Хроническое констрикционное повреждение дистального инфраорбитального нерва (DIoN-CCI) у мышей для изучения нейропатической боли тройничного нерва
Summary
Хроническое сужительное повреждение дистального инфраорбитального нерва у мышей вызывает изменения спонтанного поведения (повышенная активность по уходу за лицом) и ноцифенсивного поведения в ответ на тактильную стимуляцию (гиперреактивность на стимуляцию волос фон Фрея), которые являются признаками продолжающейся боли и аллодинии, и служит моделью нейропатической боли тройничного нерва.
Abstract
Животные модели остаются необходимыми инструментами для изучения нейропатической боли. В данной рукописи описана модель хронического констрикционного повреждения дистального инфраорбитального нерва (DIoN-CCI) для изучения нейропатической боли тройничного нерва у мышей. Это включает в себя хирургические процедуры для выполнения хронической констрикционной травмы и послеоперационные поведенческие тесты для оценки изменений в спонтанном и вызванном поведении, которые являются признаками продолжающейся боли и механической аллодинии. Методы и поведенческие показания аналогичны модели хронического повреждения инфраорбитального нерва (IoN-CCI) у крыс. Тем не менее, необходимы важные изменения для адаптации модели IoN-CCI к мышам. Во-первых, интраорбитальный доступ заменяется более ростральным доступом с разрезом между глазом и подушечкой усов. Таким образом, IoN лигируется дистально за пределами орбитальной полости. Во-вторых, из-за более высокой локомоторной активности у мышей, позволить крысам свободно передвигаться в небольших клетках заменяется помещением мышей в специально разработанные и изготовленные ограничивающие устройства. После лигирования DIoN у мышей наблюдаются изменения в спонтанном поведении и в ответ на стимуляцию волос фон Фрея, которые аналогичны таковым у крыс с IoN-CCI, т.е. повышенный направленный уход за лицом и гиперреакция на стимуляцию волос фон Фрея на территории IoN.
Introduction
Нейропатическая боль возникает из-за повреждения соматосенсорной нервной системы, что приводит к аномальной передаче сенсорных сигналов в мозг. Повреждение соматосенсорных нервов не всегда приводит к нейропатической боли, но распространенность увеличивается с тяжестью клинической нейропатии 1,2. Пациенты с нейропатической болью испытывают специфические симптомы, такие как спонтанные ощущения (жжение, покалывание, электрические ощущения) и аномально интенсивную или длительную боль при безобидной или вредной стимуляции, которая имеет тенденцию становиться хронической и устойчивой к лечению обычными обезболивающимипрепаратами. Значительный прогресс в области исследований нейропатической боли связан с открытием того, что слабое сужение лигатур вокруг седалищного нерва у крыс приводит к поведению, напоминающему человеческие нейропатическиеболевые состояния. Животные демонстрируют сниженные пороги к теплу, холоду и механической стимуляции, а также демонстрируют ноцифенсивное поведение. Несмотря на врожденные биологические различия в обработке боли между людьми и грызунами, животные модели являются ценным инструментом для изучения основных механизмов развития нейропатической боли и тестирования недавно предложенных стратегий лечения.
Парадигмы тестирования боли, основанные на сенсорных рефлексах, широко используются в моделях нейропатической боли, но измерение продолжающейся боли или других часто сопровождаемых нарушений (расстройство сна, депрессия, тревога) не получило достаточного внимания, учитывая, что это общие клинические симптомы, влияющие на качество жизни 5,6,7,8 . Было документально подтверждено, что поведение крыс по уходу за лицом является мерой спонтанной нейропатической боли после хронической констрикционной травмы (ЧМТ) инфраорбитального нерва (ИОН)9,10. Кроме того, у крыс также развивается гиперреактивность на мягкую тактильную стимуляцию территории IoN, что свидетельствует о механической аллодинии.
По сравнению с мышами, из-за более крупных размеров, крысы лучше подходят для хирургических травм. Тем не менее, мыши отличаются экономичностью и эффективностью использования пространства и требуют меньшего количества лекарств. Кроме того, появление трансгенных технологий еще больше увеличило использование мышей11,12. Таким образом, общая цель этой процедуры заключается в проведении хирургического повреждения подглазничного нерва у мышей, аналогичного тому, которое происходит у крыс, которое вызывает изменения в спонтанном и вызванном поведении для изучения нейропатической боли тройничного нерва.
Protocol
Representative Results
Discussion
У крыс ранее утверждалось, что интраорбитальный подход к IoN является предпочтительным, учитывая важность неповрежденной мелкой мускулатуры, контролирующей сложные паттерны взбивания в виброссотактильной дискриминации, и относительное расстояние разреза по средне?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
У авторов нет никаких благодарностей.
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).
