Diese Arbeit wurde vom Centre National de la Recherche Scientifique (Vertrag UPR3212), der Universität von Straßburg und von einem NARSAD Young Investigator Grant des Rätsel &amp; Behavior Research Foundation (bis IY) unterstützt. Veröffentlichung Kosten werden von der Neurex Netzwerk (Programm Interreg IV Oberrhein) unterstützt.

Protokolle wurden von der &quot;comité d&#39;éthique en matière d&#39;Expérimentation animale de Strasbourg&quot; (CREMEAS) genehmigt worden. 1. Baseline-Messung von Paw Widerrufsrecht Schwellenwerte <ol><li> Lassen Sie die Maus an die Tieranlagen für mindestens 10 Tage vor Beginn der Testverfahren zu gewöhnen bis 2 Wochen. </li><li> Gewöhnen die Mäuse an den von-Frey-Test Set-up und an die, die in Abschnitt 4 beschrieben sind, von-Frey-Verfahren. </li><li> Vor der Operation, bewerten die mechanischen Pfotenrückzugsschwellen mit von-Frey-Filamenten, wie im Abschnitt 4.3 beschrieben. Hinweis: Wiederholen Sie den Vorgang an unterschiedlichen Tagen, bis mindestens drei aufeinanderfolgende Werte stabil sind Pfotenrückzugsschwellen erhalten. </li><li> Ordnen der Mäuse zu den verschiedenen Versuchsgruppen so, dass diese Gruppen nicht zunächst Pfotenrückzugsschwellen unterscheiden. </li></ol> 2. Chirurgie Verfahren für Cuff Implantatiauf <ol><li> Wiegen Sie das Tier. Hinweis: Mouse Körpergewicht über 20 g für die unten beschriebene Manschette Einsetzen Verfahren. </li><li> Betäuben dem Tier eine intraperitoneale Injektion von 4 ml / kg einer Mischung aus Ketamin (17 mg / ml) und Xylazin (2,5 mg / ml) in 0,9% NaCl, die etwa 45 min von Anästhesie bietet. </li><li> Prüfen Sie die Abwesenheit von Pfote Reflexe durch Kneifen eine Hinterpfote mit einer Pinzette und überprüfen Sie die Abwesenheit von Augenreflexe, um sicherzustellen, dass das Tier vollständig betäubt wird. </li><li> Rasieren Sie das rechte Bein vom Knie bis zur Hüfte mit einem elektrischen Rasierer. </li><li> Bewerben Schutz Auge flüssiges Gel für die Augen mit einem Wattestäbchen. </li><li> Legen Sie das Tier an seiner linken Seite und legen Sie den rechten Hinterschenkel in einem kleinen Kissen und Aufrechterhaltung der rechte Hinterschenkel, um das Kissen mit Klebeband. </li><li> Desinfizieren Sie den Bereich Chirurgie mit Chlorhexidin und 70% Ethanol mit Gaze oder Wattestäbchen. </li><li> Finden Sie die Oberschenkelknochen mit dem Zeigefinger und machen eineEinschnitt von ungefähr 0,5 cm, parallel zur Ober-und ca. 1,5 mm anterior zum Femur. </li><li> Trennen Sie die Muskeln in der Nähe des Oberschenkelknochens mit zwei autoklaviertem Sticks. Hinweise: Niemals die Muskeln. Normalerweise trennen sich die Muskelschichten einfach und ohne Blutungen und der Ischiasnerv ist dann sichtbar. Im Falle von Blutungen, eine sterile Wattestäbchen, um das Blut aufzufangen. </li><li> Legen Sie zwei autoklaviert-Sticks unter dem Ischiasnerv, seine Hauptniederlassung aussetzen, und Hydrat der Nerv mit einer sterilen physiologischen Lösung (0,9% NaCl). </li><li> Halten Sie die vorbereitete sterile 2 mm Abschnitt von Split PE-20-Polyethylenschlauch (Manschette), 0,38 mm ID / OD 1,09 mm, mit Hilfe eines spitzen Stahl-Stick und eine Bulldogge Klemme. <ol><li> Legen Sie die spitzen Stahl-Stick in die Manschette, die leicht zu öffnen wird. </li><li> Mit der Manschette seitliche Öffnung, legen Sie die Bulldogge an einem Ende der Manschette und parallel zu der Manschette. Drehen Sie die Bulldogge (180 °), so dass es die Manschette durch die haltenSeite, die entgegengesetzt zu der seitlichen Öffnung ist. Schließen Sie die Bulldogge und entfernen Sie den spitzen Stahl-Stick. Hinweis: Die Rotation wird durchgeführt, um zu ermöglichen, hält auf der Manschette in einer optimierten Position zum Einsetzen wird die Klemmbull hilft auch, um die Manschette teilweise geöffnet zu halten. Das Modell und die Größe der Klammer bull kritisch sind für diesen Schritt des Verfahrens. </li></ol></li><li> Eine zweite Versuchs halten die zwei Stöcke unter den Nerv und vorsichtig trennen die Stöcke, die den Zugang zu einem Teil der Ischiasnerv, der um 4 mm lang ist zu erleichtern. </li><li> Legen Sie die 2 mm Manschette um den Hauptzweig des Ischiasnervs ab, indem Sie den Teil der Manschette, die distal der Bulldogge um den Teil des Nerven, die proximal der Hüfte ist. </li><li> Schließen der Manschette leicht durch Ausüben von Druck auf die beiden distalen Seiten mit einer Zange ohne Quetschen oder Änderung der Form des Rohres. Drehen Sie die Manschette um sicherzustellen, dass sie richtig geschlossen ist. </li><li> Naht der rasierten Hautschicht Witzh chirurgischen Knoten. </li><li> Platzieren Sie die Maus auf der linken Seite in einem sauberen Käfig. Halten Sie es unter der Wärmelampe, bis die Maus wach ist. </li><li> Fügen Sie Zusatz Wasser und legen Sie etwas Futter direkt im Käfig. </li></ol> 3. Chirurgie Verfahren für die Sham-Kontrollen <ol><li> Wenden Sie dieselbe Operation Verfahren wie oben zu Schritt 2,9, dann folgen mit Stufen 2,15-2,17 beschrieben ab Schritt 2.1. Für Scheinkontrollen, lassen Sie die Schritte von 2,10 bis 2,14, die einzige Sorge, die Manschette Insertion. </li></ol> 4. Von-Frey-Testing <ol><li> Legen Sie die Mäuse in klaren Einzelboxen (7 cm x 9 cm x 7 cm) mit Löchern, auf einem erhöhten Lochplatte aus glattem Edelstahl (1 mx 50 cm, 5 mm Perforationen Kreis mit 2,5 mm Perforation zwischen Grenzen). Hinweis: Bis zu 12 Mäuse können gleichzeitig auf diesem Set-up getestet werden. Operierten Tiere können den Tag nach der Operation getestet werden. Allerdings sind 3 Tage Erholung empfohlen, die Überempfindlichkeit nach der Operation beobachtet verringernSchein-Kontrollen. </li><li> Lassen Sie die Tiere für 15 Minuten vor der Prüfung zu gewöhnen. </li><li> Wenden Sie die von Frey Filamente auf der Fußsohle jeder Hinterpfote in einer Reihe von aufsteigenden Kräfte. Hinweise: Die von Frey Filamente sind aus Kunststoff Haare von kalibrierten Durchmessern. Sie sind 5 cm lang und sind an Hand-Applikatoren fixiert. Die Geschwindigkeit des Faden Anwendung kann das Ausmaß der Biegung und der Dauer der Anwendung der Schwellenwerte, die mit diesem Test 3 erhaltenen beeinflussen. Bei dem vorliegenden Verfahren in Mäusen, die Filamente, die die am häufigsten verwendet werden, sind 0,16, 0,4, 0,6, 1, 1,4, 2, 4, 6, 8 und 10 g. <ol><li> Tragen Sie die gewählte Filament auf die Fußsohle des linken Pfote, bis der Faden gerade biegt. Wiederholen Sie den Vorgang drei vor fünf Mal hintereinander, und dann das gleiche zu tun, um die rechte Pfote. Sobald der Faden auf beiden Pfoten getestet, testen Sie die nächste Tier. Hinweise: Vermeiden Pfote Seitenränder, die empfindlicher sein. Die erwartete Antwort ist eine PfoteRückzug, plötzliche Zucken oder Pfote leckt. Betrachten wir die Antwort als positiv, wenn mindestens drei erwarteten Antworten von fünf Studien beobachtet. Eine gegebene Pfote immer drei Mal getestet, aber die vierte und die fünfte Studien durchgeführt werden, wenn nur 1 oder 2 Antwort (en) war (en) in den ersten drei Tests beobachtet. In C57BL/6J-Mäusen, starten Sie die Tests vor der Operation mit dem 1,4 g Filaments. Nach der Operation beginnen die Tests mit dem 0,4 g Filaments. Wenn eine positive Antwort mit der ersten getestet Faden beobachtet sich, ein Filament geringere Kraft (statt mehr) in Schritt 4.3.2. </li><li> Die gleiche Faden zu den nächsten Tieren nach dem Verfahren 4.3.1. Sobald alle Tiere getestet werden, starten wieder auf dem ersten Tier mit dem nächsten Faden der größeren Kraft. Wiederholen Sie den Vorgang, bis alle Mäuse eine positive Antwort. Hinweise: Test jedes Tier bis zwei aufeinander folgende Filamente eine positive Antwort. Betrachten Sie das Gramm Wert der unteren Faden, die eine positive Antwort als die Pfote Witz gabhdrawal Schwellenwert für dieses Tier. </li></ol></li></ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Die &quot;Manschette&quot;-Modell wurde zunächst in Ratten entwickelt, um eine standardisierte und reproduzierbare chronische Verengung Verletzungen mit der Implantation mehrere Manschetten um den Ischiasnerv 6 zu erhalten. Es wurde dann modifiziert, um eine einzige Manschette 7,8 implantieren, auch wenn einige Forschungsgruppen noch mit mehreren Manschetten Einsetzen 19-22. Es wurde dann auf 9,23 Mäusen, die die Möglichkeit, transgene Tiere verwenden geöffnet angepasst. Die Manschette ist in der Regel 2 mm lang, aber andere Längen sind auch in 22 Ratten eingesetzt. Der Polyethylenschlauch ist von der Art: PE-20 in Mäusen, 9 und PE-60 oder PE 24,25 7,8,26,27-90 bei Ratten. Die mechanische Allodynie ist mit von Frey Haare gemessen. In diesem Test können die absoluten Werte für Pfotenrückzugsschwellen auf der Oberfläche, auf der das Tier steht 28 oder von der Dauer der Fadenbiege 3 abhängen, aber diese Faktoren nichtauf die Detektion des neuropathischen Allodynie. Die &quot;Manschette&quot;-Modell ist von Interesse für das Studium der neuropathischen Schmerzmechanismen. Es wurde verwendet, um morphologische Veränderungen in markhaltigen und marklosen Fasern 6,29 und funktionelle Veränderungen in sensorischen Neuronen, Primärafferens und Rücken Neuronen 19,21,22,30-35 studieren. Demonstration, dass es erlaubt Glia-Aktivierung und eine zentrale Schalt in neuronalen Anion Gradienten in Veränderungen in der Aktivität und in den Reaktionen der spinalen nozizeptiven Neuronen und Allodynie bei neuropathischen 24,36-38 teilnehmen. Der Einfluss von Glutamat-Rezeptoren 7,39-41, der Opioid-Rezeptoren 16,42-45 und Nikotinrezeptoren 46 wurde auch in diesem Modell untersucht. Ein weiteres Interesse des Modells ist seine Reaktion auf die aktuellen Behandlungen von neuropathischen Schmerzen, dh., Gabapentinoids und Antidepressiva. Ähnlich wie bei klinischen Beobachtungen: gabapentinoids anzuzeigen sowohl einen akuten kurzer Dauer analgetische Wirkung bei hoher Dosis und eine verzögerte nachhaltige Linderung der Aktion, die nach ein paar Tagen der Behandlung, trizyklische Antidepressiva und selektive Serotonin-und Noradrenalin-Wiederaufnahme-Hemmer haben keine akute schmerzstillende Wirkung bei relevanten Dosis beobachtet wird, aber sie zeigen eine anhaltende Linderung verzögert Aktion, die 1 bis 2 Wochen der Behandlung und der selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Fluoxetin erfordert, ist unwirksam 16. Das Modell ist daher angemessen, den zugrunde liegenden molekularen Mechanismus dieser Behandlungen 16-18,44,45,47, die neue therapeutische Ziele offenbaren kann bei Patienten 48-51 testen zu studieren. Schließlich kann das Modell auch die Untersuchung der anxiodepressive Folgen von neuropathischem Schmerz. Klinisch beeinflussen diese Folgen etwa ein Drittel der Patienten, neuropathische Schmerzen, sind aber weniger präklinisch untersucht als die sensorischen Aspekte des Schmerzes. In diesem Modell wird eine zeitabhängige Entwicklung von Angstzuständen und Depressionen artigensive-like Phänotypen vorhanden ist 52 und die damit verbundene Mechanismus kann so angesprochen werden. Die standardisierten Bündchen und Verfahren in diesem Mausmodell von neuropathischen Schmerzen führen zu niedrigen interindividuelle Variabilität für die mechanische Allodynie. Die Möglichkeit, gentechnisch veränderte Tiere 17,18,44-47,52, die lang anhaltende Allodynie zu verwenden, die Antwort auf die klinisch verwendeten Behandlungen und die zeitabhängige Entwicklung der anxiodepressive Symptome machen dieses Modell für die entsprechende Untersuchung der verschiedenen Aspekte und Folgen von neuropathischen Schmerzen und ihre Behandlungen, die bereits wertvolle Informationen zu diesem Forschungsgebiet gebracht haben.

Neuropathischem Schmerz meist chronisch und entsteht als Folge einer Verletzung oder einer Erkrankung des somatosensorischen Systems. Maladaptive Änderungen in verletzten sensorischen Neuronen und nozizeptiven entlang der gesamten Bahn innerhalb des zentralen Nervensystems beteiligt in diesem Komplex Syndrom. Verschiedene Modelle wurden bei Nagetieren für das Studium von neuropathischen Schmerzen und ihre Behandlungen 1-3 entwickelt. Basierend auf bekannten Ursachen, die Modelle von neuropathischen Schmerzen zielen auf Nachahmung der in der Diabetes beobachtet Polyneuropathie, die Verletzungen der peripheren Nerven, die zentralen Verletzungen, die Trigeminusneuralgie, die Neuropathien in Folge der Chemotherapie, der Post-Zoster-Neuralgie, etc. Verschiedene Modelle der peripheren Nervenverletzungen bei Nagetieren konzentrieren sich auf den Ischiasnerv. Diese Modelle sind abhängig von einer Druck-und / oder ein Abschnitt dieser Nerv. Tatsächlich bietet der Ischiasnerv relativ einfache Operation und ermöglicht Tests, die auf Pfotenrückzugsreflexe. Die models der chronischen Nervenkompression gehören beispielsweise: die chronische Verengung Verletzungen (CCI) 4,5, den Ischiasnerv cuffing 6-9, die teilweise Ischiasnerv Ligation (PSL) 10, die Spinalnerven-Ligation (SNL) 11, oder die gemeinsame peronaeus 12 Ligation. Models als &quot;verschont Nervenverletzung&quot; (SNI) bezeichnet werden, auch weit verbreitet. Sie bestehen aus einem festen Ligation und Axotomie von zwei der drei Endäste des Ischias-Nervs, während der dritte Zweig intakt bleibt 13-15. Die verschiedenen Modelle von neuropathischen Schmerzen, die den Ischiasnerv zielen, führen zu einer chronischen mechanischen Allodynie (a nozizeptiven Reaktion auf eine normalerweise nicht-nozizeptiven Reiz) auf den verletzten Hinterpfote. Hier die detaillierte Chirurgie Verfahren für die &quot;Manschette Modell&quot; von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen beschrieben. Es besteht in der Implantation eines Polyethylen-Manschette um den Hauptzweig des Ischiasnervs 6-9. The Verwendung von Frey Filamente wird ebenfalls beschrieben. Diese Filamente erlauben die Beurteilung der mechanischen Allodynie, die eine lang anhaltende nozizeptiven Symptom bei diesem Modell vorhanden ist.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:633px;" width="633">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:111px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:188px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PE-20 polyethylene tubing</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>PY2-59-8323</td>
			<td>Splitted before surgery</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ketamine</td>
			<td>Centravet</td>
			<td>IMA004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Xylazine HCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X1251</td>
			<td>Freshly prepared before surgery</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ocry-gel</td>
			<td>Centravet</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plier</td>
			<td>FST</td>
			<td>11003-12</td>
			<td>52.5 mm straight</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Bulldog clamp</td>
			<td>FST</td>
			<td>p130 18038-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Perforated plate</td>
			<td>CTTM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">von Frey filaments</td>
			<td>Bioseb</td>
			<td>NC-12775</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the sciatic nerve cuffing model of neuropathic pain in mice

Neuropathischem Schmerz entsteht als Folge einer Verletzung oder einer Erkrankung des somatosensorischen Systems. Dieses Syndrom ist unpassenden Änderungen in verletzten sensorischen Neuronen und nozizeptiven entlang des gesamten Weges innerhalb des zentralen Nervensystems. Es ist in der Regel chronisch und schwierig zu behandeln. Um neuropathischen Schmerzen und ihre Behandlungen zu untersuchen, wurden verschiedene Modelle in Nagetieren entwickelt. Diese Modelle stammen aus bekannten Ursachen, so reproduzieren peripheren Nervenverletzungen, Zentral Verletzungen und Stoffwechsel-, Infektions-oder Chemotherapie bedingten Neuropathien. Murine Modelle von peripheren Nervenverletzungen oft Ziel der Ischiasnerv, die leicht zugänglich ist und ermöglicht nozizeptiven Tests an der Hinterpfote. Diese Modelle beruhen auf einer Kompression und / oder einem Abschnitt. Hier die detaillierte Chirurgie Verfahren für die &quot;Manschette Modell&quot; von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen beschrieben. In diesem Modell ist eine Manschette aus PE-20-Polyethylenschlauch standardisierter Länge (mm 2) einseitig irund um den Hauptzweig des Ischiasnervs mplanted. Es induziert einen lang anhaltenden mechanischen Allodynie, dh. Eine nozizeptive Reaktion auf einen normalerweise nicht-nozizeptiven Reiz, der durch die Verwendung von Frey Filamenten ausgewertet werden kann. Neben der detaillierten Operation und Testverfahren sind das Interesse dieses Modell für die Untersuchung von neuropathischem Schmerz Mechanismus für die Untersuchung von neuropathischen Schmerzen und Sinnes anxiodepressive Aspekte und für die Untersuchung von neuropathischen Schmerzbehandlungen diskutiert.

Die Daten sind angegeben als Mittelwert ± SEM. Statistische Analysen wurden durchgeführt unter Verwendung von Multi-Faktor-Varianzanalyse (ANOVA) oder ungepaarten t-Tests in Übereinstimmung mit dem experimentellen Design. Für diese Analysen wurden die Sham und Cuff Chirurgie Gruppen sowie die Kochsalzlösung gegen medikamentöse Behandlungen wie zwischen den Gruppen Faktoren berücksichtigt. Gegebenenfalls wurden wiederholt Maßnahme Analysen für die Zeitverlaufsdaten verwendet. Die Post-hoc-Vergleiche wurden mit dem Duncan-Test. Statistische Signifikanz wurde bei p &lt;0,05 betrachtet. Bei Verwendung der Verfahren, die oben beschrieben sind, die Manschette Implantation führt zu einer ipsilateralen Allodynie wie in Fig. 1 dargestellt. Sobald die Maus an den Testverfahren gewöhnt sind, die Werte für Pfotenrückzugsschwellen in der Von-Frey-Test stabil über die Zeit und nicht von der Operation an sich betroffen, wie in Sham Tieren dargestellt. Es sollte jedoch seindarauf hingewiesen, dass eine vorübergehende postoperative Allodynie können in der Regel in Sham-Mäusen beobachtet werden. Wenn solche Allodynie vorhanden ist, gibt die Pfotenrückzugs Reaktion auf die Grundlinie nach ein paar Tagen nach der Operation. In Cuff Mäusen ist die ipsilaterale Allodynie bereits vorhanden ist am ersten Tag nach der Operation und ist für mehr als 2 Monate gehalten (siehe 9 und 1; F8, 344 = 29,5, p &lt;0,001). Die Manschette Allodynie bleibt ipsilaterale in C57BL/6J Mäusen, wenn es von dem von-Frey-Test wie oben beschrieben bestimmt, aber unter anderen Bedingungen eine Gegenwart Allodynie auf der kontralateralen Pfote können ebenfalls beobachtet werden 8. Die absoluten Werte für die Baseline sind in der Regel zwischen 4 und 6 g in C57BL/6J-Mäusen, aber die Testprotokoll kann diese Werte beeinflussen. Trizyklische Antidepressiva gehören klinische First-Line-Behandlung von neuropathischen Schmerzen. In diesem Modell, das trizyklische Antidepressivum Nortriptylin (5 mg / kg, intraperitoneale, zweimal täglich) relieves neuropathischen Allodynie nach ca. 2 Wochen der Behandlung, wie in Fig. 2 dargestellt ist (F7, 91 = 15,3, p &lt;0,001; post-hoc: (CuffNor = Sham)&gt; CuffSal bei p &lt;0,001 an den Tagen 29 bis 34). Bei dieser Dosis keine akute analgetische Wirkung des Antidepressivums beobachtet 16,17. Um die anhaltende Schmerzlinderung, die bei Patienten, die solche Medikamente vorhanden ist, zu imitieren, können die Mäuse vor der Morgen Verabreichung des Arzneimittels nicht erst nach geprüft werden. Ein solches Verfahren ermöglicht eine Bewertung der Langzeitwirkung von früheren Tagen der Behandlung grundiert. In diesem Fall erfordert es 1 bis 2 Wochen nach der Behandlung eine dauerhafte Linderung des neuropathischen Allodynie beobachten. Wenn die Behandlung unterbrochen wird, wird ein Rückfall in der Regel innerhalb von 3 bis 4 Tage 18 beobachtet. Neben einigen Antidepressiva, gabapentinoids sind die anderen der ersten Wahl für die Behandlung neuropathischer Schmerzen. Gabapentin hat eine akute und vorübergehende analgetische Wirkung in diesem Modell 16, aber es zeigt auch eine verzögerte und lon<html> g anhalt antiallodynische Wirkung beim Testen des Tieres pro Tag vor der Verabreichung des Arzneimittels (3, p &lt;0,001). Diese Aktion ist schneller als mit Antidepressiva. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51608/51608fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51608/51608fig1.jpg" /> Abbildung 1. Mechanische Pfotenrückzugsschwellen in der Manschette Modell von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen. Erwachsene männliche C57BL/6J Mäuse wurden an den von-Frey-Verfahren gewöhnt, bis eine stabile Basislinie erhalten (die Basislinie am Punkt 0 auf der Grafik dargestellt). Beide Pfoten wurden getestet. Die Manschette Mäuse zeigen ipsilateralen mechanischer Allodynie als durch die abgesenkten Pfotenrückzugsschwellen (n = 10 pro Gruppe) zeigte. tp_upload/51608/51608fig2.jpg &quot;/&gt; Abbildung 2. Verzögerte antiallodynische Wirkung von trizyklischen Antidepressiva. Nach zwei Wochen nach der Operation erhielten die Mäuse intraperitoneale Behandlung zweimal täglich (morgens und abends) entweder mit 0,9% NaCl oder 5 mg / kg Nortriptylin-Hydrochlorid (n = 5 oder 6 pro Gruppe ). Die von Frey-Test wurde vor der Morgen Behandlung getan. Mit diesem Verfahren wird eine verzögerte antiallodynische Wirkung von Nortriptylin beobachtet, die etwa 12 Tagen Behandlung erfordert. <img alt="Fig. 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3.jpg" /> Abbildung 3. Antiallodynische Wirkung einer gabapentinoid. Nach drei Wochen nach der Operation erhielten die Mäuse intraperitoneale Behandlung zweimal täglich (morgens und abends) entweder mit 0,9% NaCl oder 10 mg / kg Gabapentin (n = 5 pro Gruppe). Die von Frey-Test wurde vor der Morgen Genuss getanment. Mit diesem Verfahren wird eine verzögerte und anhaltende antiallodynische Wirkung von Gabapentin beobachtet. Daten werden vor Beginn der Behandlung und am 6. Tag der Behandlung dargestellt.

Watch this Scientific Journal Video about The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice at JoVE.com

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Neuropathische Schmerzen sind die Folge einer Verletzung oder Erkrankung des somatosensorischen Systems. Die &quot;Manschette Modell&quot; von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen besteht aus der Implantation einer Polyethylen Manschette um den Hauptzweig des Ischiasnervs. Mechanische Allodynie wird mit Hilfe von Frey Filamente getestet.

Der Ischiasnerv cuffing Modell von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

the-sciatic-nerve-cuffing-model-of-neuropathic-pain-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

47.9K Aufrufe.  Centre National de la Recherche Scientifique.  Neuropathische Schmerzen sind die Folge einer Verletzung oder Erkrankung des somatosensorischen Systems. Die "Manschette Modell" von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen besteht aus der Implantation einer Polyethylen Manschette um den Hauptzweig des Ischiasnervs. Mechanische Allodynie wird mit Hilfe von Frey Filamente getestet. 

Serie: The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

The Spared Nerve Injury (SNI) Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared nerve injury (SNI) model induces symptoms of neuropathic pain such as mechanical allodynia i.e. pain due to tactile stimuli that do not normally provoke a painful response [1]. 
The SNI mouse model involves ligation of two of the three branches of the sciatic nerve (the tibial nerve and the common peroneal nerve), while the sural nerve is left intact [2]. The lesion results in marked hypersensitivity in the lateral area of the paw, which is innervated by the spared sural nerve. The non-operated side of the mouse can be used as a control. The advantages of the SNI model are the robustness of the response and that it doesn&#x2019;t require expert microsurgical skills.
The threshold for mechanical pain response is determined by testing with von Frey filaments of increasing bending force, which are repetitively pressed against the lateral area of the paw [3], [4]. A positive pain reaction is defined as sudden paw withdrawal, flinching and/or paw licking induced by the filament. A positive response in three out of five repetitive stimuli is defined as the pain threshold. 
As demonstrated in the video protocol, C57BL/6 mice experience profound allodynia as early as the day following surgery and maintain this for several weeks.

The Spared Nerve Injury SNI Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

The Spared Nerve Injury animal model is described here as a mouse model of peripheral neuropathic pain following partial denervation of the sciatic nerve by lesioning the tibial and common peroneal nerve branches, leaving the remaining sural nerve intact. Behavioral modification resulting from mechanical allodynia is quantified by von Frey filaments.

Die Verschont Nerve Injury (SNI) Modell induzierte mechanische Allodynie in Mäusen

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared ...

Forschung

Medizin

Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of the population1,2. Symptoms include spontaneous (tingling, burning, electric-shock like) pain, dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (pain resulting from normally non-painful stimuli) and hyperalgesia (an increased response to painful stimuli). The sensory symptoms are co-morbid with behavioural disabilities, such as insomnia and depression. To study chronic neuropathic pain several animal models mimicking peripheral nerve injury have been developed, one of the most widely used is Bennett and Xie's (1988) unilateral sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)3 (Figure 1). Here we present a method for performing CCI and testing pain hypersensitivity.
CCI is performed under anaesthesia, with the sciatic nerve on one side exposed by making a skin incision, and cutting through the connective tissue between the gluteus superficialis and biceps femoris muscles. Four chromic gut ligatures are tied loosely around the sciatic nerve at 1 mm intervals, to just occlude but not arrest epineural blood flow. The wound is closed with sutures in the muscle and staples in the skin. The animal is then allowed to recover from surgery for 24 hrs before pain hypersensitivity testing begins.
For behavioural testing, rats are placed into the testing apparatus and are allowed to habituate to the testing procedure. The area tested is the mid-plantar surface of the hindpaw (Figure 2), which falls within the sciatic nerve distribution. Mechanical withdrawal threshold is assessed by mechanically stimulating both injured and uninjured hindpaws using an electronic dynamic plantar von Frey aesthesiometer or manual von Frey hairs4. The mechanical withdrawal threshold is the maximum pressure exerted (in grams) that triggers paw withdrawal. For measurement of thermal withdrawal latency, first described by Hargreaves et al (1988), the hindpaw is exposed to a beam of radiant heat through a transparent glass surface using a plantar analgesia meter5,6. The withdrawal latency to the heat stimulus is recorded as the time for paw withdrawal in both injured and uninjured hindpaws. Following CCI, mechanical withdrawal threshold, as well as thermal withdrawal latency in the injured paw are both significantly reduced, compared to baseline measurements and the uninjured paw (Figure 3). The CCI model of peripheral nerve injury combined with pain hypersensitivity testing provides a model system to investigate the effectiveness of potential therapeutic agents to modify chronic neuropathic pain. In our laboratory, we utilise CCI alongside thermal and mechanical sensitivity of the hindpaws to investigate the role of neuro-immune interactions in the pathogenesis and treatment of neuropathic pain.

Due to the simplicity of surgery and the robust behavioural outcome, chronic constriction of the sciatic nerve is one of the pre-eminent animal models of neuropathic pain. Within 24 hrs following surgery, pain hypersensitivity is established and can be quantitatively measured using a von Frey aesthesiometer (mechanical test) and plantar analgesia meter (thermal test).

Chronische Verengung des Ischiasnerv und Schmerzen Überempfindlichkeit Testing in Ratten

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim) for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. It has been extensively used in various clinical settings. Based upon recent discoveries related to the systemic effects of voluntary breathing and intrinsic physiological interactions among systems during voluntary breathing, a new EStim protocol, Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim), has been developed to augment the effects of electrical stimulation. In BreEStim, a single-pulse electrical stimulus is triggered and delivered to the target area when the airflow rate of an isolated voluntary inspiration reaches the threshold. BreEStim integrates intrinsic physiological interactions that are activated during voluntary breathing and has demonstrated excellent clinical efficacy. Two representative applications of BreEStim are reported with detailed protocols: management of post-stroke finger flexor spasticity and neuropathic pain in spinal cord injury.

Breathing-controlled Electrical Stimulation BreEStim for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

The purpose is to present a new method, breathing-control electrical stimulation (BreEStim) for management of neuropathic pain and spasticity.

Breathing-gesteuerte elektrische Stimulation (BreEStim) für die Verwaltung von neuropathischen Schmerzen und Spastik

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. ...

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. Although originally developed and used extensively in the rat due to its larger size, the tibial nerve in mice is big enough that it can be easily manipulated with either crush or transection, leaving the peroneal and sural nerve branches of the sciatic nerve intact and thereby preserving their target muscles. Thus, this model offers the advantages of inducing less morbidity and impediment of ambulation than the sciatic nerve transection model and also allows investigators to study the physiologic, cellular and molecular biologic mechanisms regulating the process of muscle atrophy in genetically engineered mice. The tibial nerve supplies the gastrocnemius, soleus and plantaris muscles, so its transection permits the study of denervated skeletal muscle composed of fast twitch type II fibers and/or slow twitch type I fibers. Here we demonstrate the tibial nerve transection model in the C57Black6 mouse. We assess the atrophy of the gastrocnemius muscle, as a representative muscle, at 1, 2, and 4 weeks post-denervation by measuring muscle weights and fiber type specific cross-sectional area on paraffin-embedded histologic sections immunostained for fast twitch myosin.

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of skeletal muscle atrophy. The model surgical protocol is described and demonstrated in C57Black6 mice. &#160;

Tibialisnerv Durchtrennung - ein standardisiertes Modell für Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized by increased urgency and frequency of urination, as well as nocturia and general pelvic pain, especially upon bladder filling or voiding. Despite years of research, the cause of IC/BPS remains elusive and treatment strategies are unable to provide complete relief to patients. In order to study nervous system contributions to the condition, many animal models have been developed to mimic the pain and symptoms associated with IC/BPS. One such murine model is urinary bladder distension (UBD). In this model, compressed air of a specific pressure is delivered to the bladder of a lightly anesthetized animal over a set period of time. Throughout the procedure, wires in the superior oblique abdominal muscles record electrical activity from the muscle. This activity is known as the visceromotor response (VMR) and is a reliable and reproducible measure of nociception. Here, we describe the steps necessary to perform this technique in mice including surgical manipulations, physiological recording, and data analysis. With the use of this model, the coordination between primary sensory neurons, spinal cord secondary afferents, and higher central nervous system areas involved in bladder pain can be unraveled. This basic science knowledge can then be clinically translated to treat patients suffering from IC/BPS.

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition characterized in part by pelvic pain. In order to study nervous system contributions to the condition, a physiological model of urinary bladder pain is used in mice and rats.

Harnblase Aufdehnung evozierte viszeromotorische Antworten als Modell für Bladder Pain in Mäuse

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

Facial Nerve Axotomy in Mice: A Model to Study Motoneuron Response to Injury

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and either cut or crush it to induce peripheral nerve injury. Advantages of this surgery are its simplicity, high reproducibility, and the lack of effect on vital functions or mobility from the subsequent facial paralysis, thus resulting in a relatively mild surgical outcome compared to other nerve injury models. A major advantage of using a cranial nerve injury model is that the motoneurons reside in a relatively homogenous population in the facial motor nucleus in the pons, simplifying the study of the motoneuron cell bodies. Because of the symmetrical nature of facial nerve innervation and the lack of crosstalk between the facial motor nuclei, the operation can be performed unilaterally with the unaxotomized side serving as a paired internal control. A variety of analyses can be performed postoperatively to assess the physiologic response, details of which are beyond the scope of this article. For example, recovery of muscle function can serve as a behavioral marker for reinnervation, or the motoneurons can be quantified to measure cell survival. Additionally, the motoneurons can be accurately captured using laser microdissection for molecular analysis. Because the facial nerve axotomy is minimally invasive and well tolerated, it can be utilized on a wide variety of genetically modified mice. Also, this surgery model can be used to analyze the effectiveness of peripheral nerve injury treatments. Facial nerve injury provides a means for investigating not only motoneurons, but also the responses of the central and peripheral glial microenvironment, immune system, and target musculature. The facial nerve injury model is a widely accepted peripheral nerve injury model that serves as a powerful tool for studying nerve injury and regeneration.

We present a surgical protocol detailing how to perform a cut or crush axotomy on the facial nerve in the mouse. The facial nerve axotomy can be employed to study the physiological response to nerve injury and test therapeutic techniques.

Facial Nerve Axotomie bei Mäusen: Ein Modell zur Motoneuron Reaktion auf eine Verletzung Studieren

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and ...

Chronic Constriction Injury of the Rat's Infraorbital Nerve (IoN-CCI) to Study Trigeminal Neuropathic Pain

Animal models are important tools to study the pathophysiology and pharmacology of neuropathic pain. This manuscript describes the surgical and behavioral procedures to study trigeminal neuropathic pain in rats. To meet the specificity of trigeminal neuropathic pain syndromes, the infraorbital nerve (IoN) is subjected to a chronic constriction injury (CCI) by loosely ligating the nerve. An intra-orbital approach is presented here to expose and ligate the IoN in the orbital cavity. After IoN ligation, rats exhibit changes in spontaneous behavior and in response to von Frey hair stimulation that are indicative of persistent pain and mechanical allodynia. Two phases can be defined in the development of the behavioral changes. During the first week following IoN-CCI (phase 1), rats show an increased and asymmetric face grooming activity, i.e., with face wash strokes primarily directed to the nerve-injured IoN territory. A distinction is made between face grooming behavior that is part of a more general body grooming behavior, which remains largely unaffected by IoN-CCI, and face grooming that is neither preceded nor followed by body grooming, which is significantly increased after IoN-CCI. During this period, responsiveness to mechanical stimulation of the IoN territory is reduced. This hyporesponsiveness is abruptly replaced by an extreme hyperresponsiveness whereby even very weak stimulus intensities provoke nocifensive behavior (phase 2). The phenomenological similarities between these behavioral alterations and reported signs of facial pain (i.e., responses to noxious stimulation of the face) suggest the presence of dysesthesia/paresthesia and mechanical allodynia in the ligated IoN territory.

Chronic Constriction Injury of the Rat&#039;s Infraorbital Nerve IoN-CCI to Study Trigeminal Neuropathic Pain

This manuscript describes a rodent model to study trigeminal neuropathic pain. The methods described include surgical procedures to perform a chronic constriction injury of the rat&#8217;s infraorbital nerve and the post-surgical behavioral tests to measure the changes in spontaneous and evoked behavior that are indicative of persistent pain and allodynia.

Chronische Verengung Verletzung des Ratten N. infraorbitalis (Ionen CCI) zu Trigeminal Neuropathischer Schmerz Studieren

Animal models are important tools to study the pathophysiology and pharmacology of neuropathic pain. This manuscript describes the surgical and behavioral ...

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The current treatments for OA pain such as NSAIDS or opiates are neither sufficiently effective nor devoid of detrimental side effects. Animal models of OA are being developed to improve our understanding of OA-related pain mechanisms and define novel pharmacological targets for therapy. Currently available models of OA in rodents include surgical and chemical interventions into one knee joint. The monoiodoacetate (MIA) model has become a standard for modelling joint disruption in OA in both rats and mice. The model, which is easier to perform in the rat, involves injection of MIA into a knee joint that induces rapid pain-like responses in the ipsilateral limb, the level of which can be controlled by injection of different doses. Intra-articular injection of MIA disrupts chondrocyte glycolysis by inhibiting glyceraldehyde-3-phosphatase dehydrogenase and results in chondrocyte death, neovascularization, subchondral bone necrosis and collapse, as well as inflammation. The morphological changes of the articular cartilage and bone disruption are reflective of some aspects of patient pathology. Along with joint damage, MIA injection induces referred mechanical sensitivity in the ipsilateral hind paw and weight bearing deficits that are measurable and quantifiable. These behavioral changes resemble some of the symptoms reported by the patient population, thereby validating the MIA injection in the knee as a useful and relevant pre-clinical model of OA pain.
The aim of this article is to describe the methodology of intra-articular injections of MIA and the behavioral recordings of the associated development of hypersensitivity with a mind to highlight the necessary steps to give consistent and reliable recordings.

Osteoarthritis (OA), or degenerative joint disease, is a debilitating condition associated with pain that remains only partially controlled by available analgesics. Animal models are being developed to improve our understanding of OA-related pain mechanisms. Here we describe the methodology for the monoiodoacetate model of OA pain in the mouse.

Das Monoiodoacetate Modell von Osteoarthritis Schmerzen in der Maus

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The ...

Subcutaneous Trigeminal Nerve Field Stimulation for Refractory Facial Pain

Chronic or neuropathic trigeminal facial pain can be challenging to treat. Neurosurgical procedures should be applied when conservative treatment fails. Neuromodulation techniques for chronic facial pain include deep brain stimulation and motor cortex stimulation, which are complex to perform. Subcutaneous nerve field stimulation is certified for chronic back pain and is the least invasive form of neuromodulation. We applied this technique to treat chronic and neuropathic trigeminal pain as an individual therapy concept. First, trial stimulation is performed. Subcutaneous leads are placed in the painful trigeminal dermatome under local anesthesia. The leads are connected to an external neurostimulator that applies constant stimulation. Patients undergo a 12 day outpatient trial to assess the effect of the stimulation. Electrodes are removed after the trial. If the patient reports pain reduction of at least 50% in intensity and/or attack frequency, a reduction in medication or increase in quality of life, permanent implantation is scheduled. New electrodes are implanted under general anesthesia and are subcutaneously tunneled to an infraclavicular internal pulse generator. Patients are able to turn stimulation on and off and to increase or decrease the stimulation amplitude as needed.
This technique represents a minimal invasive alternative to other more invasive means of neuromodulation for trigeminal pain such as motor cortex stimulation or deep brain stimulation.

Treating chronic or neuropathic facial pain can be challenging when medical or standard treatment fails. Subcutaneous nerve field stimulation is the least invasive form of neuromodulation and is used for chronic back pain. We applied this technology to treat chronic and neuropathic trigeminal facial pain.

Subkutane Trigeminus-Nerven-Feld-Stimulation für refraktäre Gesichtsschmerzen

Chronic or neuropathic trigeminal facial pain can be challenging to treat. Neurosurgical procedures should be applied when conservative treatment fails. ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Methods Article

Der Ischiasnerv cuffing Modell von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen