Fare Osteoartrit Ağrı Monoiodoacetate Modeli
Summary
Osteoartrit (OA), ya da dejeneratif eklem hastalığı, yalnızca kısmen kullanılabilir analjezik tarafından kontrol kalır ağrı ile ilişkili bir zayıflatıcı bir durumdur. Hayvan modelleri OA ile ilgili ağrı mekanizmalarının anlayışımızı geliştirmek için geliştirilmektedir. Burada fare OA ağrısının monoiodoacetate modeli için bir yöntem tarif eder.
Abstract
osteoartrit (OA) olan hastalarda önemli bir belirti ağrı yolları içinde periferik yanı sıra merkezi değişikliklerden tetiklenir ağrıdır. Bu NSAID'ler ve opiatlar gibi OA ağrı mevcut tedaviler ne yeterince etkili ya zararlı yan etkilerden yoksun bulunmaktadır. OA Hayvan modelleri OA ile ilgili ağrı mekanizmalarının anlayışımızı geliştirmek ve tedavisi için yeni farmakolojik hedefler tanımlamak için geliştirilmektedir. Şu kemirgenlerde OA mevcut modelleri bir diz eklemi içine cerrahi ve kimyasal müdahaleleri bulunur. monoiodoacetate (MIA) modeli sıçan ve fareler hem OA ortak bozulma modelleme için bir standart haline gelmiştir. Sıçanlarda, uygulaması daha kolay olan bir model, ipsilateral kolun hızlı ağrısı gibi yanıtları, farklı dozlarda enjekte edilerek kontrol edilebilir seviyesini oluşturan bir diz eklemine MIA enjeksiyonu içerir. MIA Eklem içi enjeksiyon glycer inhibe ederek kondrosit glikoliz bozarAldehit-3-fosfat dehidrogenaz ve kondrosit ölüm, neovaskülarizasyon, subkondral kemik nekrozu ve çökmesi ile sonuçlanır ve ayrıca inflamasyon. artiküler kıkırdak ve kemik bozulması morfolojik değişimler hasta patolojisi bazı yönlerinin yansıtıcıdır. eklem hasarı ile birlikte, MIA enjeksiyon indükler ölçülebilir ve ölçülebilir olan ipsilateral arka ayak ve ağırlık taşıyan açıklarında mekanik duyarlılık anılacaktır. Bu davranış değişiklikleri, böylece OA ağrı kullanışlı ve ilgili klinik öncesi model olarak diz MIA enjeksiyon doğrulayarak, hasta popülasyonu tarafından bildirilen semptomların bazıları benzerler.
Bu makalenin amacı, tutarlı ve güvenilir kayıtları vermek için gerekli adımları vurgulamak için bir zihin ile intraartiküler MIA enjeksiyonları ve aşırı duyarlılık ilişkili gelişim davranışsal kayıtların metodolojisini tanımlamaktır.
Introduction
Klinik olarak, osteoartrit (OA), veya dejeneratif eklem hastalıkları, eklem kıkırdağı, ve eklem çevresindeki dokuların hafif enflamasyon, osteofit oluşumu ve kemik kistleri, bazen oluşumunun ilerleyen kaybıyla karakterize edilen bir acı ve zayıflatıcı bir durumdur. OA olan hastalar sürekli ağrı 1 ve ekran artritik eklem 2-4 basınç ve ağrılı uyarılara karşı duyarlılığın artması rapor. Şu anda, mevcut tedavi yaklaşımları ve analjezikler başarı 5 dereceye sahip, bu durumla ilişkili ağrıyı hafifletmek için reçete edilir ile OA için tedavisi yoktur. Ancak, OA ağrı OA klinik sorunu ve hayvan modelleri OA ile ilgili ağrı mekanizmalarının anlayışımızı geliştirmek ve tedavisi için yeni hedefler ifşa geliştirilmektedir kalır.
Farklı özelliklere 6 kullanılabilir OA çeşitli hayvan modelleri vardır. Böyle anterior olarak cerrahi yöntemler,çapraz bağ transeksiyonu, kullanılabilir. Ancak, becerili bir cerrahi müdahale gerektiren ve iç menisküs (DMM) istikrarsızlık fare kullanılır ise esas olarak, farede gerçekleştirilmiştir. OA Spontan gelişme kobay ve spontan eklem dejenerasyonu yaş 7,8 3 ila 16 ay arasında C57 siyah farelerde rapor edilmiştir oluşur. Spontan OA modelleri durumu ikna etmek için herhangi bir müdahale içermeyen, ama onlar doğal değişkenlik ve gibi, daha fazla sayıda tabi ve 9,10 maliyet. Kimyasal kaynaklı modeller, diğer taraftan, cerrahi modellere göre çok daha az invazif prosedürler gerektirir ve gibi uygulamak kolay ve farklı aşamalarda OA lezyonların çalışma izin verir. Bu modeller ortak alan kaçış eğer zehirli olabilir enflamatuar ajanlar, imünotoksinlerdeki, kollajenaz, papain, ya da monoiodoacetate ve diz, tek enjeksiyonları içerir. OA bütün kimyasal modelleri, MIA bir en sık kullanılan, paBu model, MIA doz 11-15 değiştirerek kademeli edilebilir, tekrarlanabilir, sağlam ve hızlı ağrı gibi fenotip üretir olarak rticularly, ağrıyı tedavi etmek farmakolojik ajanların etkinliğini test etmek için.
kemirgenlerde MIA Eklem içi enjeksiyonu OA-benzeri lezyonlar ve analiz ve belirlenebilir fonksiyonel bozulma üretir. MIA hücresel glikolizin bozarak, hücre ölümü ile sonuçlanan 16,17, gliseraldehid-3-fosfatazın bir inhibitörüdür. MIA artikül içi enjeksiyonu 18,19 osteofit gibi kemik görünüm gibi kıkırdak dejenerasyonu ve daha sonra subkondral kemik değişikler gelen kondrosit hücre ölümüne neden olur.
Rat MIA yarar 20 önce tarif edildiği gibi, bu model giderek knock-out farelerde kullanılabilirliği birlikte kullanıldığı gibi, bu çalışmada farelerde MIA kaynaklı OA metodoloji odaklanmak. Bu injec için bir prosedürü açıklamaktadırçok küçük diz içine hacimleri ve arka bacaklarda zararlı ve zararlı olmayan uyaranlara duyarlılık ölçmek için yöntemler yon.
metodoloji dökümü değişkenliğini azaltmaya yardımcı, ve gibi, çalışma için gerekli hayvan sayısını modelini rafine ve azaltacaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu metodoloji ile, arka bacaklarda zararlı olmayan ve ağrılı uyarılara bir diz ekleminin ve duyarlılık değerlendirmesinde MIA bir eklem içi enjeksiyon ile fare OA-benzeri ağrı uyarılması için tercih edilen bir yöntem açıklanmaktadır. MIA enjeksiyon kalıcı ağrı davranışı, yani değişmiş arka bacak ağırlık taşıyan ve anılan mekanik aşırı duyarlılık (allodini) gelişimi ile ilişkilidir. Böyle statik ölçümler serbestçe hareket eden hayvanlar bir koşu bandı üzerinde ya da podyum analizi ile yürüyüş analizi ile tamamlanabilir. MIA kalıplara tedavi yaklaşımları seçici için yararlı olabileceğini gösteren, geleneksel bir ağrı giderici tedaviler 24 duyarlıdırlar. MIA enjeksiyonu teknik olarak zor değildir, eklem kapsülü kondrosit toksisite oluşturduğu kapsülün dışındaki MIA sızıntı ve daha sonraki yetmezliği ile sonuçlanan, enjeksiyon sırasında delinmiş olabilir. Gerçekten de, MIA sistemik enjeksiyonu, kemirgenlere, ölümcül olabilirnd dokulara ve kondrosit dışındaki hücreler üzerinde MIA olası etkileri istenmeyen olmasının yanı sıra, sonuçları yanıltabilecek. Bunun gibi, büyük bir dikkatle bu modelin kritik bir bileşenidir ve güven enjeksiyon eklem boşluğuna gerçekleştiğini verilmesi ihtiyacı olduğu, MIA enjeksiyon verilmesi gerektiğini vurguladı gerekir. Bu protokol, bunu sağlamak için yardımcı olur.
Burada anlatılan protokoller hayvanlar test süresi boyunca tutarlı ağrı gibi yanıt vermek sağlamaktır. Ayrıca, patoloji 15,23 ikna etmek için kullanılan MIA dozunu değiştirerek hastalık şiddetinin ayarlanmasını sağlar. Her iki hastalık durumuna ve ağrı gibi davranışların hızlı indüksiyon ağrı modifiye bileşiklerin zamanında değerlendirilmesini sağlar. Bu cerrahi mevcut ve kendiliğinden duyarlılık geliştirmesi için uzun bir süre alabilir OA modelleri, gelişmekte olan avantajlıdır. Ayrıca, özellikle spontan modeller için, hastalık PatholMIA modeli yanıt önemli insidansı ile ilişkili ise, – (% 80 7 yaklaşık 20) ogy tüm hayvanları tezahür etmez. OA, her iki dizde geliştikçe Ayrıca, spontan modelleri, ağırlık taşıma değişikliklerin ölçümleri için uygun değildir. davranışsal ölçümleri dikkate alındığında, hayvanlar değerlendirmeler sırasında sakin ve rahat tutulması gerekir. Kayıt ölçümlerden önce ve hayvanlar deneyci aşina olmasını sağlayan tekrarlayan kullanım, erken eğitimle, protokolde ayrıntılı olarak bu elde edilir. Stresi azaltmak için önemli bir nokta sürekli değişen önce bahsedilen sorunları neden olacak gibi boyunca davranışsal test için aynı deneyci kullanmaktır. herhangi bir model gibi, OA MIA modeli tür hastalarda OA patolojinin yavaş gelişimini benzemez ortak bozulması hızlılık gibi sınırlamalar, taşımaktadır. Bu sorunu aşmak için bir yolu su ile bu modeli tamamlamak olacaktırOA rgical modeli. Bileşik geliştirme MIA kimyasal modelinin kullanımı OA benzeri ağrı gelişimi ve korunması üzerindeki önleyici ve tedavi edici protokol kullanımına izin vermektedir. Son olarak, MIA modeli ayrıca OA hastalığı anlamak için yardımcı knock-out farelerde fenotipik özelliklerin çalışmalarını tamamlayıcı olacaktır.
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
JSV Avrupa Komisyonu (GAN 603191-PAINCAGE) tarafından MM ortak hibe ile desteklenmektedir.
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
- Farrell, M., Gibson, S., McMeeken, J., Helme, R. Pain and hyperalgesia in osteoarthritis of the hands. J. Rheumatol. 27 (2), 441-447 (2000).
- Kuni, B., Wang, H., Rickert, M., Ewerbeck, V., Schiltenwolf, M. Pain threshold correlates with functional scores in osteoarthritis patients. Acta. Orthop. 86 (2), 215-219 (2015).
- Wylde, V., Hewlett, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. Persistent pain after joint replacement: prevalence, sensory qualities, and postoperative determinants. Pain. 152 (3), 566-572 (2011).
- Wylde, V., Palmer, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. Test-retest reliability of Quantitative Sensory Testing in knee osteoarthritis and healthy participants. Osteoarthr. Cartil. 19 (6), 655-658 (2011).
- Hunter, D. J. Pharmacologic therapy for osteoarthritis–the era of disease modification. Nat. Rev. Rheumatol. 7 (1), 13-22 (2011).
- Lampropoulou-Adamidou, K., et al. Useful animal models for the research of osteoarthritis. Eur. J. Orthop. Surg. Traumatol. 24 (3), 263-271 (2014).
- Yamamoto, K., Shishido, T., Masaoka, T., Imakiire, A. Morphological studies on the ageing and osteoarthritis of the articular cartilage in C57 black mice. J. Orthop. Surg. (Hong Kong). 13 (1), 8-18 (2005).
- Huebner, J. L., Hanes, M. A., Beekman, B., TeKoppele, J. M., Kraus, V. B. A comparative analysis of bone and cartilage metabolism in two strains of guinea-pig with varying degrees of naturally occurring osteoarthritis. Osteoarthr. Cartil. 10 (10), 758-767 (2002).
- Thysen, S., Luyten, F. P., Lories, R. J. Targets, models and challenges in osteoarthritis research. Dis Model Mech. 8 (1), 17-30 (2015).
- Longo, U. G., et al. Osteoarthritis: new insights in animal models. Open. Orthop. J. 6, 558-563 (2012).
- Bove, S. E., et al. Weight bearing as a measure of disease progression and efficacy of anti-inflammatory compounds in a model of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis. Osteoarthr. Cartil. 11 (11), 821-830 (2003).
- Pomonis, J. D., et al. Development and pharmacological characterization of a rat model of osteoarthritis pain. Pain. 114 (3), 339-346 (2005).
- Schuelert, N., McDougall, J. J. Grading of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis reveals a concentration-dependent sensitization of nociceptors in the knee joint of the rat. Neurosci. Lett. 465 (2), 184-188 (2009).
- Vonsy, J. L., Ghandehari, J., Dickenson, A. H. Differential analgesic effects of morphine and gabapentin on behavioural measures of pain and disability in a model of osteoarthritis pain in rats. Eur. J. Pain. 13 (8), 786-793 (2009).
- Im, H. J., et al. Alteration of sensory neurons and spinal response to an experimental osteoarthritis pain model. Arthritis Rheum. 62 (10), 2995-3005 (2010).
- Sabri, M. I., Ochs, S. Inhibition of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in mammalian nerve by iodoacetic acid. J. Neurochem. 18 (8), 1509-1514 (1971).
- van der Kraan, P. M., Vitters, E. L., van de Putte, L. B., van den Berg, W. B. Development of osteoarthritic lesions in mice by ‘metabolic’ and ‘mechanical’ alterations in the knee joints. Am. J. Pathol. 135 (6), 1001-1014 (1989).
- Guingamp, C., et al. Mono-iodoacetate-induced experimental osteoarthritis: a dose-response study of loss of mobility, morphology, and biochemistry. Arthritis Rheum. 40 (9), 1670-1679 (1997).
- Janusz, M. J., et al. Moderation of iodoacetate-induced experimental osteoarthritis in rats by matrix metalloproteinase inhibitors. Osteoarthr. Cartil. 9 (8), 751-760 (2001).
- Marker, C. L., Pomonis, J. D. The monosodium iodoacetate model of osteoarthritis pain in the rat. Methods Mol. Biol. 851, 239-248 (2012).
- Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J. Neurosci. Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 20, 441-462 (1980).
- Ogbonna, A. C., Clark, A. K., Gentry, C., Hobbs, C., Malcangio, M. Pain-like behaviour and spinal changes in the monosodium iodoacetate model of osteoarthritis in C57Bl/6 mice. Eur. J. Pain. 17 (4), 514-526 (2013).
- Fernihough, J., Gentry, C., Malcangio, M., Fox, A., Rediske, J., Pellas, T., Kidd, B., Bevan, S., Winter, J. Pain related behaviour in two models of osteoarthritis in the rat. Pain. 112 (1-2), 83-93 (2004).
