Este trabajo fue apoyado por el Centre National de la Recherche Scientifique (UPR3212 contrato), la Universidad de Estrasburgo y por un NARSAD Young Investigator Beca de la Fundación de Investigación del Cerebro y Comportamiento (a IY). Los costos de publicación son soportados por la red Neurex (Programa Interreg IV Alto Rin).

Protocolos han sido aprobados por el &quot;comité d&#39;éthique en Materia de expérimentation animale de Strasbourg&quot; (CREMEAS). 1. Medición de línea de base de la pata del Retiro Umbrales <ol><li> Permitir a los ratones para habitúan a las instalaciones de los animales durante al menos 10 días a 2 semanas antes de iniciar los procedimientos de prueba. </li><li> Habituar a los ratones a la de von Frey prueba puesta a punto y con el procedimiento de von Frey, que se describen en la sección 4. </li><li> Antes de la cirugía, evaluar los umbrales de retirada de la pata mecánicos con filamentos de von Frey como se describe en la sección 4.3. Nota: Repita el procedimiento en días separados hasta que se obtengan al menos tres valores consecutivos estables para los umbrales de retirada de la pata. </li><li> Asignar los ratones a los diferentes grupos experimentales de modo que estos grupos no difieren inicialmente para los umbrales de retirada de la pata. </li></ol> 2. Procedimiento de Cirugía en Cuff Implantatien <ol><li> Pesar el animal. Nota: Ratón peso corporal debe ser mayor de 20 g para el procedimiento de inserción del manguito se describe a continuación. </li><li> Anestesiar al animal con una inyección intraperitoneal de 4 ml / kg de una mezcla de ketamina (17 mg / ml) y xilazina (2.5 mg / ml) en 0,9% de NaCl, que proporciona alrededor de 45 min de la anestesia. </li><li> Compruebe la ausencia de reflejos pata pellizcando una pata trasera con pinzas y comprobar la ausencia de reflejos del ojo para asegurarse de que el animal esté totalmente anestesiado. </li><li> Afeitarse la pierna derecha desde la rodilla hasta la cadera utilizando una máquina de afeitar eléctrica. </li><li> Aplique el gel líquido ocular de protección para los ojos con un bastoncillo de algodón. </li><li> Colocar el animal sobre su lado izquierdo y coloque la extremidad posterior derecha en una pequeña almohada y mantener la extremidad posterior derecha de la almohada con cinta adhesiva. </li><li> Desinfectar el campo de la cirugía con clorhexidina y etanol al 70% utilizando una gasa o un hisopo con punta de algodón. </li><li> Encuentra el fémur con el dedo índice y hacer unaincisión de aproximadamente 0,5 cm, paralela al fémur y aproximadamente 1,5 mm anterior al fémur. </li><li> Separe los músculos cercanos al fémur con dos palos tratado al autoclave. Notas: Nunca corte el músculo. Normalmente, las capas musculares se separan fácilmente sin ningún tipo de sangrado y el nervio ciático es entonces visible. En caso de sangrado, use un hisopo con punta de algodón estéril para absorber la sangre. </li><li> Inserte dos palos en autoclave por debajo del nervio ciático para exponer su rama principal, e hidratar el nervio con una solución fisiológica estéril (0,9% NaCl). </li><li> Mantenga la sección 2 mm estéril previamente preparada de la tubería de división de PE-20 de polietileno (manguito), 0,38 mm de DI / 1,09 mm de diámetro exterior, con la ayuda de un palo de acero en punta y una pinza bulldog. <ol><li> Inserte el dispositivo de acero con punta en el manguito, que ligeramente lo abrirá. </li><li> Uso de la abertura lateral del manguito, inserte el bulldog en un extremo de la muñequera y paralelo a la banda. Gire el bulldog (180 °) para que se sostenga el manguito por ellado que es opuesto a la abertura lateral. Cierre el bulldog y retire el palillo de acero con punta. Nota: la rotación se hace para permitir la celebración-en el manguito en una posición óptima para la inserción, la pinza bulldog también está ayudando a mantener el manguito parcialmente abierta. El modelo y el tamaño de la pinza bulldog son críticos para este paso del procedimiento. </li></ol></li><li> Tener un segundo experimentador mantener los dos palos bajo el nervio y suavemente separar los palos para facilitar el acceso a una sección del nervio ciático que es de alrededor de 4 mm de largo. </li><li> Insertar el manguito 2 mm alrededor de la rama principal del nervio ciático, empezando por la inserción de la parte del manguito que es distal a la bulldog alrededor de la parte del nervio que es proximal a la cadera. </li><li> Cierre el manguito suavemente ejerciendo presión sobre sus dos lados distales con alicates, sin apretar o cambiar la forma del tubo. Gire el manguito para asegurarse de que está bien cerrada. </li><li> Suture el ingenio capa de piel afeitadah nudos quirúrgicos. </li><li> Coloca el ratón sobre su lado izquierdo en una jaula limpia. Mantenerlo bajo la lámpara de calor hasta que el ratón está despierto. </li><li> Añadir más agua y colocar algo de comida directamente en su jaula. </li></ol> 3. Procedimiento de Cirugía en controles simulados <ol><li> Aplique el mismo procedimiento de la cirugía tal como se describe más arriba desde el paso 2.1 al paso 2.9, a continuación, siga con los pasos 2.15 a 2.17. Para los controles sham, omita los pasos 02.10 a 02.14 que sólo afectan a la inserción del manguito. </li></ol> 4. Von Frey Pruebas <ol><li> Coloca los ratones en cajas individuales transparentes (7 cm x 9 cm x 7 cm) con agujeros, en una placa perforada elevado de acero inoxidable liso (1 mx 50 cm, 5 mm perforaciones circulares con 2,5 mm entre las fronteras de perforación). Nota: Hasta 12 ratones se pueden probar de forma concomitante en esta configuración. Animales operados se pueden probar al día siguiente de la cirugía. Sin embargo, se recomiendan 3 días de recuperación para disminuir la hipersensibilidad después de la cirugía se observa encontroles simulados. </li><li> Permitir que los animales se habitúan durante 15 minutos antes de la prueba. </li><li> Aplicar los filamentos de von Frey a la superficie plantar de cada pata trasera en una serie de fuerzas ascendentes. Notas: Los filamentos de von Frey pelos son de plástico de diámetros calibrados. Son 5 cm de largo y se fijan en aplicadores manuales. La velocidad de aplicación de filamento, el grado de flexión y la duración de la aplicación puede influir en los valores de umbral que se obtienen con esta prueba 3. Con el presente procedimiento en ratones, los filamentos que son los utilizados con más frecuencia son la 0.16, 0.4, 0.6, 1, 1.4, 2, 4, 6, 8 y 10 g. <ol><li> Aplicar el filamento elegido a la superficie plantar de la pata izquierda hasta que el filamento sólo se dobla. Repita el procedimiento de tres a cinco veces consecutivas, y luego hacer lo mismo con la pata derecha. Una vez que el filamento se ha probado en ambas patas, probar el siguiente animal. Notas: Evite pata bordes laterales que pueden ser más sensibles. La respuesta esperada es una pataretirada, que retroceden repentina o lamiendo la pata. Considere la respuesta como positiva si se observan al menos tres respuestas esperadas de los cinco ensayos. Una pata dada está siempre a prueba tres veces, pero la cuarta y quinta se realizan los ensayos sólo si 1 o 2 respuesta (s) fue (fueron) observada durante las tres primeras pruebas. En ratones C57BL/6J, comenzar las pruebas antes de la cirugía con la 1,4 g filamento. Después de la cirugía, comenzará las pruebas con el 0,4 g filamento. Si se observa una respuesta positiva con el filamento primera prueba, probar un filamento de fuerza menor (en lugar de más) en el paso 4.3.2. </li><li> Aplicar el mismo filamento para los próximos animales de acuerdo con el procedimiento 4.3.1. Una vez que todos los animales se ponen a prueba, empezar de nuevo en el primer animal con el siguiente filamento de fuerza mayor. Repita el procedimiento hasta que todos los ratones dan una respuesta positiva. Notas: Prueba de cada animal hasta dos filamentos consecutivos dan una respuesta positiva. Considere el valor gramo del filamento de un menor que dio una respuesta positiva como el ingenio de la pataumbral hdrawal para este animal. </li></ol></li></ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

El modelo de &quot;manguito&quot; fue desarrollado inicialmente en ratas para obtener una lesión de constricción crónica estandarizada y reproducible con la implantación de múltiples puños de todo el nervio ciático 6. Luego fue modificado para implantar un solo manguito 7,8, a pesar de que algunos grupos de investigación todavía utilizan la inserción del manguito múltiple 19-22. Luego fue adaptado a los ratones 9,23, lo que abrió la posibilidad de utilizar animales transgénicos. El manguito es generalmente de 2 mm de largo, pero otras longitudes también se han utilizado en ratas 22. El tubo de polietileno depende de la especie: PE-20 en ratones 9, y PE-60 24,25 o PE-90 7,8,26,27 en ratas. La alodinia mecánica se mide con pelos de von Frey. En esta prueba, los valores absolutos para los umbrales de retirada de la pata puede depender de la superficie sobre la que el animal se encuentra 28 o de la duración del filamento de flexión 3, pero estos factores no hacerafectar a la detección de la alodinia neuropática. El modelo de &quot;manguito&quot; es de interés para el estudio de los mecanismos de dolor neuropático. Fue utilizado para estudiar los cambios morfológicos en las fibras mielínicas y amielínicas 6,29, y los cambios funcionales en las neuronas sensoriales, las fibras aferentes primarias y las neuronas espinales 19,21,22,30-35. Se permitió demostración de que la activación glial y un cambio central en gradiente de aniones neuronal participan en los cambios en la actividad y en las respuestas de las neuronas nociceptivas espinales y en la alodinia neuropática 24,36-38. La influencia de los receptores de glutamato 7,39-41, de receptores opioides 16,42-45 y de los receptores nicotínicos 46 se estudió también en este modelo. Otro interés del modelo es su respuesta a los tratamientos actuales de dolor neuropático, es decir., Gabapentinoides y antidepresivos. Similares a las observaciones clínicas: gabapentinoides muestran tanto unan efecto analgésico de corta duración aguda a altas dosis y una acción sostenida para aliviar el retraso que se observa después de unos días de tratamiento, los antidepresivos tricíclicos y de serotonina y noradrenalina inhibidores no tienen efecto analgésico agudo en dosis de referencia, sino que muestran un retraso en el alivio sostenido acción que requiere de 1 a 2 semanas de tratamiento, y el inhibidor de la recaptación de serotonina fluoxetina es eficaz 16. El modelo es, pues, apropiado para estudiar el mecanismo molecular que subyace a estos tratamientos 16-18,44,45,47, el cual puede revelar nuevas dianas terapéuticas para probar en pacientes 48-51. Por último, el modelo también permite el estudio de las consecuencias anxiodepressive de dolor neuropático. Clínicamente, estas consecuencias afectan a alrededor de un tercio de los pacientes con dolor neuropático, pero se preclínicamente menos estudiados que los aspectos sensoriales del dolor. En este modelo, un desarrollo dependiente del tiempo de la ansiedad-como y depresiónfenotipos-vos como está presente el 52 y el mecanismo relacionado tanto, se pueden abordar. Los puños y procedimientos estandarizados en este modelo de ratón del dolor neuropático como resultado una baja variabilidad interindividual de la alodinia mecánica. La posibilidad de utilizar animales modificados genéticamente 17,18,44-47,52, la alodinia de larga duración, la respuesta a los tratamientos utilizados clínicamente y el desarrollo dependiente del tiempo de los síntomas anxiodepressive hacen de este modelo apropiado para el estudio de los diversos aspectos y consecuencias de dolor neuropático y sus tratamientos, que ya se han llevado a valiosa información a este campo de investigación.

El dolor neuropático es generalmente crónica y surge como consecuencia de una lesión o una enfermedad que afecta el sistema somatosensorial. Cambios de mala adaptación en las neuronas sensoriales lesionados y a lo largo de toda la vía nociceptivo dentro del sistema nervioso central participan en este complejo síndrome. Varios modelos han sido desarrollados en los roedores para estudiar el dolor neuropático y sus tratamientos 1-3. En base a etiologías conocidas, los modelos de dolor neuropático objetivo en la imitación de la polineuropatía observado en la diabetes, las lesiones a los nervios periféricos, las lesiones centrales, la neuralgia del trigémino, las neuropatías consecutivos a la quimioterapia, la neuralgia post-herpética, etc Diferentes modelos de lesión del nervio periférico en los roedores se centran en el nervio ciático. Estos modelos dependen de una compresión y / o una sección de este nervio. De hecho, el nervio ciático ofrece cirugía relativa fácil y permite pruebas basadas en reflejos de retirada de la pata. El models de la compresión del nervio crónica incluyen, por ejemplo: la lesión crónica de constricción (CCI) de 4,5, el nervio ciático esposar 6-9, la ligadura parcial del nervio ciático (PSL) 10, la ligadura del nervio espinal (SNL) 11, o el común ligadura del nervio peroneo 12. Modelos que se refiere como &quot;la lesión del nervio escatimado&quot; (SNI) también se utilizan ampliamente. Se componen de una ligadura apretada y axotomía de dos de las tres ramas terminales del nervio ciático, mientras que la tercera rama se mantiene intacta 13-15. Los diversos modelos de dolor neuropático, que se dirigen el nervio ciático, dan como resultado una alodinia mecánica crónica (una respuesta nociceptiva a un estímulo normalmente no-nociceptivo) en la pata trasera lesionada. Aquí, se describe el procedimiento de cirugía detallada para el &quot;modelo de manguito&quot; de dolor neuropático en ratones. Consiste en la implantación de un manguito de polietileno alrededor de la rama principal del nervio ciático 6-9. ThTambién se describe e uso de filamentos de von Frey. Estos filamentos permiten la evaluación de la alodinia mecánica que es un síntoma nociceptivo de larga duración presente en este modelo.

<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

El dolor neuropático surge como consecuencia de una lesión o una enfermedad que afecta el sistema somatosensorial. Este síndrome resulta de los cambios de mala adaptación en las neuronas sensoriales lesionados y a lo largo de toda la vía nociceptivo dentro del sistema nervioso central. Por lo general es crónica y difícil de tratar. Con el fin de estudiar el dolor neuropático y sus tratamientos, diferentes modelos se han desarrollado en los roedores. Estos modelos se derivan de causas conocidas, reproduciendo así las lesiones de nervios periféricos, lesiones centrales y metabólicas, neuropatías infecciosas-, o relacionados con la quimioterapia. Los modelos murinos de lesión del nervio periférico a menudo se dirigen el nervio ciático, que es de fácil acceso y permite pruebas nociceptivas en la pata trasera. Estos modelos se basan en una compresión y / o una sección. Aquí, se describe el procedimiento de cirugía detallada para el &quot;modelo de manguito&quot; de dolor neuropático en ratones. En este modelo, un manguito de tubo de polietileno PE-20 de longitud estandarizada (2 mm) es de forma unilateral implanted alrededor de la rama principal del nervio ciático. Se induce una alodinia mecánica de larga duración, es decir., Una respuesta a un estímulo nociceptivo normalmente no nociceptivo que se puede evaluar mediante el uso de filamentos de von Frey. Además de los procedimientos de cirugía y pruebas detalladas, también se discute el interés de este modelo para el estudio del mecanismo del dolor neuropático, para el estudio del dolor neuropático aspectos sensoriales y anxiodepressive, y para el estudio de tratamientos para el dolor neuropático.

Los datos se expresan como media ± SEM. Los análisis estadísticos se realizaron mediante análisis multifactorial de la varianza (ANOVA) o unpaired t-pruebas, de acuerdo con el diseño experimental. Para estos análisis, los grupos de cirugía simulada y el manguito, así como la solución salina vs tratamientos farmacológicos fueron considerados como entre los grupos factores. Cuando sea apropiado, se utilizaron los análisis de medidas repetidas de los datos del curso del tiempo. Las comparaciones post hoc se realizaron mediante la prueba de Duncan. Significación estadística se consideró en p &lt;0,05. Al usar los procedimientos que se describen más arriba, los resultados del manguito de implantación en un alodinia ipsolateral como se ilustra en la Figura 1. Una vez que el ratón está habituado a el procedimiento de prueba, los valores para los umbrales de retirada de la pata en la prueba de von Frey se mantienen estables en el tiempo y son no se ve afectado por el procedimiento quirúrgico de por sí, como se ilustra en animales Sham. Sin embargo, debería serobservó que una alodinia post-quirúrgica transitoria generalmente se puede observar en ratones Sham. Cuando tales alodinia está presente, la respuesta de retirada de la pata vuelve a la línea de base después de un par de días después de la cirugía. En ratones Gemelos, la alodinia ipsilateral ya está presente en el primero día después de la cirugía y se mantiene durante más de 2 meses (ver 9, y en la Figura 1; F8, 344 = 29,5, p &lt;0,001). La alodinia inducida manguito permanece ipsilateral en ratones C57BL/6J cuando se mide por la prueba de von Frey como se describió anteriormente, pero en otras condiciones la presencia de alodinia en la pata contralateral también se puede observar 8. Los valores absolutos para la línea de base son por lo general entre 4 y 6 g en ratones C57BL/6J, pero el protocolo de prueba pueden afectar estos valores. Los antidepresivos tricíclicos son algunos de los tratamientos de primera línea para el dolor neuropático clínicos. En este modelo, la nortriptilina fármaco antidepresivo tricíclico (5 mg / kg, intraperitoneal, dos veces al día) relieves la alodinia neuropático después de alrededor de 2 semanas de tratamiento, como se ilustra en la Figura 2 (F7, 91 = 15,3, p &lt;0,001; post-hoc de: (CuffNor = Sham)&gt; CuffSal a p &lt;0,001 en los días 29 a 34). A esta dosis, no se observa ninguna acción analgésica aguda de la antidepresivos 16,17. Para imitar el alivio del dolor duradera que está presente en los pacientes que toman estos fármacos, los ratones pueden ser probados antes de la administración del fármaco por la mañana en lugar de después. Tal procedimiento permite la evaluación de un efecto de larga duración preparado por días anteriores de tratamiento. En este caso, se requiere de 1 a 2 semanas de tratamiento para observar un alivio duradero de la alodinia neuropática. Cuando se interrumpe el tratamiento, una recaída se observa por lo general dentro de 3 a 4 días 18. Al lado de algunos antidepresivos, gabapentinoides son los otros tratamientos de primera elección para el dolor neuropático. La gabapentina tiene una acción analgésica aguda y transitoria en este modelo 16, pero también se muestra un retraso y lon<html> g duración al probar el animal cada día antes de la administración del fármaco (Figura 3, p &lt;0.001) acciones antialodínico. Esta acción es más rápida que con los fármacos antidepresivos. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51608/51608fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51608/51608fig1.jpg" /> Figura 1. Mecánica umbrales de retirada de la pata en el modelo de manguito de dolor neuropático en ratones. Ratones C57BL/6J machos adultos fueron habituados al procedimiento de von Frey hasta que se obtuvo una línea de base estable (la línea de base se representa en el punto 0 en el gráfico). Ambas patas fueron probados. Los ratones Gemelos muestran alodinia mecánica ipsilateral como se muestra por los umbrales de retirada de la pata en posición baja (n = 10 por grupo). tp_upload/51608/51608fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Acción retardada antialodínico de un antidepresivo tricíclico. Después de dos semanas después de la cirugía, los ratones recibieron tratamiento intraperitoneal dos veces al día (mañana y noche), ya sea con NaCl al 0,9% o 5 mg / kg de clorhidrato de nortriptilina (n = 5 o 6 por grupo ). La prueba de von Frey se realizó antes de que el tratamiento de la mañana. Con este procedimiento, se observó una acción retardada antialodínico de la nortriptilina, que requiere alrededor de 12 días de tratamiento. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3.jpg" /> Figura 3. Antialodínico acción de un gabapentinoid. Después de tres semanas después de la cirugía, los ratones recibieron tratamiento intraperitoneal dos veces al día (mañana y noche), ya sea con 0,9% de NaCl o 10 mg / kg de gabapentina (n = 5 por grupo). La prueba de von Frey se hizo antes de que el tratamiento de la mañanaMent. Con este procedimiento, se observó una acción retardada antialodínico y duradera de la gabapentina. Los datos se presentan antes de comenzar los tratamientos y en el sexto día de los tratamientos.

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The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

El dolor neuropático es una consecuencia de una lesión o enfermedad que afecta al sistema somatosensorial. El &quot;modelo de puño&quot; del dolor neuropático en ratones consiste en la implantación de un manguito de polietileno alrededor de la rama principal del nervio ciático. La alodinia mecánica se prueba utilizando filamentos de von Frey.

El nervio ciático esposar modelo de dolor neuropático en ratones

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

47.9K vistas.  Centre National de la Recherche Scientifique.  El dolor neuropático es una consecuencia de una lesión o enfermedad que afecta al sistema somatosensorial. El "modelo de puño" del dolor neuropático en ratones consiste en la implantación de un manguito de polietileno alrededor de la rama principal del nervio ciático. La alodinia mecánica se prueba utilizando filamentos de von Frey. 

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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.

La lesión del nervio Salvados (SNI) Modelo de alodinia mecánica inducida en ratones

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

Investigación

Medicina

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).

La constricción crónica del nervio ciático y pruebas de hipersensibilidad dolor en ratas

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.

Respiración controlada por la estimulación eléctrica (BreEStim) para el manejo del dolor neuropático y espasticidad

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;

Transección del nervio tibial - Un modelo normalizado para la atrofia del músculo esquelético denervación inducida en ratones

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.

Las respuestas de la Vejiga Urinaria Distensión Evocados visceromotor como modelo para la vejiga Dolor en ratones

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.

Axotomía nervio facial en ratones: un modelo para estudiar las motoneuronas respuesta a la lesión

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.

Lesión crónica constricción del nervio infraorbitario de la Rata (Ion-CCI) para el Estudio del trigémino Dolor Neuropático

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.

El Modelo Monoiodoacetate del dolor de la osteoartritis en el ratón

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.

Estimulación subcutánea del campo nervioso del trigémino para el dolor facial refractario

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.

Medición de la contractilidad isométrica de la arteria mesentérica de ratón con cable miografía

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