JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

הניתוח המותאם הוא שיטה פשוטה למודל פגיעה עצבית חסכנית של עכבר או חולדה הדורשת רק קשירה אחת וחתך אחד כדי לפגוע הן בעצבים הפרוניאליים והן בעצבים הסוראליים.

Abstract

SNI (ראשי תיבות של Spared Nerve Injury) הוא מודל של בעלי חיים המחקה את הסימפטומים הקרדינליים של פגיעה עצבית היקפית לחקר המנגנון המולקולרי והתאי של כאב נוירופתי בעכברים ובחולדות. כיום, ישנם שני סוגים של מודל SNI, האחד לחתוך ולקשור את העצבים הפרוניאליים הנפוצים ואת העצבים הטיביאליים עם עצב סוראלי שלם, המוגדר כ-SNIs במחקר זה, והשני לחתוך ולקשור את העצבים הפרוניאליים הנפוצים ואת העצבים הסוריאליים עם עצב טיביאלי שלם, המוגדר כ-SNIt במחקר זה. מכיוון שהעצב הסוראלי הוא תחושתי בלבד ואילו העצב הטיביאלי מכיל סיבים מוטוריים ותחושתיים כאחד, למודל SNIt יש הרבה פחות גירעון מוטורי מאשר למודל SNIs. במודל עכבר SNIt המסורתי, העצבים הפרוניאליים והסוראליים הנפוצים נחתכים ונקשרים בנפרד. כאן מתוארת שיטת ניתוח SNIt שונה הפוגעת הן בעצבים הפרוניאליים והן בעצבים הסוראליים עם קשירה אחת בלבד וחתך אחד עם זמן הליך קצר יותר, דבר קל יותר לביצוע ומקטין את הסיכון הפוטנציאלי למתיחה של העצבים הסיאטיים או הטיביאליים, ומייצר רגישות יתר מכנית דומה למודל SNIt המסורתי.

Introduction

לכאב נוירופתי כתוצאה מפגיעה עצבית בעקבות ניתוח או טראומה יש נטל כלכלי משמעותי הפוגע באיכות החיים. שורה של מודלים של פגיעה עצבית, כולל קשירת עצבים בעמוד השדרה (SNL)1, פגיעה בהיצרות כרונית (CCI)2 לעצב הסיאטי, קשירת עצב סיאטי חלקי (pSNL)3, טרנזקציית עצב סיאטי (SNT)4 ופגיעה עצבית חסכנית (SNI)5,6,7,8, פותחו בהצלחה כדי לחקות את הסימפטומים הקרדינליים של פגיעה עצבית היקפית בחולדות ובעכברים לחקר המנגנון המולקולרי והתאי של כאב נוירופתי 6,7,8,9,10. עם זאת, לכל מודל ניתוחי יתרונות ומגבלות, ולכן יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לחקירה ופיתוח של דגמי הניתוח10.

מודל מוסד שמואל נאמן מייצר רגישות יתר ארוכת טווח לגירוי מכני. עם זאת, זה קצת מבלבל כי ישנם שני מודלים שונים של מוסד נאמן. מודל SNI הראשוני פותח במעבדתו של וולף, ובו נפגעו העצבים הפרוניאליים והטיביאליים המשותפים, והותירו את העצב הסוריאלי שלם 5,6. מודל SNI השני פותח במעבדתו של בסבאום, ובו נפגעו העצבים הפרוניאליים המשותפים והעצבים הסוראליים, והותירו את עצב הטיביאל שלם 7,8. המודל הראשוני של וולף מוגדר כאן כ-SNIt משום שהעצב הסוריאלי נותר שלם, והמודל של בסבאום מוגדר כאן כ-SNIt משום שהעצב הטיביאלי נותר שלם. מכיוון שהעצב הסוראלי הוא תחושתי בלבד ואילו העצב הטיביאלי מכיל סיבים מוטוריים ותחושתיים כאחד, למודל SNIt יש הרבה פחות גירעון מוטורי מאשר למודל SNIs. עם זאת, בניגוד למודל SNIs, עכברים במודל SNIt אינם מפתחים רגישות יתר תרמית, אך רגישות יתר מכנית מתפתחת בשני הדגמים. למרות שמודל SNIt הוא הליך קל יחסית, הוא דורש קשירה של העצבים הפרוניאליים הסוראליים והנפוצים בנפרד עם הסיכון הפוטנציאלי למתיחת העצבים הסיאטיים או הטיביאליים 6,7,8,9.

העצבים הפרוניאליים, הטיביאליים והסוראליים הנפוצים הם שלושה ענפים של העצב הסיאטי, וניתן לזהות אותם בבירור בקצה העליון של שריר הגסטרוקנמיוס (איור 1): העצב הטיביאלי עובר מתחת לשריר הגסטרוקנמיוס, והעצב הפרוניאלי המשותף (הצד הצפלד) והעצב הסוריאלי (הצד הקאודלי) נמצאים מעל שריר הגסטרוקנמיוס11. בהתבסס על תכונותיו האנטומיות, פותח הליך ניתוח SNIt מותאם לעכבר כדי לקשור את העצבים הפרוניאליים והסוראליים הנפוצים יחד עם קשירת עצבים אחת בלבד וחיתוך עצבי אחד, מה שמביא לקיצור זמן ההליך.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

ניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של UCSF ונערכו בהתאם למדריך NIH לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. במחקר זה נעשה שימוש בעכברי C57BL/6 בוגרים במשקל 20-30 גרם. הערכת פון פריי בוצעה בין השעות 13:00 ל-15:00.

1. הרדמה והכנת עכבר

  1. הניחו עכבר בתא פלסטיק מלא באיזופלורן 2% ב-O2 בקצב זרימה של 1.0 ליטר/דקה עד להרדמה מלאה.
  2. לכסות את העיניים עם משחה אופתלמית באמצעות מוליך צמר גפן.
  3. הכניסו את חוטם העכבר לקונוס אף גמיש עם זרימת איזופלורן של 2% לאורך כל ההליך הכירורגי.
  4. מקם את העכבר במיקום צדדי ימני. שמור על רגל שמאל למעלה עם כיפוף הברך וחבר אותה עם סרט הדבקה.
  5. הסירו את השיער באזור הירך והברך בעזרת מכונת גילוח חשמלית וקרם להסרת שיער. יש לחטא את העור עם 2% כלורהקסידין ו-70% אלכוהול.
  6. יש להבטיח עומק הרדמה מספק לפני הניתוח על ידי בדיקת היעדר תגובה לגירוי צביטה בגפה האחורית או בזנב עם פינצטה כסטנדרט. ספק תמיכה תרמית לעכבר.
    הערה: לא נעשה שימוש בהרדמה מקומית או NSAID לפני ואחרי ביצוע מודל SNIt מכיוון שהרדמה מקומית ו- NSAID מפחיתים באופן משמעותי את התנהגות הכאב הנוירופתי לאחר SNIt12.

2. ניתוח SNIt שונה

  1. חתכו חתך של 1 ס"מ החל מה-1/3 הראשון של הקו האופקי החוצה את הברך בזווית של כ-30° מהקו האנכי בעזרת אזמל (איור 2A).
  2. ניתן לדמיין שני קווים לבנים מתחת לשריר הירך הדו-ראשי (BFM) לאחר הפרדת חתך בעור, כאשר הקו העבה המדיאלי (צפלדה) הוא עצם הירך והקו הדק הצידי (קאודלי) הוא העצב הסיאטי (איור 2B).
  3. חתכו BFM קהה לאורך הקו הלבן הקאודלי בעזרת מיקרו מלקחיים מעוקלים ומספריים מיקרו כדי לחשוף את העצב הסיאטי. הימנע מנזק לכלי דם במהלך דיסקציה קהה. אם מתרחש נזק בשוגג לכלי הדם, השתמש במקלוני צמר גפן סטריליים כדי לספוג דם ולהפעיל לחץ מתאים כדי לעצור דימום.
  4. להבדיל את שלושת הענפים מן העצב הסיאטי בקצה העליון של שריר gastrocnemius. העצב הטיביאלי הוא זה עם הקוטר הגדול ביותר שעובר מתחת לשריר הגסטרוקנמיוס, בעוד שהעצבים הסוראליים (רוחביים, הקוטר הקטן ביותר) והעצב הפרוניאלי המשותף (מדיאלי) עוברים מעל שריר הגסטרוקנמיוס (איור 2C ואיור 3A).
  5. בהתאם לאופן שבו BFM מנותח ונפתח, דמיינו את העצב הפרוניאלי המשותף כרוחבי (איור 2C) או מדיאלי (איור 3A) לעצב הטיביאלי.
  6. להפריד את העצבים peroneal ואת העצבים sural מן הרקמות השכנות באמצעות מיקרו מלקחיים עקום.
  7. קשרו את העצבים הפרוניאליים והסוראליים הנפוצים בתפר 6-0, כאשר שני העצבים עוברים מעל שריר הגסטרוקנמיוס, אולם העצב הטיביאלי עובר מתחת לשריר הגסטרוקנמיוס (איור 2D ואיור 3B,C). שימו לב לאיבר להתכווצות בעקבות הרצועה ההדוקה. עבור השיטה המסורתית, ligate העצבים peroneal ו sural משותף בנפרד.
  8. חותכים עצב בחלק דיסטלי בטווח של 2-4 מ"מ מהקשירה בעזרת זוג מספריים מיקרו. ודא כי עצב טיביאלי נשאר ללא פגע במהלך כל ההליך. בשיטה המסורתית, חתכו את העצבים הפרוניאליים והסוראליים הנפוצים בחלק הדיסטלי בתוך 2-4 מ"מ מהקשירה והסירו קטע של 2 מ"מ, בנפרד.
  9. סוגרים את השכבה השרירית בתפר משי 6-0 ואת החתך בעור עם קליפסים לפצע.
  10. לאחר הניתוח, יש להחזיר את העכברים לחדר בעלי החיים עד להחלמה מלאה מההרדמה. בדוק מדי יום חתכים שלמים, צריכת מזון רגילה, צריכת מים, מצב הגוף הכללי, תנועות סדירות וטיפוח. יש להסיר קליפסים לפצעים 7-14 יום לאחר הניתוח.

3. הערכת פון פריי לסף מכני

  1. התאקלמו את העכברים במשך 6 ימים בסביבת חדר הבדיקה וחומרי הבדיקה לביצוע הערכת פון-פריי. הניחו את העכברים בגלילי פלסטיק שקופים על רשת רשת תיל מוגבהת למשך שעה אחת של הרגלה. הניחו סקירות טכניות בין כל גליל כדי למנוע כל רמז חזותי מכל חיית ניסוי.
  2. במהלך תקופה זו, בצע הרגלה כל יומיים, ולמדוד את קו הבסיס של מונופילמנטים פון פריי מתחת באמצע plantar של הכף האחורית לאחר ההרגלה האחרונה.
  3. בצע הערכה של פון פריי עם בודק עיוור. לעורר את אמצע הפלנטר של הכף האחורית עם חוטי פון פריי באמצעות פרדיגמת מעלה-מטה13. החל את חוט הלהט פון פריי על פני השטח הפלנטרי בניצב עם כוח מופעל כדי לגרום לסלסול קל.
  4. אמת תגובות חיוביות כמו נסיגה פתאומית בכפות, התכווצות פתאומית או ליקוק כפות פתאומי. להפעיל את הגירוי הבא במרווח של 5 שניות כדי למנוע את ההשפעה של הגירוי הקודם.
  5. אשר סף מכני לכל כף על ידי לקיחת 3 מפגשים בממוצע.
  6. בהתבסס על סף נסיגה של 50% בכפות האחוריות שנקבע בשיטת מעלה-מטה, השתמש בשיטת התגובה באחוזים עם נימה של 0.16 גרם כדי להעריך את ההבדל עוד יותר.
  7. רשום את אחוז התגובות החיוביות לאחר 10 גירויים של נימה של 0.16 גרם שהוחלו על אמצע הפלנטר של הכף האחורית ללא קשר לתגובות.
  8. בצע את הערכות פון פריי ביום הראשון לפני הניתוח, ולאחר הניתוח בימים 1, 3, 5, 7 ו -14.

4. ניתוח סטטיסטי

  1. דווח על נתונים רציפים המופצים בדרך כלל כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע (SEM). נתח את הנתונים הרציפים באמצעות מבחן t דו-זנבי או ANOVA דו-כיווני במדידה חוזרת. עבד את כל הנתונים באמצעות תוכנת ניתוח סטטיסטי, עם מובהקות סטטיסטית ברמה של p < 0.05.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

השוואת זמן ההליך בין שיטות שהשתנו לבין שיטות מסורתיות.
זמן ההליך מתחילת חיתוך העור ועד סוף סגירת העור נרשם ב -5 עכברים עם הגישה השונה ו -5 עכברים בגישה המסורתית, בהתאמה. מספר מינימלי של בעלי חיים שימש להשגת תוצאות עם מובהקות סטטיסטית. בהשוואה לשליטה בגישה המסורת?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

בהשוואה לשיטת SNIt המסורתית של העכבר המכסה את העצב הפרוניאלי המשותף ואת העצב הסוריאלי בנפרד 6,7,8,9, למודל SNIt המותאם יש שלושה יתרונות: (1) יש לו פחות סיכון להתכווצות או מתיחה של עצבים סיאטיים או טיביאליים; (2)...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.

Acknowledgements

Z.G. נתמך על ידי NINDS R01NS100801.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
6-0 sutureHenry Schein9007482Nerve ligation and close the muscular layer
Iris ScissorsIntegra Miltex12460598Cut muscle and fascia
Mayo dissecting scissorsFisherbrand895120Cut skin incision
Micro forcepFisherbrand16100110Blunt dissection biceps femoris muscle
Micro ScissorsExcelta17467496Cut nerve
Microdissection ForcepsFisherbrand16100123Separate the common peroneal and the sural nerves from the neighboring tissues
Needle HolderFisherbrand8966Hold 6-0 needle
Prism softwareGraph Padversion 8.0Statistical analysis software
Wound clipsRoboz SurgicalNC1878744Close skin incision

References

  1. Chung, J. M., Kim, H. K., Chung, K. Segmental spinal nerve ligation model of neuropathic pain. Methods in Molecular Medicine. 99, 35-45 (2004).
  2. Vissers, K., Adriaensen, H., De Coster, R., De Deyne, C., Meert, T. F. A chronic-constriction injury of the sciatic nerve reduces bilaterally the responsiveness to formalin in rats: a behavioral and hormonal evaluation. Anesthesia and Analgesia. 97 (2), 520-525 (2003).
  3. Malmberg, A. B., Basbaum, A. I. Partial sciatic nerve injury in the mouse as a model of neuropathic pain: behavioral and neuroanatomical correlates. Pain. 76 (1-2), 215-222 (1998).
  4. Moore, K. A., et al. Partial peripheral nerve injury promotes a selective loss of GABAergic inhibition in the superficial dorsal horn of the spinal cord. The Journal of Neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 22 (15), 6724-6731 (2002).
  5. Decosterd, I., Woolf, C. J. Spared nerve injury: an animal model of persistent peripheral neuropathic pain. Pain. 87 (2), 149-158 (2000).
  6. Cichon, J., Sun, L., Yang, G. Spared Nerve Injury Model of Neuropathic Pain in Mice. Bio-Protocol. 8 (6), 2777(2018).
  7. Shields, S. D., Eckert, W. A., Basbaum, A. I. Spared nerve injury model of neuropathic pain in the mouse: a behavioral and anatomic analysis. The Journal of Pain. 4 (8), 465-470 (2003).
  8. Guan, Z., et al. Injured sensory neuron-derived CSF1 induces microglial proliferation and DAP12-dependent pain. Nature Neuroscience. 19 (1), 94-101 (2016).
  9. Richner, M., Bjerrum, O. J., Nykjaer, A., Vaegter, C. B. The spared nerve injury (SNI) model of induced mechanical allodynia in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (54), e3092(2011).
  10. Challa, S. R. Surgical animal models of neuropathic pain: Pros and Cons. The International Journal of Neuroscience. 125 (3), 170-174 (2015).
  11. Kosaka, Y., et al. Development and persistence of neuropathic pain through microglial activation and KCC2 decreasing after mouse tibial nerve injury. Brain Research. 1733, 146718(2020).
  12. Parisien, M., Lima, L. V., Dagostino, C., El-Hachem, N., Drury, G. L., Grant, A. V., Huising, J., Verma, V., Meloto, C. B., Silva, J. R., Dutra, G. C. S., Markova, T., Dang, H., Tessier, P. A., Slade, G. D., Nackley, A. G., Ghasemlou, N., Mogil, J. S., Allegri, M., Diatchenko, L. Acute inflammatory response via neutrophil activation protects against the development of chronic pain. Sci Transl Med. 14 (644), Epub 2022 May 11. PMID: 35544595; PMCID: PMC10317000 eabj9954(2022).
  13. Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).
  14. Bourquin, A. F., et al. Assessment and analysis of mechanical allodynia-like behavior induced by spared nerve injury (SNI) in the mouse. Pain. 122 (1-2), 1-14 (2006).
  15. Sulaiman, W., Gordon, T. Neurobiology of peripheral nerve injury, regeneration, and functional recovery: from bench top research to bedside application. The Ochsner Journal. 13 (1), 100-108 (2013).
  16. Kochi, T., et al. Characterization of the arterial anatomy of the murine hindlimb: functional role in the design and understanding of ischemia models. PLoS One. 8 (12), 84047(2013).
  17. Omori, Y., et al. A mouse model of sural nerve injury-induced neuropathy: gabapentin inhibits pain-related behaviors and the hyperactivity of wide-dynamic range neurons in the dorsal horn. Journal of Pharmacological Sciences. 109 (4), 532-539 (2009).
  18. Colloca, L., et al. Neuropathic pain. Nature Reviews. Disease Primers. 3, 17002(2017).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

SNI

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved