Normalmente, el modelo de inyección del cuello del ratón se utiliza para evaluar los comportamientos de arañazos inducidos por pruritogen. Sin embargo, el modelo proporciona información sólo sobre la picazón, no el dolor. Aquí, un modelo de inyección de mejillas se introduce en ratones que se puede utilizar para medir simultáneamente el dolor y los comportamientos relacionados con la picazón.
Itch fue definida como “una desagradable sensación cutánea que provoca un deseo de rascarse” por Rothman en 1941. En los modelos de ratón, los eventos de arañazos se suelen contar para evaluar la picazón inducida por los pruritogens. Sin embargo, informes anteriores han demostrado que las sustancias algésicas también inducen comportamientos de rascado en un modelo de inyección de cuello de ratón, que es la prueba más común utilizada para los comportamientos de rascado. Este hallazgo hace que sea difícil estudiar la picazón en ratones. Por el contrario, capsaicina, un algogen común, reduce los comportamientos de arañazos en algunos experimentos de inyección de cuello. Por lo tanto, el efecto del dolor en los comportamientos de rascarse sigue sin estar claro. Por lo tanto, es necesario desarrollar un método para investigar simultáneamente la picazón y la sensación de dolor mediante pruebas de comportamiento. Aquí, se introduce un modelo de inyección de mejillas que se puede utilizar para medir simultáneamente los comportamientos relacionados con el dolor y la picazón. En este modelo, los pruritógenos inducen comportamientos de rascarse, mientras que las sustancias algésicas inducen comportamientos de limpieza. El uso de este modelo, el ácido lisofosfatídico (LPA), un mediador de picazón que se encuentra en pacientes colestásicos con picazón, se ha demostrado que induce exclusivamente la picazón, pero no el dolor. Sin embargo, en modelos de ratón, LPA se ha divulgado para ser un pruritogen y un algogen. La investigación sobre los efectos de LPA en un modelo de inyección de mejillas de ratón mostró que LPA sólo indujo arañazos, pero no comportamientos de limpieza. Esto indica que LPA actúa como un pruritogen de manera similar en ratones y seres humanos, y demuestra la utilidad de un modelo de inyección de mejillas para la investigación de picazón.
Itch se caracterizó originalmente como una sensación que induce comportamientos de arañazos para eliminar materiales dañinos de la superficie de la piel. Sin embargo, la picazón ha sido el foco de las terapias para sensaciones desagradables causadas por muchas enfermedades como la dermatitis atópica, lesiones neurogénicas y colestasis1. En estos casos, la picazón es una sensación desagradable grave similar al dolor. Por lo tanto, la picazón representa un objetivo de investigación importante. El comportamiento de rascado es el principal indicador de picazón en experimentos con animales, y los comportamientos de arañazos se pueden inducir en ratones inyectando pruritógenos en la piel en su cuello2,3. Sin embargo, un estudio anterior demostró que la capsaicina, un algogeno, también induce comportamientos de rascarse en un modelo de inyección de cuello4,lo que hace difícil discriminar la picazón del dolor en este modelo. Por el contrario, se ha encontrado que la capsaicina reduce los comportamientos de rascado en un modelo de inyección de cuello, lo que indica que el efecto del dolor en los comportamientos de rascar es complicado y depende de las condiciones experimentales. Por lo tanto, las mediciones simultáneas del dolor y los comportamientos relacionados con la picazón permitirían el análisis preciso de los podagenos y los algogens. Steven G. Shimada y Robert H. LaMotte lograron mediciones simultáneas de dolor y comportamientos relacionados con la picazón cambiando el lugar de inyección del cuello a la mejilla4. En el modelo de inyección de mejillas, la capsaicina indujo la limpieza, pero no rascar comportamientos, mientras que la histamina, un pruritogen, sólo indujo comportamientos de rascado. Por lo tanto, este modelo permite la evaluación independiente de la picazón y el dolor, haciendo de la inyección de mejillas un modelo útil para la investigación de la picazón. Al tratar de determinar si una sustancia de ensayo es un pruritogen y/o un algogen, este modelo proporciona más información que el modelo de inyección de cuello. Este artículo describe un método práctico para realizar la inyección de mejillas y contar los efectos de rascarse o limpiar, y muestra la utilidad de este método para evaluar los comportamientos de rascado inducidos por el ácido lisofosfatídico (LPA).
En este artículo, se introduce un modelo de inyección de mejillas y se muestra útil para el análisis del dolor y los comportamientos relacionados con la picazón.
Un informe anterior mostró que las sustancias algésicas inducen comportamientos de arañazos en una inyección de cuello de ratón modelo4. Por el contrario, la capsaicina redujo los comportamientos de arañazos en otros experimentos de inyección de cuello (Figura 3). Por lo tanto, el efecto del dolor en el comportamiento de rascarse sigue sin estar claro. Por lo tanto, es necesario desarrollar un método para investigar simultáneamente el dolor y la picazón a través de pruebas de comportamiento. Mediante el uso de un modelo de inyección de mejillas, se puede evaluar el efecto de una sustancia tanto en el dolor como en la picazón.
Anteriormente se ha informado de que el LPA intracelular activa directamente TRPV1 y TRPA1 como mecanismo de picazón inducida por LPA5. En consecuencia, la picazón inducida por LPA podría ser independiente de la histamina. Un estudio anterior también demostró que un modelo de inyección de mejillas se puede utilizar para la evaluación de la picazón independiente de la histamina16. Por lo tanto, este modelo se puede utilizar tanto para la picazón dependiente de la histamina como para la picazón independiente.
Uno de los pasos críticos de este experimento es la inyección. Debido a que se trata de una prueba de comportamiento agudo, la anestesia no se puede utilizar en el paso de inyección, ya que podría afectar estos comportamientos. Por lo tanto, el ratón necesita ser sujetado de forma segura para realizar una inyección precisa. Cuando la retención del animal no es segura, especialmente cuando se inyectan algogens fuertes, los ratones pueden luchar, lo que conduce a un volumen de inyección y profundidad inexactos, seguido de dificultad para interpretar los resultados. Cuando manipule un ratón, tire de la piel de la nuca entre el pulgar y el dedo índice para inhibir el movimiento del ratón.
Otro paso crítico es el análisis del comportamiento. Debido a que rascarse es muy rápido, el video necesita ser visto cuidadosamente. Además, la limpieza puede ser difícil de distinguir de la limpieza. Por lo tanto, se recomienda el uso de productos químicos de control positivo como la capsaicina durante el primer experimento. Las condiciones de grabación y reproducción también pueden afectar al recuento de ambos comportamientos. Si es difícil observar claramente los comportamientos, los espejos se pueden utilizar alrededor de las jaulas para mejorar los ángulos de visión4.
Cabe señalar que el modelo de inyección de mejillas puede mostrar una precisión cuantitativa reducida para los productos químicos probados que en el modelo de inyección de cuello. Como se muestra en la Figura 3 y la Figura 4, la misma cantidad de histamina indujo más comportamientos de arañazos en el modelo de cuello que en el modelo de mejilla, y mostró una variación más pequeña en el modelo de inyección del cuello. Una vez que se ha demostrado que una sustancia probada es un pruritogen con efectos algesicos bajos con el modelo de inyección de mejillas, se recomienda el modelo de inyección de cuello para análisis cuantitativos adicionales. Incluso con estas limitaciones, el modelo de inyección de mejillas es útil para la evaluación precisa de sustancias de ensayo, especialmente en el campo de la investigación de picazón.
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos a los doctores Steven G. Shimada y Robert H. LaMotte (Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, Connecticut) de cuyos métodos (referencia 4) se adaptó esta técnica. También damos las gracias al Sr. Kentaro Miyahara por crear las ilustraciones del ratón. Este estudio fue apoyado por una Beca en Ayuda para la Investigación Científica del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología en Japón (Nos. 15H02501 y 15H05928 a M.T., y No. 16K21691 a H.K.) y Uehara Memorial Foundation (a H.K.). Apreciamos la introducción del método de inyección de mejillas por el profesor LaMotte en la Universidad de Yale.
capsaicin | Sigma | M2028 | |
diphenhydramine hydrochloride | Wako | 044-19772 | |
histamine | Sigma | H7125 | |
iMovie | Apple | ||
lysophosphatidic acid | Avanti Polar Lipids | 325465-93-8 | |
myjector | Terumo | ss-05M2913 | |
tween-80 | Sigma | P4780 | |
video camera | Panasonic | VX985M |