuscinetto di peso, come OA sviluppa in entrambe le ginocchia. Quando si considera le misure comportamentali, gli animali devono essere tenuti calmo e rilassato durante le valutazioni. Questo risultato è ottenuto, come indicato nel protocollo, per la formazione iniziale prima che le misure di registrazione e la movimentazione ripetitiva, che permette gli animali di familiarizzare con lo sperimentatore. Un punto chiave per ridurre lo stress è quello di utilizzare lo stesso sperimentatore per la prova comportamentale tutto, costante cambiamento indurrà i problemi precedentemente menzionati. Come qualsiasi modello, il modello di MIA OA porta limitazioni, come la rapidità di interruzione giunto, che non assomiglia lento sviluppo di OA patologia in pazienti. Un modo per superare questo problema potrebbe essere quella di integrare questo modello con un sumodello rgical di OA. L'uso del modello chimica MIA nello sviluppo compound consente l'uso di protocolli preventivi e terapeutici sullo sviluppo e manutenzione del dolore OA-like. Infine, il modello MIA andrebbe ad integrare gli studi di tratti fenotipici di topi knock-out, aiutando a capire meglio la malattia OA.
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
JSV è sostenuto da una borsa di collaborazione per MM dalla Commissione europea (GAN 603191-PAINCAGE).
Materials
| Monoiodoacetate | Sigma-Aldrich | I-2512-25G | ||
| 0.9% Saline | Mini-Plasco basic | 365 4840 | ||
| Isoflurane | Merial | DNI 4090/1 | ||
| 26g Needle | Fisher Scientific | 12947606 | ||
| 50ul Hamilton Syringe | Sigma-Aldrich | 20701 | ||
| Von Frey Hairs | Linton Instruments | NC 122775-99 | ||
| Incapacitance tester | Linton Instruments | Delivery on Request | ||
| Testing Cage Rack | Ugo Basile | 37450 | ||
| Compact Anesthetic system | Vet -Tech | AN001B | ||
| Medical O2 | BOC | 101-F | ||
| Aldasorbers | Vet -Tech | AN006A | ||
Riferimenti
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