Elektronik von Frey, Trypanosoma evansi ile Enfekte Farelerde Allodini ve Ağrıyı Değerlendirmek için Fare Yüz Buruşturma Ölçeği ile ilişkili
Summary
Burada, Trypanosoma evansi ile enfekte olmuş farelerde nosisepsiyonu değerlendirmek için, elektronik von Frey aparatını bir araç olarak kullanarak, arka pençe ve iç organların mekanik eşiklerini ölçen bir protokol sunuyoruz.
Abstract
Enfeksiyöz hastalık patogenezi hala araştırılması gereken karmaşık bir alandır. Allodini ve ağrı gibi çeşitli klinik belirtilerin seyri evcil hayvanlarda gözlenebilir. Bununla birlikte, yollarının bilgisi ve doğru tedavi, birçoğu laboratuvar hayvanları kullanan kontrollü deneylere ihtiyaç duyar. Arka pençe ve iç organların mekanik eşiklerindeki değişikliklerin ölçülmesi, kemirgenlerde ağrı algısındaki değişiklikleri gözlemlemek için yararlı bir tekniktir. Geri çekilme tepkisi ilk olarak temel testlerde ölçülebilir, bu da deney gruplarının daha iyi kontrol edilmesini sağlar. Enfeksiyon indüklendikten ve protokole ilaç eklendikten sonra sonraki testler yapılabilir. Ağrı benzeri değişiklikleri gözlemlemek için bir yüz ölçeğinin kullanılmasıyla ilişkili bir elektronik von Frey cihazının kullanılması, farelerde allodini ve ağrıyı değerlendirmek için basit, kesin ve tutarlı bir değerlendirmeye izin verir. Bu nedenle, Trypanosoma evansi enfeksiyonu için mevcut metodolojiyi kullanan deneyler, laboratuvarda enfekte olmuş hayvanlarda allodini ve ağrıyı değerlendirmek için yararlı bir yöntemdir ve bu, çiftlik hayvanları için geleneksel tedaviye uygulanabilir.
Introduction
Trypanosoma evansi, Güney Amerika’da “surra” veya “mal-das-cadeiras” olarak adlandırılan hastalığın etiyolojik ajanıdır 1,2. Genellikle atları ve sığırları etkiler, aynı zamanda hematofag yarasalar, tabanidler ve stomoklar sinek ısırıkları tarafından bulaşan vahşi faunayı da etkiler 1,3. Surra, evcil hayvanlarda, doğru tedavi yapılmadığında ölümcül olabilen, anemi, iştah ve kilo kaybı, kas güçsüzlüğü ve kürtaj gibi spesifik olmayan klinik belirtiler gösteren, konakçıya ve coğrafi bölgeye göre değişebilen önemli bir hastalıktır 2,4,5,6.
Hastalığın seyri sırasında enfekte hayvanlarda allodini ve ağrının ifadesi hala yeni bir konudur 2,7. Bu belirtilerin arkasındaki patogenezi anlama dürtüsü, klasik tripanosidal protokoleetkili analjezik ilaçlar ekleyerek şu anda kullanılan tedaviyi iyileştirmek ve rafine etmek için önemli bir adımdır 5,6. Bu senaryoda, fareler laboratuvarda kontrollü ortamlarda kolayca tutulabildiğinden ve bu nedenle çiftlik hayvanlarının kullanıldığı saha deneylerinden daha tutarlı sonuçlar verdiğinden, hastalığın bir fare modeli kullanılarak tekrarlanması olasılığı bir avantajı temsil eder.
Çok sayıda deneyde allodinin değerlendirilmesi için elektronik bir von Frey (EvF) cihazı kullanılarak yaygın olarak mekanik bir eşik elde edilir 2,8,9. Bu cihaz, mekanik stimülasyona karşı doku duyarlılığını değerlendirmek için kullanılır: aparat, cihaza bağlı 20-200 μL’lik bir uç aracılığıyla hayvanın pençesine dokunduğunda, hayvanın pençeyi geri çekme kuvveti kaydedilir.
Kemirgenler genellikle bu deneylerde standart hayvanlar olarak kullanılır ve çoğu sonuç, araştırılan hastalıkların çoğu, kontrollü bir çalışma yürütmenin zor olacağı diğer türlerden geldiğinden, diğer türlere tahmin edilir. Ayrıca, allodini ve ağrı yakından ilişkilidir. Enfekte farelerde ağrıyı değerlendirmek için spesifik bir yüz ölçeğinin kullanılması, T. evansi enfeksiyonu 2,10 sırasında ağrının varlığını doğrulamak için doğrulayıcı bir adjuvan olarak önemli bir rol oynar.
Bu protokolde, deneysel olarak T. evansi ile enfekte olmuş farelerde allodini ve ağrıyı değerlendirmek için yeni bir model gösteriyoruz, değişkenler arasında yüksek bir korelasyon gösteriyoruz ve böylece güçlü bir model olduğunu kanıtlıyoruz. Ayrıca, tüm prosedürü gerçekleştirmek için az sayıda araştırmacı gerektirir ve bu da deney sırasında insan müdahalesi olasılığını azaltır. Ayrıca, araştırmacının akut bir seyir sırasında hedef hastalığı tekrarlamasını ve deneysel tasarıma birkaç farklı tedavi ilacı eklemesini ve böylece kısa sürede tutarlı sonuçlar elde etmesini sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Enfekte hayvanları içeren deneylerde kritik bir adım, parazitemi seviyelerinin kontrolüdür. Farklı T. evansi suşları, farelerde farklı şekillerde davranabilir ve akut enfeksiyonlardan kronik enfeksiyonlarayol açabilir 2,4,5,6. Ayrıca, enfeksiyon dozundaki değişiklikler farelerin hayatta kalma süresini azaltabilir veya uzatabilir. Bu nedenle, deneyin doğru periyodunu bel…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, finansal destek için Santa Catarina Eyalet Üniversitesi’ne, hayvanlar ve uzay için Farmakoloji Laboratuvarı’na ve bu deneylerde kullanılan T. evansi ile enfekte olmuş dondurularak saklanmış kan örneği için Hemoparazitler ve Vektörler Biyokimya Laboratuvarı’na özel teşekkür ederler.
Materials
| 26 G 1/2" needle coupled to insulin syringe | TKL | 80288090100 | Used to infund solutions on laboratory animals |
| Accessories for von Frey analgesimeter | INSIGHT | EFF 303 | Containment box with support for digital analgesimeter assessment |
| D-(+)-Glucose | SIGMA-ALDRICH | G7021 | A monosaccharide which is the main source of energy in the form of ATP for living organisms |
| Digital analgesimeter | INSIGHT | von Frey Wi-Fi | The von Frey Wi-Fi is a portable device used to assess tissue sensitivity to mechanical stimuli |
| Gilson type 10 µL polypropylene tip | CRALPLAST | 18261 | Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for hind paw allodynia assessment |
| Laboratory water bath | BEING INSTRUMENT | BW-22P | Used to heat liquid and semi-solid substances contained in appropriate recipients to specific temperature |
| Phosphate buffered saline | SIGMA-ALDRICH | 806552 | A balanced salt solution buffer used for a variety of cell culture applications |
| Swiss mice (Mus musculus) from both gender | UFSC | Swiss Webster | Laboratory animals used for controlled experiments |
| Trypanosoma evansi cryiopreserved sample | UDESC | – | Sample used to infect all mice, ceded by the Hemoparasites and Vectors Biochemistry Laboratory |
| Universal type 10 µL polypropylene tip | CRALPLAST | 18171 | Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for visceral allodynia assessment |
References
- Desquesnes, M., et al. Trypanosoma evansi and surra: a review and perspectives on origin, history, distribution, taxonomy, morphology, hosts, and pathogenic effects. BioMed Research International. 2013, 194176 (2013).
- Cipriani, D. S., et al. Experimental Trypanosoma evansi infection induces pain along with oxidative stress, prevented by COX-2 inhibition. Experimental Parasitology. 247, 108477 (2023).
- Paim, F. C., et al. Cytokines in rats experimentally infected with Trypanosoma evansi. Experimental Parasitology. 128 (4), 365-370 (2011).
- Gillingwater, K., et al. In vivo investigations of selected diamidine compounds against Trypanosoma evansi using a mouse model. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 53 (12), 5074-5079 (2009).
- Dkhil, M. A., et al. Treatment of Trypanosoma evansi-infected mice with Eucalyptus camaldulensis led to a change in brain response and spleen immunomodulation. Frontiers in Microbiology. 13, 833520 (2022).
- Dkhil, M. A., et al. Murine liver response to Allium sativum treatment during infection induced-trypanosomiasis. Saudi Journal of Biological Sciences. 28 (6), 3270-3274 (2021).
- Martins de Moraes, C., et al. Infection by Trypanosoma evansi in horses from Brazil. Revista Portuguesa de Ciências Veterinárias. 102 (561-562), 159-163 (2007).
- Martinov, T., et al. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. Journal of Visualized Experiments. 82, e51212 (2013).
- Rodríguez-Angulo, H., et al. Role of TNF in sickness behavior and allodynia during the acute phase of Chagas’ disease. Experimental Parasitology. 134 (4), 422-429 (2013).
- Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7, 447-449 (2010).
- Eijkelkamp, N., et al. Increased visceral sensitivity to capsaicin after DSS-induced colitis in mice: spinal cord c-Fos expression and behavior. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 293 (4), 749-757 (2007).
- Mekata, H., et al. Expression of regulatory dendritic cell-related cytokines in cattle experimentally infected with Trypanosoma evansi. Journal of Veterinary Medical Science. 77 (8), 1017-1019 (2015).
- Mukaka, M. M. Statistics corner: a guide to appropriate use of correlation coefficient in medical research. Malawi Medical Journal. 24 (3), 69-71 (2012).
- Schober, P., et al. Correlation coefficients: appropriate use and interpretation. Anesthesia and Analgesia. 126 (5), 1763-1768 (2018).
- Kamidi, C. M., et al. Differential virulence of camel Trypanosoma evansi isolates in mice. Parasitology. 145 (9), 1235-1242 (2018).
- Mekata, H., et al. Isolation, cloning, and pathologic analysis of Trypanosoma evansi field isolates. Parasitology Research. 112, 1513-1521 (2013).
- Silva, A. S., et al. Trypanosoma evansi pathogenicity strain in rats inoculated with parasite in fresh and cryopreserved blood. Ciência Rural. 39 (6), 1842-1846 (2009).
- Silva, A. S., et al. Acetylcholinesterase activity and lipid peroxidation in the brain and spinal cord of rats infected with Trypanosoma evansi. Veterinary Parasitology. 175, 237-244 (2011).
- Diógenes, A. K. L., et al. Concurrent validity of electronic von Frey as an assessment tool for burn associated pain. Burns. 46 (6), 1328-1336 (2020).
- Kalueff, A. V., et al. Neurobiology of rodent self-grooming and its value for translational neuroscience. Nature Reviews Neuroscience. 17, 45-59 (2016).
