Tiermodelle wurden verwendet, um Schmerzen und Nozieption im Zusammenhang mit orofazialen Schäden und oder Entzündungen^1,2zu untersuchen, aber das Fehlen geeigneter Tiermodelle führt zu einem unvollständigen Verständnis der Mechanismen. Obwohl aktuelle Modelle uns helfen, verschiedene Mechanismen zu verstehen, die mit akuten und chronischen orofazialen Schmerzen verbunden sind, gibt es Stärken und Schwächen dieser Tiermodelle.

Viele Modelle messen verhaltensbezogene nozizeptive Reaktionen für kurze Dauern. Gesichtspflege ist eine bekannte Verhaltensreaktion nach Verengung der Gesichtsnerven³. Andere Studien maßen Gesichtsreiben mit der ipsilateralen Vordere oder Hindpaw, sowie Zucken des Kopfes nach der Verabreichung von Formalin Injektionen in das temporomandibuläre Gelenk (TMJ) oder Lippe^4-7. Head Withdrawal Latencies ist ein weiteres Modell zur Messung des nozizeptiven Verhaltens, bei dem ein modifiziertes Schwanzflick-Analgesie-Messgerät verwendet wird, um die nozizeptive Reaktion(d. h. Kopfentzug) nach dem Auftragen von Hitze auf das rasierte Vibrissae-Pad einer Ratte⁸zu quantifizieren. Digastric und Masseter Muskelaktivität wurde auch als korrelierender Schmerz nach Glutamat-Injektionen in die TMJ⁹aufgezeichnet. Eine andere Studie hat Veränderungen der Schlafparameter gemessen, um nozizeptive Reaktionen bei männlichen und weiblichen Ratten mit einem entzündeten TMJ zu bewerten, zu diesen Parametern gehörten Schlaflatenz, Schnellaugenbewegung (REM), Prozentsatz des Nicht-REM-Schlafs und Prozentsatz des REM-Schlafs¹⁰. Die meisten Tiermodelle, die verhaltensauffällige Reaktionen messen, nutzen einen kurzen Zeitrahmen, d.h. Minuten bis Stunden pro Tag^11-14. Darüber hinaus finden die meisten Tiermodelle Tests während der Lichtphase und bei einem nachtdrehenden Tier, wie eine Ratte, kann dies Stress verursachen, die die nozizeptiven Ergebnisse^15-18verwirren können. Die oben genannten Assays messen die nozizeptive Reaktion bei unterschiedlichen orofazialen Erkrankungen, jedoch für kurze Dauer und können daher nur zur Untersuchung akuter Erkrankungen verwendet werden. Ein alternativer Assay hat Gesichtsausdruck als Maß für die Nozieption von mäßiger Dauer verwendet, aber diese Methode kann subjektiv sein¹⁹.

Zur Beurteilung der anhaltenden oder chronischen orofazialen Nozidose haben einige die Anwendung eines von Frey-Filaments auf der Hautoberfläche verwendet, um die mechanische Empfindlichkeit von Tieren zu beurteilen, die einer Nervenverengung oder TMJ-Entzündung ausgesetzt sind^3,20. Liverman et al. 2009 gemessen Entzugsreaktionen mit abgestuften Monofilamenten nach CFA-Injektionen in den Masseermuskel von Ratten ^21,22. Yamazaki et al. 2008 injizierten das TMJ mit CFA und dann über 14 Tage quantifizierte nozizeptive Verhaltensweisen zu mechanischen oder Wärme- oder Kältestimulation über die TMJ-Region angewendet. Leider beinhalten diese nozizeptiven Verhaltenstests Tierzurückhaltung, die Stresshormone, Lernen oder alternative Verhaltensweisen produzieren, die die gemessenen Ergebnisse stören können.

Modelle zur Messung der Nociception in Zähnen nutzen den Kieferöffnungsreflex, aber diese Methode kann unzuverlässig sein²³ oder ungenau²⁴. Elektromyografische Aktivität wurde verwendet, um Zahnnociception²⁵zu messen, aber diese Methode erfordert in der Regel, dass das Tier bewusstlos sein, obwohl in einer Studie Zahnnociception wurde in frei bewegenden Ratten untersucht²⁶. Im Jahr 2008 untersuchte Khan die Beziehung zwischen Zahnnociception und Kaufunktion mit einem empfindlichen Dehnungsmessstreifen^27, aber dieses Bissdauermodell erfordert, dass das Tier von der normalen Aktivität ²⁸eingeschränkt wird. Bisskraft ist ein zuverlässiges Maß für Zahnschmerzen beim Menschen, aber weil Ratten Training und/oder Zurückhaltung benötigen, um Bisskraft zu messen, wird eine Stressquelle eingeführt, die Befunde mit fragwürdiger physiologischer Bedeutung erzeugen kann^29-31

Einige Einschränkungen der Zurückhaltung und Stress können durch die Verwendung eines operant Design, um nociceptive Verhaltensweisen zu bewerten überwunden werden. Ein Operantmodell verwendet die Vermeidung einer unangenehmen Temperatur, um orofaziale Nozidivierung^32-35zu bewerten und zu charakterisieren. Dieses Belohnungskonfliktmodell basiert auf einer Belohnung von gesüßter Milch, um das Nagetier dazu zu bringen, sein Gesicht freiwillig gegen eine erhitzte oder gekühlte Wärmesonde^34,36zu positionieren. Der Test erfordert jedoch Tiertraining, aber eine Stärke des Tests ist, dass die Daten automatisiert gesammelt werden.

Ein weiteres Tiermodell verwendete nociception-induzierte nagende Dysfunktion als Index der orofazialen Noziektion³⁷. Das Nagetier ist jedoch auf eine Röhre beschränkt und seine einzige Flucht besteht darin, durch einen Dübel zu nagen, um auszusteigen. Ein Vorteil dieses Modells ist, dass es die Kieferfunktion nach akuten oder chronischen Kieferverletzungen bei Mäusen misst. Das Nagetier ist jedoch eingeengt, was ein verwirrendes alternatives Konkurrenzverhalten hinzufügt, d.h. Flucht, das stressig wäre und somit die Nociception-Assay-Ergebnisse beeinflussen könnte.

Die Essensdauer wurde verwendet, um die Nozieption bei Tieren mit^{TMJ-Arthritis 38-41}, Zahnfleischexposition⁴²und Muskelschäden⁴³zu messen. Ein Nagetier, das eine orofaziale Nozieption erlebte, aßen langsamer, nachdem das Tier eine Mahlzeit initiiert hatte. Patienten mit TMJ-Schmerzen brauchen auch länger, um ihre Nahrung zu kauen und die Zykluslänge verkürzt sich, wenn TMJ-Schmerzen^44-46vermindert werden. Die Verlängerung der Essensdauer bei TMJ-Schmerzen wird voraussichtlich ein “Schutzverhalten” sein, operativ definiert als nozizeptives Verhalten⁴⁷.

Die Essensdauer misst die TMJ-Nozieption mit einer nichtinvasiven Methode für bis zu 19 Tage bei männlichen und weiblichen Ratten und 6 Tagen (längste getestete Dauer) bei männlichen Mäusen und könnte als biologischer Marker der Nozieption^38-41beschrieben werden. Zur Unterstützung, dass die Essensdauer nozizeptive Reaktionen misst, kann die Nozizeption durch pharmakologische Intervention enden, wodurch die Dauer des Essens wieder normal^38,40,41ist. Dies wurde auch bestätigt, wenn nozizeptive Neuronen mit Capsaicin zerstört wurden; nach Nervenzerstörung wurde die Dauer des Tiermehls nach Injektion von CFA in das TMJ 40 nicht erhöht.

Im Folgenden finden Sie das Protokoll zum Abrufen und Analysieren von Essensdauerdaten.