פגיעה כרונית בהיצרות של העצב האינפרא-אורביטלי הדיסטלי (DIoN-CCI) בעכברים לחקר כאב נוירופתי טריגמינלי
Summary
פגיעה כרונית בהיצרות של העצב האינפרא-אורביטלי הדיסטלי בעכברים גורמת לשינויים בהתנהגות ספונטנית (פעילות טיפוח פנים מוגברת) ובהתנהגות נוציפנסיבית בתגובה לגירוי מישושי (תגובתיות יתר לגירוי שיער פון פריי) המהווים סימנים לכאב מתמשך ולאלודיניה ומשמשים מודל לכאב נוירופתי טריגמינלי.
Abstract
מודלים של בעלי חיים נותרו כלים הכרחיים לחקר כאב נוירופתי. כתב יד זה מתאר את מודל הפגיעה הכרונית בעצב אינפרא-אורביטלי דיסטלי (DIoN-CCI) לחקר כאב נוירופתי טריגמינלי בעכברים. זה כולל את ההליכים הכירורגיים לביצוע פציעת ההתכווצות הכרונית ואת הבדיקות ההתנהגותיות שלאחר הניתוח כדי להעריך את השינויים בהתנהגות ספונטנית ומעוררת שהם סימנים לכאב מתמשך ואלודיניה מכנית. השיטות והקריאות ההתנהגותיות דומות למודל פגיעת התכווצות כרונית של עצב אינפרא-אורביטלי (IoN-CCI) בחולדות. עם זאת, שינויים חשובים נחוצים להתאמת מודל IoN-CCI לעכברים. ראשית, הגישה התוך-מסלולית מוחלפת בגישה רוסטרלית יותר עם חתך בין העין לכרית השפם. לפיכך, ה-IoN קשור באופן מרוחק מחוץ לחלל המסלול. שנית, בשל הפעילות המוטורית הגבוהה יותר בעכברים, מתן אפשרות לחולדות לנוע בחופשיות בכלובים קטנים מוחלף על ידי הצבת עכברים במתקני ריסון שתוכננו ונבנו בהתאמה אישית. לאחר קשירת DIoN, עכברים מפגינים שינויים בהתנהגות ספונטנית ובתגובה לגירוי שיער פון פריי הדומים לאלה שבחולדות IoN-CCI, כלומר, טיפוח פנים מכוון מוגבר ותגובתיות יתר לגירוי שיער פון פריי בטריטוריית ה-IoN.
Introduction
כאב נוירופתי נובע מנזק למערכת העצבים הסומטוסנסורית, המוביל להעברה לא תקינה של אותות חושיים למוח. נזק עצבי סומטוסנסורי לא תמיד מוביל לכאב נוירופתי, אך השכיחות עולה עם חומרת הנוירופתיה הקלינית 1,2. חולי כאב נוירופתי חווים תסמינים ספציפיים כגון תחושות ספונטניות (צריבה, סיכות ומחטים, תחושות חשמליות) וכאב עז או ממושך באופן חריג לגירוי תמים או מזיק הנוטים להפוך לכרוניים ועמידים לטיפול בתרופות כאב קונבנציונליות3. התקדמות משמעותית בתחום חקר הכאב הנוירופתי נובעת מהגילוי כי כיווץ רופף של ליגטורות סביב העצב הסיאטי בחולדות מוביל להתנהגויות המזכירות מצבי כאב נוירופתיים אנושיים4. בעלי החיים מפגינים סף מופחת לחום, קור וגירוי מכני, ומפגינים התנהגויות נוסיפנסיביות. למרות ההבדלים הביולוגיים המובנים בעיבוד כאב בין בני אדם למכרסמים, מודלים של בעלי חיים הם כלי רב ערך לחקר המנגנונים הבסיסיים בהתפתחות כאב נוירופתי ולבחינת אסטרטגיות טיפול חדשות שהוצעו.
פרדיגמות בדיקת כאב מבוססות רפלקס חושי היו בשימוש נרחב במודלים של כאב נוירופתי, אך מדידת כאב מתמשך או הפרעות אחרות המלוות בתדירות גבוהה (הפרעת שינה, דיכאון, חרדה) לא קיבלה תשומת לב מספקת בהתחשב בכך שמדובר בתסמינים קליניים נפוצים המשפיעים על איכות החיים 5,6,7,8 . התנהגות טיפוח הפנים בחולדות תועדה כמדד לכאב נוירופתי ספונטני בעקבות פגיעה כרונית בהיצרות (CCI) של העצב האינפרא-אורביטלי (IoN)9,10. בנוסף, חולדות מפתחות גם תגובתיות יתר לגירוי מישוש קל של טריטוריית ה- IoN, המעידה על אלודיניה מכנית.
בהשוואה לעכברים, בגלל גודלם הגדול יותר, חולדות מתאימות יותר לפציעות כירורגיות. עם זאת, עכברים מציעים יעילות עלות ומקום ודורשים כמויות תרופות קטנות יותר. כמו כן, הופעת הטכנולוגיה המהונדסת הגבירה עוד יותר את השימוש בעכברים11,12. לכן, המטרה הכוללת של הליך זה היא לבצע פגיעה עצבית אינפרא-אורביטלית כירורגית בעכברים, בדומה לזו שבחולדות, הגורמת לשינויים בהתנהגות ספונטנית ומעוררת לחקר כאב נוירופתי טריגמינלי.
Protocol
Representative Results
Discussion
בחולדות, נטען בעבר כי גישה תוך-מסלולית ל-IoN עדיפה, בהתחשב בחשיבות של שליטה בשרירים עדינים שלמים בדפוסי הקצפה מורכבים בהבחנה ויבריסוטקטילית והמרחק היחסי של החתך בקו האמצע לטריטוריית העצב האינפרא-אורביטלי העורי10. אחרים טענו כי גישה דיסטלית דרך חתך לתוך העור ה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
למחברים אין הכרות.
Materials
| Chromic catgut (6-0) | Dynek | CG602D | ligatures |
| Cotton applicator | Pharmacy | ||
| Digital video camera | Sony | HDR-CX330E | |
| Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| Dumont forceps – Micro-blunted tips (#5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| Duratears | Alcon | 0037-820 | ophthalmic ointment |
| Hooked ligation aid | Fine Science Tools | 18062-12 | |
| Ketalar | Pfizer | ketamine (50 mg/mL) | |
| Operation microscope | Kaps | SOM 62 | |
| Precision cotton swab | Qosina | 10225 | |
| Precision trimmer | Philips | HP6392/00 | |
| Rompun | Bayer | xylazine (2%) | |
| Scissors – blunt tips | Fine Science Tools | 14574-09 | |
| Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer kit | Stoelting | 58011 | |
| Vicryl Rapide | Ethicon | MPVR489H | sutures |
References
- Costigan, M., Scholz, J., Woolf, C. J. Neuropathic pain: a maladaptive response of the nervous system to damage. Annu Rev Neurosci. 32, 1-32 (2009).
- Torrance, N., Smith, B. H., Bennett, M. I., Lee, A. J. The epidemiology of chronic pain of predominantly neuropathic origin. Results from a general population survey. J Pain. 7, 281-289 (2006).
- Jensen, T. S., Gottrup, H., Sindrup, S. H., Bach, F. W. The clinical picture of neuropathic pain. Eur J Pharmacol. 429 (1-3), 1-11 (2001).
- Bennett, G. J., Xie, Y. K. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 33 (1), 87-107 (1988).
- Backonja, M. M., Stacey, B. Neuropathic pain symptoms relative to overall pain rating. J Pain. 5, 491-497 (2004).
- Basbaum, A. I., Campbell, J. N., et al. Measurrement and New Technologies. Emerging Strategies for the Treatment of Neuropathic Pain. , (2006).
- Mogil, J. S., Crager, S. E. What should we be measuring in behavioral studies of chronic pain in animals. Pain. 112, 12-15 (2004).
- Vierck, C. J., Campbell, J. N., et al. Animal Studies of Pain: Lessons for Drug Development. Emerging Strategies for the Treatment of Neuropathic Pain. , (2006).
- Deseure, K., Adriaensen, H. Nonevoked facial pain in rats following infraorbital nerve injury a parametric analysis. Physiol Behav. 81 (4), 595-604 (2004).
- Deseure, K., Hans, G. H. Chronic constriction injury of the rat’s infraorbital nerve (IoN-CCI) to study trigeminal neuropathic pain. J Vis Exp. (103), e53167 (2015).
- Mogil, J. S. Animal models of pain: progress and challenges. Nat Rev Neurosci. 10 (4), 283-294 (2009).
- Wilson, S. G., Mogil, J. S. Measuring pain in the (knockout) mouse: big challenges in a small mammal. Behav Brain Res. 125 (1-2), 65-73 (2001).
- Ding, W., et al. An improved rodent model of trigeminal neuropathic pain by unilateral chronic constriction injury of distal infraorbital nerve. J Pain. 18 (8), 899-907 (2017).
- Hardt, S., Fischer, C., Vogel, A., Wilken-Schmitz, A., Tegeder, I. Distal infraorbital nerve injury: a model for persistent facial pain in mice. Pain. 160 (6), 1431-1447 (2019).
- Krzyzanowska, A., Avendaño, C. Behavioral testing in rodent models of orofacial neuropathic and inflammatory pain. Brain Behav. 2 (5), 678-697 (2012).
- Martin, Y. B., Malmierca, E., Avendaño, C., Nuñez, A. Neuronal disinhibition in the trigeminal nucleus caudalis in a model of chronic neuropathic pain. Eur J Neurosci. 32 (3), 399-408 (2010).
- Deseure, K., Hans, G. Behavioral study of non evoked orofacial pain following different types of infraorbital nerve injury in rats. Physiol Behav. 138, 292-296 (2015).
- Vuralli, D., Wattiez, A. S., Russo, A. F., Bolay, H. Behavioral and cognitive animal models in headache research. J Headache Pain. 20 (1), 11 (2019).
- Krzyzanowska, A., et al. Assessing nociceptive sensitivity in mouse models of inflammatory and neuropathic trigeminal pain. J Neurosci Methods. 201 (1), 46-54 (2011).
