Внутричерепных фармакотерапии и боль Assays грызунов
Summary
Здесь мы представляем протокол к внутричерепной фармакологические эксперименты, следуют боль поведение анализов в грызунов. Этот протокол позволяет исследователям доставить молекулярных и клеточных целей в головном мозге, для фармакологических агентов в лечении боли.
Abstract
Боль является характерной чувственный опыт с эмоциональные и когнитивные аспекты. Однако Центральный механизмы боли остаются плохо понимали, что препятствует развитию эффективной терапии. Внутричерепных фармакологии представляет важным инструментом для понимания молекулярных и клеточных механизмов, боли в мозг, а также Роман лечения. Здесь мы представляем протокол, который интегрирует внутричерепных фармакологии боли поведение тестирования. В частности мы покажем, как на настаиваться болеутоляющие препараты в регион выберите мозга, которые могут быть ответственны за боль модуляции. Кроме того чтобы определить эффект препарата кандидат в центральной нервной системе, боль анализы выполняются после внутричерепного лечения. Наши результаты показывают, что внутричерепных отправления болеутоляющие препараты в целевом регионе могут обеспечить облегчение боли в грызунов. Таким образом наш протокол успешно демонстрирует, что внутричерепных фармакологии, в сочетании с болью поведение тестирования, может быть мощным инструментом для изучения механизмов боли в мозг.
Introduction
Известно, что центральной нервной системы играют ключевую роль в регуляции боли. Например глютамат сигналов в мозг имеет регулирующей роли в контексте боли1,2. Следовательно существует необходимость изучения клеточном и молекулярном сигнальных путей в головном мозге в отношении боли. Кроме того необходимо понять, если молекулярных целей в конкретных мозга могут быть изменены для лечения боли. Текущие исследования боли в мозг положиться в vitro исследования электрофизиологии в сочетании с системными (внутрибрюшной) доставки фармакологических агентов. В vitro исследования имеют очевидный дефицит в раскрытии в естественных условиях механизмы боли. Тем временем системных лекарств не разграничить точные клеточных мишеней. В естественных условиях внутричерепных инъекции химических и биологических агентов стали мощным инструментом для изучения неврологические и молекулярные пути в головном мозге. В последние годы другие поля использовали в vivo внутричерепных инъекции успешно изучать поведение наркомании и вознаграждение и замыкания путей в грызунов3,4. Однако в контексте боли, использование в vivo внутричерепных фармакологии отсутствует.
Внутричерепных инъекции позволяют точно инъекций препарата в конкретной области мозга. Кроме того конкретные пути и рецепторы могут быть направлены с использованием высокоселективных наркотиков. Сочетание внутричерепных системы доставки с точностью препаратами позволяет нам ориентироваться на молекулярном и клеточном цели для боли. После внутричерепных доставки этих лекарств исследователи могут наблюдать непосредственных последствий в поведении грызунов. От хорошо проведенных экспериментов грызунов поведения могут быть связаны с фармакологии.
В этом протоколе мы использовали пример ампакины вливания в префронтальной коре (PFC) продемонстрировать механизм корковых глутамата сигнализации в регуляции боли. AMPAkines являются синтетическими соединениями, которые известны аллостерический модуляторы. Они показали способность облегчить острые и хронические боли в животных моделей5,6. Предыдущие исследования показывают, что вероятность сайты действий AMPAkines в мозг5,6. PFC — это область в мозге, что экспонаты сверху вниз управления подкорковых областей регулировать настроение и поведение. Некоторые из этих прогнозов вывода было показано, чтобы быть ключом в боль правилам1,2,7. Говоря более конкретно глютамат сигнализации в ПФУ было показано регулируют боли. Таким образом ПФК был выбран как мозг целевой области для изучения AMPAkines в государствах боль.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании мы продемонстрировали, что внутричерепных фармакологии является мощным инструментом для изучения боли механизмов и имеет потенциал как терапевтические системы доставки. В нашем протокол Мы доставлено AMPAkines непосредственно в ПФУ и обнаружили, что путем повышения г…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана национального института Генеральной медицинских наук (GM102691, GM115384), Национальный институт неврологических нарушений и инсульта (NS100065), (Бетесда, MD, США) и анестезии исследований фонда из Нью-Йорка факультет университета Анестезиологии (Нью-Йорк, Нью -Йорк, США).
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).
