ניתוח ובדיקות התנהגותיות במודל טרנספוזיציית נוירומה טיביאלית בחולדות
Summary
פרוטוקול זה מתאר את מודל הטרנספוזיציה של נוירומה טיביאלית, הכרוך בנגע של העצב הטיביאלי עם טרנספוזיציה עוקבת של קצה העצב הפרוקסימלי לכיוון מנח פרטיביאלי או לטרלי תת עורי. בדיקה התנהגותית של כאב נוירומה והיפראלגזיה פלנטרית מכומתת באמצעות מונופילמנטים של פון פריי.
Abstract
טרנספוזיציית נוירומה טיביאלית (TNT) היא מודל חולדה שבו אלודיניה באתר הנוירומה (עצב טיביאלי) ניתנת להערכה עצמאית מאלודיניה במשטח הפלנטרי של הכף האחורית העצבנית על ידי עצב סוראלי שלם. מודל TNT זה מתאים לבדיקת טיפולים לכאבי נוירומה, כגון עליונותם הפוטנציאלית של טיפולים כירורגיים מסוימים שכבר נמצאים בשימוש במרפאה, או להערכת תרופות חדשות והשפעתן על שתי שיטות הכאב באותה חיה. במודל זה, נגע דיסטלי (נוירוטמזיס) נעשה בעצב הטיביאלי, וקצה העצב הפרוקסימלי עובר טרנספוזיה ומקובע תת עורית ומדויקת כדי לאפשר הערכות של אתר הנוירומה עם מונופילמנט פון פריי 15 גרם. כדי להעריך אלודיניה מעל העצב הסורי, ניתן להשתמש במונופילמנטים של פון פריי בשיטה מעלה-מטה באזור הצידי הפלנטרי של הכף האחורית. לאחר חיתוך העצב הטיביאלי, רגישות יתר מכנית מתפתחת באתר הנוירומה תוך שבוע לאחר הניתוח ונמשכת לפחות עד 12 שבועות לאחר הניתוח. אלודיניה במשטח הפלנטרי העצבני הסוראלי מתפתחת תוך 3 שבועות לאחר הניתוח בהשוואה לגפה הנגדית. ב 12 שבועות, נוירומה נוצרת על הקצה הפרוקסימלי של עצב טיביאלי קטוע, מסומן על ידי פיזור ומערבולות של אקסונים. עבור ניתוח מודל TNT, יש לבצע מספר שלבים קריטיים (מיקרו)כירורגיים, ומומלץ לבצע חלק מהניתוחים בהרדמה סופנית. בהשוואה למודלים אחרים של כאב נוירופתי, כגון מודל הפגיעה העצבית החסוכה, אלודיניה מעל אתר הנוירומה יכולה להיבדק באופן עצמאי מרגישות יתר עצבית סוראלית במודל TNT. עם זאת, אתר נוירומה יכול להיבדק רק בחולדות, לא בעכברים. הטיפים וההנחיות הניתנים בפרוטוקול זה יכולים לסייע לקבוצות מחקר העובדות על כאב ליישם בהצלחה את מודל TNT במתקן שלהן.
Introduction
כל פצע, החל מחתכים פשוטים ועד קטיעת גפה שלמה, מלווה בדרגות שונות של פגיעה עצבית היקפית. פגיעה עצבית כזו עלולה לגרום להיווצרות נוירומה, שזירה לא מאורגנת של סיבי עצב נובטים. נוירומות מכאיבות אצל 8%-30% מהחולים, ומשפיעות קשות על איכות חייהם 1,2,3,4,5. לאחר קטיעת גפיים, כאב נוירומה מתפתח אצל 50% מהחולים 6,7,8. תסמינים מדווחים כוללים רגישות, כאב ספונטני, אלודיניה, שיכוך יתר ורגישות יתר מכנית או תרמית באזור העצבים9. כאשר לא מטופלים כראוי בתוך שנה אחת, כאב נוירומה יכול להתקדם למצב כאב כרוני, וכתוצאה מכך נטל חברתי גבוה ועלויות רפואיות נלוות 10,11,12,13,14. בשל יעילותן הירודה של ההתערבויות הפרמקולוגיות הנוכחיות, עדיף לטפל בכאבי נוירומה על ידי הסרה כירורגית של הנוירומה הכואבת, והעצב המטופל בטכניקות כירורגיות שונות, כמתואר בספרות15. חשוב לציין כי הקלה מוחלטת בכאב היא נדירה, הכאב לעיתים מחמיר עם הזמן, ו-40% מהמטופלים אינם נהנים מהניתוח, מה שמעיד על כך שיש צורך בטיפולים חדשים 1,16.
מודל חולדות סטנדרטי של כאב נוירומה מסייע בהבנת המנגנונים המניעים כאב נוירומה, ועשוי לסייע בזיהוי טיפולים חדשים או בהערכת טיפולים קיימים המשמשים במרפאה. מודל טרנספוזיציית נוירומה טיביאלית (TNT) תואר לראשונה על ידי דורסי ועמיתיו בשנת 200817 ושימש קבוצות מחקר שונות18,19,20. המטרה הכוללת של שיטה זו היא להיות מסוגל לבדוק טכניקות טיפול שונות עבור כאב נוירומה. היתרון של המודל על, למשל, הפגיעה העצבית החסכנית (SNI) מודל21, הוא שהוא מאפשר לבדוק אלודיניה באתר הנוירומה. הסיבה לכך היא שהמודל כרוך בהעברת קצה העצב הפרוקסימלי של העצב הטיביאלי למצב פרטיביאלי תת עורי, שם ניתן לחקור אותו עם מונופילמנטים של פון פריי. יתר על כן, allodynia מתפתח על פני השטח plantar של הכף האחורית innervated על ידי עצב sural שלם, אשר ניתן להעריך באופן עצמאי מן כאב נוירומה באותה חיה. הדבר דומה לסימפטומים של כאבי נוירומה בחולים, שם כאב נוירופתי מתמשך לאחר הסרת נוירומה כואבת נגרם לעיתים על ידי העצבים השכנים22. יתר על כן, אלודיניה מעל עצב קטוע עם נוירומה היא שיטת כאב שונה מאשר אלודיניה מעל עצב שכן שלם. לפיכך, מודל זה מאפשר להעריך את ההשפעה של טיפולים חדשים הן על אלודיניה הקיימת באתר נוירומה והן על כאב נוירופתי נפוץ יותר שנבדק במשטח הפלנטרי של הכף האחורית. מכיוון שהניתוח המבוצע ליצירת מודל TNT יכול להיות מאתגר, מאמר זה מפרט את ההליך לתמיכה בחוקרים המיישמים את המודל במתקן שלהם.
Protocol
Representative Results
Discussion
שלבים קריטיים בפרוטוקול
מודל TNT כולל חיתוך של העצב הטיביאלי והעברתו לרוחב ותת עורית למיקום pretibial כדי לאפשר בדיקת רגישות של הנוירומה, בנוסף hyperalgesia plantar מעל העצב sural. במודל TNT, חשוב שמקומה של הנוירומה יהיה גלוי לחוקרים. לכן, זן חולדה לבקנים מועדף מכיוון שתפרים תת עוריים נראים בקלות ד…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ברצוננו להודות לסבין ורסטיג על הסיוע במהלך מיקרו-כירורגיה ולאניה ואן דר סאר וטרודי אוסטרוולד-רומיין ממעבדת החיות הנפוצות (Gemeenschappelijk Dieren Laboratorium) על עזרתן בהכנת המיקרוסקופ וחדר הניתוח ובטיפול בבעלי החיים.
מחקר זה מומן על ידי Axogen.
Materials
| Aesthesio | Linton Instrumentation | 514007 until 514015 | 0.6 g until 15 g monofilaments |
| Carprofen | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes caprofen dilution |
| Cotton swabs | Nobamed | 974255 | |
| Electrocautery | Fine Science Tools | 18010-00 | |
| Ethanol 70% | Interchema BV | 400406 | |
| Ethilon 4.0 | Johnson & Johnson | 1854G | IMPORTANT: the color should be blue or black |
| Ethilon 8.0 | Johnson & Johnson | BV130-5 | |
| Isoflo, isoflurane Zoetis | Dechra Veterinary Products | B506 | |
| Mesh bottom cages | StoeltingCo | 57816 and 57824 | |
| Micro forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Micro needle holder | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Micro scissors | Fine Science Tools | 15019-10 | |
| Micro tweezers | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| NaCl 0.9% | Trademed | H7 1000-FRE | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12004-16 | |
| Ophthalmic ointment | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes the ophthalmic ointment |
| Scalpel | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14001-12 | |
| Stereo surgical microscope | Leica | A60 F | |
| Sterile sheet with hole | Evercare OneMed | 1555-01 | |
| Surgical blade nr.15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Tweezers | Fine Science Tools | 11617-12 |
References
- Stokvis, A., vander Avoort, D. J., van Neck, J. W., Hovius, S. E., Coert, J. H. Surgical management of neuroma pain: a prospective follow-up study. Pain. 151 (3), 862-869 (2010).
- Domeshek, L. F., et al. Surgical treatment of neuromas improves patient-reported pain, depression, and quality of life. Plastic and Reconstructive Surgery. 139 (2), 407-418 (2017).
- Lame, I. E., Peters, M. L., Vlaeyen, J. W., Kleef, M., Patijn, J. Quality of life in chronic pain is more associated with beliefs about pain, than with pain intensity. European Journal of Pain. 9 (1), 15-24 (2005).
- Koch, H., Haas, F., Hubmer, M., Rappl, T., Scharnagl, E. Treatment of painful neuroma by resection and nerve stump transplantation into a vein. Annals of Plastic Surgery. 51 (1), 45-50 (2003).
- Fisher, G. T., Boswick, J. A. Neuroma formation following digital amputations. Journal of Trauma. 23 (2), 136-142 (1983).
- Bowen, J. B., Ruter, D., Wee, C., West, J., Valerio, I. L. Targeted muscle reinnervation technique in below-knee amputation. Plastic and Reconstructive Surgery. 143 (1), 309-312 (2019).
- Jensen, T. S., Krebs, B., Nielsen, J., Rasmussen, P. Phantom limb, phantom pain and stump pain in amputees during the first 6 months following limb amputation. Pain. 17 (3), 243-256 (1983).
- Woo, S. L., et al. Regenerative peripheral nerve interfaces for the treatment of postamputation neuroma pain: a pilot study. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 4 (12), 1038 (2016).
- Arnold, D. M. J., et al. Diagnostic criteria for symptomatic neuroma. Annals of Plastic Surgery. 82 (4), 420-427 (2019).
- Liedgens, H., Obradovic, M., De Courcy, J., Holbrook, T., Jakubanis, R. A burden of illness study for neuropathic pain in Europe. Clinicoeconomics and Outcomes Research. 8, 113-126 (2016).
- Langley, P. C., Van Litsenburg, C., Cappelleri, J. C., Carroll, D. The burden associated with neuropathic pain in Western Europe. Journal of Medical Economics. 16 (1), 85-95 (2013).
- Dworkin, R. H., et al. Interpreting the clinical importance of group differences in chronic pain clinical trials: IMMPACT recommendations. Pain. 146 (3), 238-244 (2009).
- Mackinnon, S. E., Dellon, A. L. Results of treatment of recurrent dorsoradial wrist neuromas. Annals of Plastic Surgery. 19 (1), 54-61 (1987).
- Harden, R. N. Chronic neuropathic pain. Mechanisms, diagnosis, and treatment. Neurologist. 11 (2), 111-122 (2005).
- Poppler, L. H., et al. Surgical interventions for the treatment of painful neuroma: a comparative meta-analysis. Pain. 159 (2), 214-223 (2018).
- Eberlin, K. R., Ducic, I. Surgical algorithm for neuroma management: a changing treatment paradigm. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 6 (10), 1952 (2018).
- Dorsi, M. J., et al. The tibial neuroma transposition (TNT) model of neuroma pain and hyperalgesia. Pain. 134 (3), 320-334 (2008).
- Tork, S., et al. Application of a porcine small intestine submucosa nerve cap for prevention of neuromas and associated pain. Tissue Engineering Part A. 26 (9-10), 503-511 (2020).
- Miyazaki, R., Yamamoto, T. The efficacy of morphine, pregabalin, gabapentin, and duloxetine on mechanical allodynia is different from that on neuroma pain in the rat neuropathic pain model. Anesthesia and Analgesia. 115 (1), 182-188 (2012).
- Tian, J., et al. Swimming training reduces neuroma pain by regulating neurotrophins. Medicine and Science in Sports Exercise. 50 (1), 54-61 (2018).
- Decosterd, I., Woolf, C. J. Spared nerve injury: an animal model of persistent peripheral neuropathic pain. Pain. 87 (2), 149-158 (2000).
- Poublon, A. R., et al. The anatomical relationship of the superficial radial nerve and the lateral antebrachial cutaneous nerve: A possible factor in persistent neuropathic pain. Journal of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery. 68 (2), 237-242 (2015).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20 (1), 441-462 (1980).
- Austin, P. J., Wu, A., Moalem-Taylor, G. Chronic constriction of the sciatic nerve and pain hypersensitivity testing in rats. Journal of Visualized Experiments. (61), e3393 (2012).
