Method Article
Desenvolvemos uma medida evocada da dor da artrite e, juntamente com um método padronizado para medir a dor espontânea em diferentes modelos de murino de artrite induzida quimicamente. Estas medidas são sensíveis e reprodutíveis para diferentes tipos de dor nas articulações.
A dor é a principal causa de incapacidade de artrite. Atualmente há uma necessidade não atendida de tratamentos adequados para a dor da artrite. Modelos pré-clínicos são necessário e útil para estudar os mecanismos da dor e para avaliar a eficácia das terapêuticas de artrite. Medindo a dor em modelos animais de artrite é um desafio. Nós desenvolvemos métodos para medir a dor espontânea e evocado em três modelos de murino artrite. Podemos dosar as respostas evocadas dor de ratos submetidos a palpação firme de um joelho doloroso. Também avaliamos dor espontânea pela proporção de peso e a quantidade de tempo colocadas em cada um dos seus 4 membros após a indução de artrite dor no joelho. Dor nas articulações nesses modelos do rato produz um aumento significativo de respostas evocadas dor e uma alteração no rolamento de peso. Uma vez que os ratos são quadrúpedes, eles descarregar o membro doloroso ao membro contralateral, com as patas dianteiras, ou alguma combinação. Esses métodos são simples, exigem o mínimo de equipamento e reproduzíveis e sensível para a detecção de dor. Eles são úteis para estudar tanto doença-modificando a tratamentos de artrite e analgésicos em camundongos.
A dor é a principal causa de incapacidade de artrite1,2. Atualmente disponíveis analgésicos são frequentemente ineficazes, tóxicos e potencialmente contribuam para o problema de estupefacientes de toda a nação3. Cirurgia não é sempre uma opção para artrite de estágio final, especialmente em idosos, que podem ter múltiplas co-morbidades. Viscosupplementation e esteroides intra-articulares pode ser eficaz na doença de início mas normalmente perde sua eficácia na doença de estágio final4. Há uma grande necessidade insatisfeita por eficazes analgésicos para a dor de artrite que não podem ser resolvidos com tratamentos atualmente disponíveis.
Modelos pré-clínicos são úteis para a compreensão do mecanismo de ação das terapias de dor e de previsão toxicidades limitantes, mas medição da dor em animais é um desafio5. Medidas de dor podem ser direto e espontâneo (estático ou dinâmico rolamento de peso, postura, análise da marcha, movimento espontâneo e sensibilidade térmica ou mecânica do pé) ou indirecta/evocadas (teste de retirada do membro posterior, força de compressão de joelho ou imagens do cérebro) 6. para formas leves de monoartrite, análise da marcha é insensível e carece de consistência7. Rolamento de peso estático é útil para medir a dor em membros traseiros do rato, mas pode ser difícil em camundongos. Medidas de sensibilidade mecânica, tais como o teste de von Frey indiretamente detectam a sensibilização do pé pad no cenário de artrite do joelho, mas não meça diretamente dor no joelho e são complicadas para executar. Força de compressão do joelho, medida com o dispositivo P.A.M. (medição de pressão aplicação) pode ser usada em ratos, mas o dispositivo grande é difícil de usar em camundongos sem produzir comportamentos negativos que não refletem necessariamente dor8.
Nós desenvolvemos métodos para medição de dor espontânea e evocado em três modelos diferentes de murino artrite que são sensíveis e reprodutíveis para medir a intensidade da dor e o efeito analgésico de terapias intra-articulares9, 10. nós também pode correlacionar o alívio da dor com outros marcadores histológicos de dor e tela drogas experimentais que não seria possíveis em humanos. Podemos avaliar sinergismo de analgésicos modestamente eficazes para identificar terapias de combinação mais eficazes. Utilizando métodos comprovados para dor evocada e espontânea, podemos evitar a armadilha de não identificar a dor que se reflete em um tipo de comportamento de dor mas não a outro e a mais de perto espelho dor medida em seres humanos11. Ao limitar a avaliação da dor para duas metodologias, minimizamos o estresse dos animais, que podem afetar o comportamento de dor e maximizar a produtividade do laboratório.
Todos os animais procedimentos e protocolos foram aprovados pelo Comitê de uso e cuidado Animal institucional do Minneapolis sistema de cuidados de saúde de assuntos dos veteranos (VAHCS) e conformados com o "guia para o cuidado e o uso de animais de laboratório" (nacional Academic Press, EUA) 12.
1. escolha de animais
Nota: Camundongos C57Bl6 são utilizados para todos os três modelos de artrite.
2. intra-articular injeções no joelho
3. produção de artrite
4. medição da dor articular evocada
5. medição da dor articular espontânea.
Nota: O dispositivo avançado dinâmico peso rolamento (ADWB) calcula a porcentagem do tempo total que o animal gasta em cada membro e a porcentagem de peso total suportado em cada membro.
Aguda e crônica inflamatória e crônica degenerativa dor nas articulações foi produzida por injeção IA no joelho esquerdo de C57BL/6J ratos machos e fêmeas antes da avaliação de dor, usando o protocolo descrito acima. Dor articular foi medida escores de dor evocada (EPS) e comportamentos de dor espontânea medido com um dispositivo (ADWB) do rolamento de peso dinâmico avançado. Para efeitos do presente relatório, comparações individuais foram feitas usando testes t de Student. Para experiências onde doses analgésicas estão sendo comparados, ANOVA pode ser uma comparação estatística mais adequada.
EPS (a soma de lutas registrou mais vocalizações) aumentou com todos os três tipos de dor nas articulações (Figura 1). Medidas ADWB de peso percentual do rolamento no membro hind esquerdo em comparação com ratos ingênuos foram reduzidas em dor inflamatória aguda e crônica. Fêmeas, mas não os machos com crônica degenerativas articular dor (COL) mostraram reduções semelhantes nas medidas ADWB(Figura 2). Machos com dor articular inflamatória aguda transferido mais peso para os membros dianteiros do que animais de ingênuo. Peso-rolamento na patas dianteiras aumentadas em ratos fêmeas, em comparação com ingênua, mas não nos machos com dores articulares degenerativas crônicas (COL) (Figura 2B). Medidas ADWB de tempo por cento no membro afetado hind esquerdo diminuído em comparação com ingênua em ratos com dor inflamatória aguda e crônica, mas isto não foi estatisticamente significativa. Estes animais passou mesmo significativamente menos tempo o membro posterior esquerdo do que na extremidade direita do hind. Em machos e fêmeas com dor articular degenerativa crônica, não houve diferença no tempo gasto com os membros traseiros esquerdos, comparados a ingênua. Fêmeas com crônica dor articular degenerativa passado mais tempo no nonarthritic membro hind direito comparado a ingênua(Figura 3). Ratos com aguda inflamatórios comum dor e fêmeas com crônica dor articular degenerativa passado significativamente mais tempo sobre as patas dianteiras que ingênuo animais (Figura 3B).
Figura 1 . Evocados escores de dor para a esquerda (coluna em azul) e direita (coluna vermelha) patas. Patas bem servido como controles internos e não sofreu quaisquer injecções de IA. Medidas foram feitas nas seguintes condições: uninjected ingênua (masculino e feminino), inflamatória induzida pela carragenina artrite aguda (carro), Complete inflamatória crônica artrite induzida por adjutor de Freund (CFA) crônica e não-inflamatórias Artrite induzida por colagenase (COL - masculino e feminino). Em animais ingênuo o EPS do joelho esquerdo traseiro não foi estatisticamente diferente da direita nos machos e apenas minimamente diferente nas fêmeas (* *P = 0,038) provavelmente devido a alguns aumento da resposta de dor no joelho examinado segundo (à esquerda) devido à dor de cruzamento resposta. Em todos os grupos de artrite do joelho esquerdo artrítico EPS foi significativamente maior do que o joelho direito contralateral nonarthritic. Ao comparar o EPS do joelho esquerdo de grupos de artrite a ingênua animais, todos os grupos de artrite tinham escores significativamente maiores de EPS no joelho esquerdo artrítico em comparação com joelhos esquerdo ingênuo. Isto era verdade em machos e fêmeas. P < 0,05 em relação ao masculino ingênuo, #P < 0,05 em relação ao feminino ingênuo. Todas as barras de erro são SEM em todas as figuras. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Comportamento de dor espontânea medido pela porcentagem peso suportado cravarem. Comportamento de dor espontânea (A) medido pelo peso total do corpo por cento à esquerda (coluna em azul) e direita (coluna vermelha) patas. Em ambos os animais masculino e feminino ingênua, não houve nenhuma diferença significativa entre o peso percentual cargo sobre os membros traseiros esquerdos e direito. Camundongos machos com carro e CFA induzida dor nas articulações e as fêmeas com dor nas articulações COL induzida furo significativamente menos peso sobre o membro posterior esquerdo, em comparação com o ingênuo. P < 0,05 em relação ao masculino ingênuo, #P < 0,05 em relação ao feminino ingênuo. (B) comportamento de dor espontânea medido pelo peso total do corpo por cento colocado sobre as patas dianteiras. Em machos com carro induzido aguda dor nas articulações e as fêmeas com COL induzida crônica dor nas articulações, houve um aumento significativo na quantidade de peso suportado sobre as patas dianteiras. Isto não foi visto em machos com CFA ou COL induzida dor nas articulações. Ingênua fêmeas tendem a suportar mais peso sobre as patas dianteiras do que machos naïve (P = 0,02). Peso adicional pode ser cargo por outras partes do corpo como a cauda ou alcatra. Estes eram geralmente mínimas e não contribuiu significativamente para a compreensão da resposta a dor e, portanto, não são mostrados. P < 0,05 em relação ao masculino ingênuo, #P < 0.05 comparado para ingênuo feminino e masculino-semana 4 COL na carga do membro anterior. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: comportamento de dor espontânea, medido pela porcentagem tempo gasto cravarem. Comportamento de dor espontânea (A) medido pelo tempo porcentagem total gasto na esquerda (coluna em azul) e direita (coluna vermelha) patas. Não houve significativa diferença entre direita e esquerdas membros posteriores em camundongos ingênuo masculino e feminino em relação ao tempo gasto no membro. Camundongos machos com carro e CFA induzida artrite apareceu para gastar menos tempo de carga com a artrítica membro hind esquerdo comparado a ingênua, mas isso não foi estatisticamente significativo e aumentou provável devido à variabilidade nesta medida nestes ratos. Houve uma diferença significativa nestes animais comparando a direita para a esquerda, como o membro posterior direito gastou mais de tempo total de carga que a esquerda. Em mulheres com artrite induzida de COL, o membro posterior direito foi carga uma maior proporção de tempo do que em fêmeas de ingênuo. P < 0.05 comparar direito para esquerda, #P < 0.05 comparado para ingênuo feminino e masculino-semana 4 COL no tempo gasto com patas dianteiras. (B) comportamento de dor espontânea medido pela quantidade total de tempo gasto com as patas dianteiras. Em machos com carro induzido artrite e fêmeas com artrite COL induzido os ratos passaram significativamente mais tempo carga nos membros dianteiros do que os animais de ingênuo. Ratos fêmea ingênuo passaram mais tempo sobre as patas dianteiras que animais masculino ingênuo. P < 0,05 em relação ao masculino ingênuo, #P < 0,05 em relação ao feminino ingênuo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Medição da dor articular em modelos pré-clínicos de artrite inflamatória e de doença articular degenerativa é uma ferramenta cada vez mais valiosa para avaliar novos tratamentos para a dor da artrite e para restaurar a função da articulação9,10. Comportamentos de dor em ratos com doença crônica de articular degenerativa de medição é um desafio. Como quadrúpedes, eles podem descarregar um membro doloroso para qualquer combinação de outros três membros ou cauda. Diminuição da função em um membro não podem ser exibidos como obviamente, como é em humanos bípedes. Como os animais de rapina, os ratos têm um benefício de sobrevivência para minimizar comportamentos de dor.
Este relatório demonstra que a dor nas articulações de diferentes mecanismos patológicos pode ser medido em camundongos com métodos simples e relativamente baratos. Dor articular inflamatória provoca maiores mudanças no suporte a tempo e a distribuição de peso e, portanto, pode ser um modelo mais sensível para a detecção de analgesia. No entanto, outros modelos de dor nas articulações será importantes ao avaliar novos analgésicos potenciais desde que os mecanismos de iniciação da dor e manutenção são provavelmente diferentes com diferente patologia. Encontramos diferenças nos padrões de descarga entre machos e fêmeas e entre diferentes modelos de dor da artrite.
É importante reconhecer que lá pode ser tensão bem como as diferenças no comportamento de dor em ratos14,15,16de gênero. Também é conhecido que existem diferenças de tensão distintos em limiares de dor. Nós achamos que em camundongos C57/Bl6, fêmeas demonstraram significativamente mais espontâneos comportamentos de dor (aumento de peso e altura de membros dianteiros) do que os ratos masculinos com crônica dor articular degenerativa (Figura 2 e Figura 3). Nós não determinar a fase de estro por esses ratos fêmeas, então não podemos dizer se isso tinha qualquer efeito sobre os nossos resultados, mas outros determinaram essa fase estro não explicou sexo observadas diferenças de camundongos C57/Bl617.
Comportamento de dor evocada é sensível para todos os tipos de dor articular testado e tem boa reprodutibilidade. É crucial que o examinador é treinado para fornecer pressão de palpação consistente, padronizada e utilizar métodos de contenção consistente que permite que a gama de comportamento de dor para detectar dor e analgesia. É importante sempre examinar o joelho normal primeiro para minimizar a resposta de dor no joelho normal devido a um efeito de cruzamento e maximizar a diferença na resposta de dor entre o joelho normal e doloroso. Usando um segundo observador para calcular as respostas de dor que compõem o EPS é necessário para que o examinador centra-se na palpação consistente e assim vocalizações e lutas consistentemente são computadas. Pode ser necessário para a prática do método de contenção em particular para garantir que o animal pode reagir à dor adequadamente mas não reage muito facilmente a fim de diluir a resposta de dor. Uma vantagem da medição EPS é que é análoga à medição conjunta ternura em pacientes humanos.
Sentimos que esses métodos são superiores aos métodos existentes em que medem diretamente a dor vem as articulações de joelho de ratos, eles podem ser usados em modelos diferentes de dor de monoartrite, eles incluem ambas as respostas de dor espontânea e evocado e são relativamente barato mas confiável e reprodutível. Como terapias são desenvolvidas para tratar mais eficazmente a artrite, esses métodos serão úteis para confirmar se os tratamentos são realmente eficazes para o resultado mais incapacitante da artrite, dor.
Nossos métodos têm algumas limitações. Principalmente, a medida do EPS é limitada pela exigência por um único examinador e observador e a necessidade de técnica muito consistente. As medidas de dor evocados são mais automatizadas e não como sujeitas a diferenças inter observador. Aperfeiçoamento da medida EPS pode incluir métodos automatizados para a contagem de vocalizações em resposta à palpação, como o uso de um detector ultra-sônico morcego contar vocalizações. Este método precisa ser comparado ao nosso método atual para confirmar a sensibilidade e especificidade, antes que ele pudesse ser implementado amplamente.
Em resumo, nós descrevemos duas medidas de comportamento de dor diferente para quantificar a dor articular em ratos. Diferenças de gênero e a tensão devem ser consideradas antes de escolher um modelo experimental. Medidas de dor evocada requerem treinamento cuidadoso e uma aplicação coerente por parte do examinador. Ambos os comportamentos de dor espontânea e evocados são recomendados para avaliar a intensidade da dor e limitação funcional e devem ser utilizados para avaliar totalmente os efeitos dos analgésicos potenciais novos.
Os autores não têm nada para divulgar.
Financiado pela departamento de veteranos dos assuntos de mérito 2 I01 RX000379-05.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Advanced Dynamic Weightbearing Device | Bioseb In Vivo Research Instruments, Vitrolles, France | Model: BIO-DWB-M - For mice | |
C57/Bl6 mice (male and female) | Jackson Labs, Bar Harbor ME | Stock No: 000664 | Black 6 | |
Carrageenan | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 22049-5G-F | |
Complete Freund's Adjuvant | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | F5881 | |
Palpometer | Palpometer Systems, Inc. Victoria, B.C | Not available - no longer in business | |
Type IV Collagenase | Worthington Biomedical Corp, Lakeville, NJ | LS004210 |
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados