العلاج الصيدلاني داخل الجمجمة وفحوصات الألم في القوارض
Summary
نقدم هنا بروتوكولا لإجراء التجارب الدوائية داخل الجمجمة متبوعاً بألم السلوك فحوصات في القوارض. ويسمح هذا البروتوكول الباحثين إنجاز الأهداف الجزيئية والخلوية في الدماغ، لعوامل دوائية في علاج الألم.
Abstract
الألم تجربة حسية بارزة مع الأبعاد العاطفية والمعرفية. ومع ذلك، تظل الآليات المركزية للألم غير مفهومة، التي تعوق تطوير علاجات فعالة. الصيدلة داخل الجمجمة يمثل أداة هامة لفهم الآليات الجزيئية والخلوية من الألم في الدماغ، وكذلك لعلاجات جديدة. نقدم هنا بروتوكول يدمج الصيدلة داخل الجمجمة مع اختبار السلوك الألم. على وجه التحديد، نعرض كيفية ضخ المخدرات مسكن في منطقة الدماغ select، التي قد تكون مسؤولة عن التحوير الألم. وعلاوة على ذلك، لتحديد مدى تأثير المخدرات مرشح في النظام العصبي المركزي، يتم إجراء فحوصات الألم بعد العلاج داخل الجمجمة. وتبين النتائج التي توصلنا إليها أن الإدارة داخل الجمجمة المخدرات مسكن في منطقة مستهدفة يمكن أن توفر إغاثة ألم في القوارض. وهكذا، لدينا بروتوكول يوضح بنجاح أن الصيدلة داخل الجمجمة، جنبا إلى جنب مع الألم اختبار السلوك، يمكن أن تكون أداة قوية لدراسة آليات الألم في الدماغ.
Introduction
الجهاز العصبي المركزي المعروف بدور رئيسي في تنظيم الألم. على سبيل المثال، قد غلوتامات الإشارات في الدماغ بدور تنظيمي في سياق الألم1،2. ومن ثم، هناك حاجة لدراسة مسارات الإشارات الخلوية والجزيئية في الدماغ فيما يتعلق بالألم. وبالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى فهم إذا كان يمكن تعديل أهداف جزيئية في مناطق محددة من الدماغ لعلاج الألم. الدراسات الحالية للألم في الدماغ يعتمدون في المختبر الدراسات الكهربية في تركيبة مع الجهازية تسليم وكلاء الدوائية (داخل). في المختبر الدراسات لديها عجز واضح في الكشف عن آليات الألم في فيفو . وفي الوقت نفسه، إيصال الأدوية الجهازية لا تحدد الأهداف الخلوية الدقيقة. في فيفو الحقن داخل الجمجمة من العوامل الكيميائية والبيولوجية أصبحت أداة قوية لدراسة مسارات عصبية والجزيئية في الدماغ. وفي السنوات الأخيرة، استخدمت الحقول الأخرى في فيفو الحقن داخل الجمجمة بنجاح دراسة سلوكيات الإدمان والمكافأة ومسارات الدائرة في القوارض3،4. ومع ذلك، في سياق الألم، ينقصنا الاستخدام في فيفو الصيدلة داخل الجمجمة.
الحقن داخل الجمجمة تسمح لدقيقة حقن المخدرات في منطقة معينة من الدماغ. وعلاوة على ذلك، مسارات محددة والمستقبلات يمكن استهداف استخدام المخدرات انتقائية للغاية. المزيج من نظام التسليم داخل الجمجمة مع المخدرات الدقة يسمح لنا باستهداف الأهداف الجزيئية والخلوية للألم. بعد تسليم هذه الأدوية داخل الجمجمة، يمكن للباحثين يلاحظ الآثار المباشرة في سلوك القوارض. من تجارب أجريت أيضا، ويمكن ربط السلوكيات القوارض مع علم الصيدلة.
في هذا البروتوكول، استخدمنا المثال ضخ أمباكيني في قشرة prefrontal (PFC) تثبت إليه غلوتامات القشرية إشارات في التنظيم الأم. أمباكينيس هي المركبات الاصطناعية التي تعرف المغيرون اللوستيريك. أنها أظهرت القدرة على تخفيف حدة ونماذج الألم المزمن في الحيوان5،6. الدراسات السابقة تشير إلى أن المواقع المحتملة لعمل أمباكينيس في5،الدماغ6. الهيدروكربون المشبع بالفلور وهي منطقة في الدماغ الذي يسلك من أعلى إلى أسفل عنصر التحكم إلى المناطق سوبكورتيكال لتنظيم المزاج والسلوك. بعض من هذه الإسقاطات الإخراج أظهرت أن يكون المفتاح في الألم اللائحة1،،من27. وبشكل أكثر تحديداً، قد تبين غلوتامات إشارات في اللجنة المالية الدائمة لتنظيم الألم. وهكذا، اختير الهيدروكربون المشبع بالفلور كمنطقة مستهدفة الدماغ لدراسة أمباكينيس في الدول الأم.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه الدراسة، وقد أثبتنا أن الصيدلة داخل الجمجمة هو أداة قوية لدراسة آليات الألم وإمكانات كنظام توصيل علاجية. في البروتوكول، ولدينا نحن تسليم أمباكينيس مباشرة إلى اللجنة المالية الدائمة، ووجدت أن بتعزيز غلوتامات إشارات في اللجنة المالية الدائمة، أمباكينيس المقدمة لتخفيف الآلام. كنا ق…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذا العمل كان يدعمها المعهد العامة الطبية العلوم الوطنية (GM102691، GM115384)، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NS100065)، (بيثيسدا، ماريلاند، الولايات المتحدة الأمريكية) و “التخدير الصندوق من نيويورك جامعة إدارة البحوث” من التخدير (نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية).
Materials
| Sterotaxic Cannula | PlasticsOne | 8I26GA8MMKIT | |
| Digital Syringe | Hamilton | 8440 | |
| AMPAkine | Sigma Aldrich | C-271 | |
| Dimethyl Sulfoxide | Sigma Aldrich | D4540 | |
| Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37370 | |
| Male Sprague-Dawley rats | Taconic Farms | NTac:SD | |
| Sterile Surgical gloves | Dynarex | 6535 |
References
- Lee, M., et al. Activation of corticostriatal circuitry relieves chronic neuropathic pain. The Journal of Neuroscience. 35 (13), 5247-5259 (2015).
- Martinez, E., Lin, H. H., Zhou, H., Dale, J., Liu, K., Wang, J. Corticostriatal Regulation of Acute Pain. Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 146 (2017).
- Goffer, Y., et al. Calcium-permeable AMPA receptors in the nucleus accumbens regulate depression-like behaviors in the chronic neuropathic pain state. The Journal of Neuroscience. 33 (48), 19034-19044 (2013).
- Carr, K. D., et al. AMPA receptor subunit GluR1 downstream of D-1 dopamine receptor stimulation in nucleus accumbens shell mediates increased drug reward magnitude in food-restricted rats. Neuroscience. 165, 1074-1086 (2010).
- Su, C., et al. AMPAkines target the nucleus accumbens to relieve postoperative pain. Anesthesiology. 125 (5), 1030-1043 (2016).
- Le, A. M., Lee, M., Su, C., Zou, A., Wang, J. AMPAkines have novel analgesic properties in rat models of persistent neuropathic and inflammatory pain. Anesthesiology. 121 (5), 1080-1090 (2014).
- Cooper, S. J. Anaesthetisation of prefrontal cortex and response to noxious stimulation. Nature. 254 (5499), 439-440 (1975).
- Blevins, J. E., Stanley, B. G., Reidelberger, R. D. DMSO as a vehicle for central injections: tests with feeding elicited by norepinephrine injected into the paraventricular nucleus. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 71, 277-282 (2002).
- Schmeichel, B. E., Herman, M. A., Roberto, M., Koob, G. F. Hypocretin Neurotransmission Within the Central Amygdala Mediates Escalated Cocaine Self-administration and Stress-Induced Reinstatement in Rats. Biological Psychiatry. 81, 606-615 (2017).
- Sun, Y., Liu, K., Martinez, E., Dale, J., Huang, D., Wang, J. AMPAkines and morphine provide complementary analgesia. Behavioural Brain Research. 334 (2017), 1-5 (2017).
