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Method Article
Métodos para indução simples e rápida de um modelo de dor nas costas em camundongos são fornecidos aqui usando uma injeção intraligamentar de ativador de plasminogênio urinário.
Um modelo de dor lombar persistente pode ser induzido em camundongos com a metodologia simples aqui descrita. Métodos passo a passo para indução simples e rápida de um modelo de dor persistente nas costas em camundongos são fornecidos aqui usando uma injeção de ativador de plasminogênio do tipo uroquinase (uroquinase), uma serinoprotease presente em humanos e outros animais. A metodologia para indução de dor lombar persistente em camundongos envolve uma simples injeção de uroquinase ao longo da região de inserção ligamentar da coluna lombar. O agente inflamatório uroquinase ativa plasminogênio em plasmina. Normalmente, o modelo pode ser induzido dentro de 10 minutos e a hipersensibilidade persiste por pelo menos 8 semanas.
Hipersensibilidade, distúrbio da marcha e outras medidas padrão semelhantes à ansiedade e depressão podem ser testadas no modelo persistente. A dor nas costas é o tipo de dor mais prevalente. Para melhorar a conscientização sobre a dor nas costas, a Associação Internacional para o Estudo da Dor (IASP) nomeou 2021 o "Ano Global sobre Dor nas Costas" e 2022 o "Ano Global para Traduzir o Conhecimento da Dor para a Prática". Uma limitação do avanço terapêutico da terapêutica da dor é a falta de modelos adequados para testar a dor persistente e crônica. As características deste modelo são adequadas para testar potenciais terapêuticas destinadas à redução da dor nas costas e suas características auxiliares, contribuindo para que o IASP nomeie 2022 como o Ano Global para a Tradução do Conhecimento da Dor para a Prática.
A dor lombar é uma das causas mais comuns de incapacidade, com 1 em cada 5 pessoas sofrendo em todo o mundo1. Apesar desses esforços, poucos modelos animais confiáveis de dor nas costas são popularmente usados em pesquisas com animais no campo da dor, especialmente em camundongos. Modelos anteriores utilizaram quase que exclusivamente ratos para a indução de dor lombar crônica (CEC), como aquelas induzidas pela injeção do ativador do plasminogênio urinário (uPA) na articulação da facetalombar2,3, injeção de fator de crescimento nervoso (NGF) namusculatura do tronco4, ou iodoacetato monossódico (MIA)5 ou interleucina-1beta6 injeção no disco intravertebral. É claro que os ratos são preferidos para esses modelos principalmente devido ao seu maior tamanho e facilidade de acesso para injeção de agentes inflamatórios.
Para ser claro, existem modelos de dor nas costas em camundongos, como o modelo SPARC-null de degeneração do disco intervertebral em camundongos, usado por muitos anos7, mas estes são mais caros e demorados para serem estabelecidos do que os modelos baseados em injeção. Um estudo recente em camundongos estabeleceu um modelo de dor lombar combinando a injeção de NGF em músculos lombares com estresse de restrição crônica vertical8. No protocolo a seguir, adaptamos o modelo de CBP induzida por uPA de ratos para camundongos2. A hipersensibilidade é estabelecida dentro de 1 semana e persiste até 6-8 semanas. Além disso, estabelecemos que os ratos desenvolvem comportamentos semelhantes aos da ansiedade e da depressão. Dada a prevalência de dor nas costas e o uso mais comum de camundongos em pesquisas moleculares sobre dor, este modelo durável é prontamente estabelecido para uso no desenvolvimento de novas estratégias de tratamento para alívio da dor nas costas.
Todos os procedimentos para animais descritos estão em conformidade com o Guia do NIH para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. Os estudos foram aprovados pelo Comitê de Cuidado e Uso Institucional local (IACUC #23-201364-HSC) do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Novo México. Todos os estudos estão em conformidade com as políticas sob os auspícios de uma Garantia de Conformidade OLAW (A3002-01) sobre o uso de animais em pesquisa, conforme descrito na Parte III. II. Garantias e Certificações. Os animais são alojados no alojamento do Centro de Recursos Animais (ARC) mantido pela equipe do laboratório e pela equipe da Divisão de Laboratório e Recursos Animais (DLAR). O método de eutanásia (100 μL de injeção de 59 mg/mL de pentobarbital) é rápido e confiável e permite a dissecção e coleta de vários tecidos para pesquisas posteriores.
1. Animais
2. Indução do modelo
Figura 1: Configuração para indução de uroquinase com CBP. (A) A placa de base Fine Science Tools recomendada para cirurgias em camundongos. As bordas nervuradas podem ter corda presa nelas para segurar o mouse no lugar. (B) Estação de recuperação. Recomenda-se uma gaiola de alojamento vazia, metade na almofada de aquecimento, metade desligada. Um pano limpo é colocado na parte inferior para dar ao mouse uma área de descanso confortável. (C) Recomendação de instalação do aparelho de anestesia. Com sistema de liberação de dois canais, coloque-se uma mangueira na câmara de indução e outra no posto cirúrgico. (D) Uma visão dos dispositivos de retenção do mouse. Duas cordas são amarradas nas bordas nervuradas da placa de base e, em seguida, puxadas suavemente pelo pescoço e pela traseira do mouse, respectivamente. Certifique-se de não conter o mouse com muita força para que ele ainda possa respirar normalmente. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Indução da injeção de uroquinase da CEC. (A) Uma visão do local de injeção. Como mostrado, sinta com os dedos para encontrar a parte inferior da caixa torácica do mouse para um ponto de referência para L4-L5. (B) Uma visão do processo de injeção, mostrando o ângulo para a injeção adequada. (C) Um ângulo de 45° é preferível aqui, mas ajuste conforme necessário para garantir que a agulha chegue onde precisa. Se necessário, raspe o local da injeção para melhor visualização. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Diagrama do local de injeção. (A) Uma fotografia da localização do local de injeção. A tinta é usada aqui para indicar onde o líquido estará entrando no ligamento interespinhoso entre as vértebras L2 e L3. (B) Um diagrama mostrando o posicionamento adequado da agulha e a localização do local de injeção, mostrado a partir de uma vista lateral. (C) Um diagrama mostrando uma visão de cima para baixo das vértebras e locais de injeção para os ligamentos interespinhosos. As injeções normalmente estarão nos ligamentos interespinhosos próximos à coluna, mas a agulha também pode ser inserida no espaço entre as vértebras intertransversas. Recomenda-se o uso de corante azul em ensaios piloto, conforme demonstrado em (A). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. Ensaios comportamentais
Figura 4: Hipersensibilidade mecânica e térmica após indução com CEC. A dor é mensurável uma semana após a indução do modelo e persiste por 8 semanas. (A) Teste de von Frey. O teste de limiar mecânico é realizado com filamentos de von Frey aplicados ao coxim plantar através de uma mesa superior de malha com o método up-down como mostrado aqui ao longo de 4 semanas. O limiar masculino ingênuo (verde) está escondido sob a linha azul para os ratos fêmeas ingênuos. Os camundongos CBP (n = 4 machos, 4 fêmeas) apresentaram sensibilidade mecânica significativamente aumentada em comparação com os controles virgens (n = 2 machos, 2 fêmeas). A ANOVA two-way (teste de comparações múltiplas de Dunnett) foi realizada com os seguintes dados: n = 4 por grupo. Nas análises post-hoc , o ajuste de Bonferroni a todos os valores de P para comparações semanais de CBP versus Naïve produziu todos os 11 valores < 0,0011. p < 0,0001. (B) Teste de Hargreaves. O limiar térmico foi testado no coxim plantar com o teste de Hargreaves (50 °C). Os camundongos CBP (n = 12 machos, 12 fêmeas) apresentaram sensibilidade ao calor significativamente aumentada em comparação com os controles virgens (n = 6 machos, 6 fêmeas). O teste t bicaudal de Mann-Whitney foi realizado para testar a significância (p < 0,0001). (C) Sensibilidade ao frio. O teste com sonda fria foi realizado colocando-se camundongos no aparelho de placa fria resfriado a -9 °C. A latência para retirada foi registrada como o tempo, em segundos, desde a colocação do mouse no aparelho até que o mouse comece a levantar, lamber ou agitar os pés. Nos dados mostrados, uma sonda fria resfriada a -9 °C foi colocada sob a pata traseira do camundongo enquanto o camundongo está enjaulado em cima de uma malha de arame. Todos os camundongos foram testados 1-3 semanas após a injeção. Os camundongos CBP (n = 4 machos, 6 fêmeas) apresentaram sensibilidade ao frio significativamente aumentada em comparação com os controles virgens (n = 2 machos, 4 fêmeas). O teste t bicaudal de Mann-Whitney foi realizado para testar a significância (p = 0,0002). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Testes comportamentais relacionados à nocicepção e análise de dados
Medidas evocadas
A hipersensibilidade no coxim plantar desenvolve-se dentro de um dia após a injeção de uroquinase. Dentro de 1 semana, o limiar de retirada é significativamente reduzido e persiste até a eutanásia; isso é demonstrado até a semana 4 pós-cirúrgica (Figura 4A). A latência de retirada da pata é analisada pelo método de von Frey up-down9
Este modelo de dor lombar crônica é simples de induzir, e a hipersensibilidade estabelecida dentro de 1 semana pode durar até (e possivelmente além) de 8 semanas. Isso permite um estudo preciso do estado de dor crônica, em oposição a outros modelos agudos que duram apenas uma ou duas semanas. Enquanto mostramos o modelo em camundongos, o modelo de CBP induzida por uPA também pode ser estabelecido em ratos2. Uma vantagem do modelo é que o curso temporal prolongado provoca o desenvolvimento...
Os autores declaram não haver interesses financeiros concorrentes. A KNW reconhece consultas não pagas com a NeuroChronix, a Bessor Pharma e a USA Elixeria BioPharm, Inc.
O financiamento da subvenção foi fornecido pelo NIH HEAL UG3 NS123958. As instalações habitacionais foram inspecionadas e credenciadas pela AAALAC. Os animais foram alojados no alojamento do Centro de Recursos Animais (ARC), mantido pela equipe do laboratório e pela equipe da Divisão de Laboratório e Recursos Animais (DLAR). Os procedimentos para testes comportamentais são métodos padrão na área, aprovados pela American Pain Society e pela International Association for the Study of Pain. O método de eutanásia é consistente com as recomendações do Painel de Eutanásia da Associação Médica Veterinária Americana.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Animals and Consumables | |||
70% ethanol | Local Source | ||
BALB/c mice | Envigo | 20-25 g | |
Cotton balls | Fisher Scientific | 19-090-702 | |
Cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 19-062-616 | |
Isoflurane inhalant anesthetic | MedVet | RXISO-250 | |
Labeling tape | Fisher Scientific | NGFP7002 | |
Nitrile exam gloves | Fisher Scientific | ||
Oxygen tank | Local Source | ||
Surgical drape, Steri-Drape Utility Sheet, Absorbent Prevention | VWR | 76246-788 | cut into 15 x 15 cm pieces |
Tygon tubing with 3 mm inner diameter | Grainger | 22XH87 | |
Equipment | |||
#11 carbon steel scalpel blades | VWR | 21909-612 | |
Anesthesia induction chamber | Summit Medical Equipment Company | AS-01-0530-LG | |
Autoclave | Local Unit | ||
Biology Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11252-30 | |
Glass bead sterilizer Germinator 500 | VWR | 102095-946 | |
IITC Life Sciences Series 8 Model PE34 Hot/Cold Plate Analgesia Meter | IITC | PE34 | |
Integra Miltex cotton & dressing pliers | Safco Dental Supply | 66-317 | |
OPTIKA CL31 double arm LED illuminator | New York Microscope Company | OPCL-31 | |
Plantar Test System with InfraRed Emitter, i. e. Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37370-001 and 37370-002 | |
Scalpel Handle No. 3 | VWR | 25607-947 | |
Small animal heating pad | Valley Vet Supply | 47375 | |
Student Vannas spring scissors, straight blade | Fine Science Tools | 91500-09 | |
Table top animal research portable anesthesia workstation “PAM” | Patterson Scientific | AS-01-0007 | |
Von Frey Filaments | Ugo Basile | 37450-275 |
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