Este trabalho foi financiado pelo Centre National de la Recherche Scientifique (UPR3212 contrato), a Universidade de Estrasburgo e por um NARSAD Young Investigator Grant da Fundação de Pesquisa do Cérebro e Comportamento (para IY). Os custos de publicação são suportados pela rede Neurex (Programa Interreg IV Alto Reno).

Protocolos foram aprovados pelo &quot;comité d&#39;éthique en matière d&#39;expérimentation animale de Estrasburgo&quot; (CREMEAS). 1. Linha de base de medição dos limiares de retirada da pata <ol><li> Permita que os ratos a habituar às instalações animais durante pelo menos 10 dias a 2 semanas antes de iniciar os procedimentos de teste. </li><li> Habituar os ratos à von Frey testes set-up e ao procedimento de von Frey, que são descritos na seção 4. </li><li> Antes da cirurgia, avaliar os limiares de retirada da pata mecânicas com filamentos de von Frey, conforme descrito na secção 4.3. Nota: Repita o procedimento em dias separados até que pelo menos três valores consecutivos estáveis ​​são obtidos para limiares de retirada da pata. </li><li> Atribuir os ratos para os diferentes grupos experimentais, de modo que esses grupos não diferem inicialmente para os limiares de retirada da pata. </li></ol> 2. Procedimento Cirúrgico para Cuff Implantatiem <ol><li> Pesar o animal. Nota: Rato de peso corporal deve ser superior a 20 g, durante o procedimento de inserção do manguito descrito abaixo. </li><li> Anestesiar os animais com uma injecção intraperitoneal de 4 ml / kg de uma mistura de cetamina (17 mg / ml) e xilazina (2,5 mg / ml) em 0,9% de NaCl, que fornece cerca de 45 minutos de anestesia. </li><li> Verificar a ausência de reflexos pata por beliscar uma pata traseira com pinça e verificar a ausência de reflexos oculares para se certificar de que o animal está totalmente anestesiado. </li><li> Raspar a perna direita a partir do joelho até o quadril usando um barbeador elétrico. </li><li> Aplique gel líquido olho protetor para os olhos com um chumaço de algodão. </li><li> Colocar o animal em seu lado esquerdo e coloque o membro posterior direito em um pequeno travesseiro e manter o membro posterior direito de o travesseiro com fita adesiva. </li><li> Desinfetar a área cirúrgica com clorexidina e 70% de etanol usando gaze ou cotonete. </li><li> Encontre o fêmur usando o dedo indicador e faça umA incisão de aproximadamente 0,5 cm, paralela ao fémur e cerca de 1,5 mm anterior ao fémur. </li><li> Separe os músculos próximos ao fêmur com duas varas autoclavada. Notas: Nunca corte o músculo. Normalmente, as camadas musculares separar facilmente sem qualquer sangramento e no nervo ciático é então visível. Em caso de hemorragia, use um cotonete estéril para absorver o sangue. </li><li> Insira duas varas autoclavados abaixo do nervo ciático para expor seu principal ramo, e hidratar o nervo com uma solução fisiológica estéril (NaCl 0,9%). </li><li> Segure o estéril seção pré-preparada 2 mm de tubulação divisão PE-20 de polietileno (manguito), 0,38 mm de diâmetro / 1,09 milímetros OD, com a ajuda de uma vara de aço pontiagudo e uma braçadeira de bulldog. <ol><li> Insira o stick de aço pontiagudo no punho, que irá abri-lo um pouco. </li><li> Utilizar a abertura lateral do punho, inserir o buldogue em uma extremidade da braçadeira e paralela à bainha. Gire o bulldog (180 °) para que ele irá segurar o punho pelolado oposto ao da abertura lateral. Feche o bulldog e retire a vareta de aço pontiagudo. Nota: A rotação é feita para permitir que prende-no punho numa posição optimizada para a inserção, o grampo de buldogue também ajuda a manter o punho parcialmente aberta. O modelo e do tamanho da braçadeira de buldogue são críticos para este passo do processo. </li></ol></li><li> Tenha um segundo experimentador segurar as duas varas sob o nervo e suavemente separar as varas para facilitar o acesso a uma seção do nervo ciático, que é cerca de 4 mm de comprimento. </li><li> Coloque o manguito 2 milímetros em todo o ramo principal do nervo ciático, começando pela inserção da parte do punho que é distal ao bulldog em torno da parte do nervo que é proximal ao quadril. </li><li> Feche o manguito suavemente, exercendo pressão sobre os seus dois lados distais com um alicate, sem apertar ou mudando a forma de tubo. Gire o punho para garantir que ele está fechado corretamente. </li><li> Suturar a camada de pele sagacidade raspadah nós cirúrgicos. </li><li> Posicione o mouse sobre o seu lado esquerdo, em uma gaiola limpa. Mantenha-o sob a lâmpada de calor até que o mouse está acordado. </li><li> Adicione a água extra e colocar alguns comida diretamente na gaiola. </li></ol> 3. Procedimento Cirúrgico para controles Sham <ol><li> Aplique o mesmo procedimento de cirurgia, como descrito acima a partir do passo 2.1 para o passo 2.9, em seguida, seguir com passos 2,15-2,17. Para controles sham, omita os passos 2,10-2,14 que apenas diz respeito à inserção manguito. </li></ol> 4. Von Frey Teste <ol><li> Colocar os ratos em caixas individuais transparentes (7 centímetros x 9 cm x 7 cm) com furos, sobre uma placa perfurada de aço inoxidável de elevada lisa (1 mx 50 cm, 5 perfurações mm círculo com 2,5 milímetros entre as bordas da perfuração). Nota: Até 12 ratos podem ser concomitantemente testados nesta set-up. Animais operados pode ser testado no dia seguinte à cirurgia. No entanto, 3 dias de recuperação são recomendados para diminuir a hipersensibilidade pós-operatório observado emcontroles sham. </li><li> Deixar os animais habituar durante 15 min antes do teste. </li><li> Aplicar os filamentos de von Frey na superfície plantar de cada pata posterior de uma série de forças ascendentes. Notas: Os filamentos de von Frey são cabelos de plástico de diâmetros calibrados. Eles são 5 cm de comprimento e são fixados em aplicadores manuais. A velocidade de aplicação de filamentos, o grau de resistência à flexão e à duração da aplicação pode influenciar os valores de limiar que são obtidos com este teste 3. Com o presente processo, em ratinhos, os filamentos que são os mais frequentemente utilizados são a 0,16, 0,4, 0,6, 1, 1,4, 2, 4, 6, 8, e 10 g. <ol><li> Aplicar o filamento escolhido para a superfície plantar da pata esquerda até que o filamento apenas dobra. Repita o procedimento de três a cinco vezes consecutivas, e depois fazer o mesmo com a pata direita. Uma vez que o filamento tenha sido testado em ambas as patas, testar o próximo animal. Notas: Evite bordas laterais pata que podem ser mais sensíveis. A resposta esperado é uma pataretirada, vacilar súbita ou pata lamber. Considerar a resposta como positivo se pelo menos três respostas esperadas são observados em cada cinco tentativas. Um dado pata está sempre testados três vezes, mas o quarto e quinto ensaios são feitos somente se 1 ou 2 resposta (s) foi (foram) observaram durante os três primeiros testes. Em camundongos C57BL/6J, começam os testes de pré-operatório, com o 1,4 g filamento. Após a cirurgia, iniciar os testes com o 0.4 g filamento. Se uma resposta positiva é observada com o filamento primeiro testados, testar um filamento de força mais baixa (em vez de uma maior) no passo 4.3.2. </li><li> Aplique o mesmo filamento para os próximos animais de acordo com o procedimento 4.3.1. Uma vez que todos os animais são testados, começar novamente no primeiro animal com o próximo filamento de maior vigor. Repita o procedimento até que todos os ratos dar uma resposta positiva. Notas: Teste de cada animal até dois filamentos consecutivos dar uma resposta positiva. Considere o valor grama do filamento menor que deu uma resposta positiva quanto a sagacidade patalimiar hdrawal para este animal. </li></ol></li></ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

O modelo &quot;cuff&quot; foi inicialmente desenvolvida em ratos para obter uma lesão por constrição crónica padronizada e reprodutível com a implantação de vários punhos em torno do nervo ciático 6. Em seguida, foi modificado para implantar um único punho 7,8, apesar de alguns grupos de pesquisa ainda usam múltipla inserção manguito 19-22. Em seguida, foi adaptado para ratos 9,23, que abriu a possibilidade de usar animais transgênicos. A bainha é geralmente 2 mm de comprimento, mas outros comprimentos também têm sido usados ​​em ratos 22. O tubo de polietileno depende das espécies: PE-20 em ratinhos 9, e PE-60 24,25 ou PE-90 7,8,26,27 em ratos. A alodinia mecânica é medida com cabelos von Frey. Neste teste, os valores absolutos para os limiares de retirada da pata pode depender da superfície sobre a qual o animal está ou 28 sobre a duração do filamento dobra 3, mas estes factores não fazerafectam a detecção da alodinia neuropática. O modelo de &quot;cuff&quot; é de interesse para o estudo dos mecanismos de dor neuropática. Ele foi usado para estudar alterações morfológicas no mielinizadas e não mielinizadas fibras 6,29, e alterações funcionais nos neurônios sensoriais, aferentes primários e de neurônios medulares 19,21,22,30-35. Permitiu demonstração de que a ativação glial e uma mudança fundamental na gradiente ânion neuronal participar de mudanças na atividade e nas respostas dos neurônios nociceptivos espinhais e em alodinia neuropática 24,36-38. A influência dos receptores de glutamato 7,39-41, de receptores opióides 16,42-45 e de receptores nicotínicos 46 também foi estudado neste modelo. Outro interesse do modelo é sua resposta aos tratamentos atuais de dor neuropática, ou seja., Gabapentinoids e antidepressivos. Similares a observações clínicas: gabapentinoids exibir tanto umn acção de curta duração analgésica aguda em dose elevada e uma acção de alívio sustentado retardado que é observada após alguns dias de tratamento, os antidepressivos tricíclicos e de serotonina e inibidores da recaptação de noradrenalina têm nenhum efeito analgésico aguda em dose relevante, mas que exibem um alívio sustentado retardada acção que requer 1 a 2 semanas de tratamento, e o inibidor de recaptação de serotonina fluoxetina selectiva é ineficaz 16. O modelo é, portanto, apropriado para estudar o mecanismo molecular subjacente a estes tratamentos 16-18,44,45,47, o que pode revelar novos alvos terapêuticos para testar em pacientes 48-51. Por último, o modelo também permite o estudo das consequências anxiodepressive de dor neuropática. Clinicamente, essas conseqüências afetam cerca de um terço dos pacientes de dor neuropática, mas são preclinically menos estudada do que os aspectos sensoriais da dor. Neste modelo, um dependente do tempo de desenvolvimento de ansiedade-como e depressãofenótipos siva-like está presente 52 eo mecanismo relacionado pode, assim, ser abordada. Os punhos e procedimentos padronizados neste modelo do rato de dor neuropática resultar em baixa variabilidade inter-individual para a alodinia mecânica. A possibilidade de utilização de animais geneticamente modificados 17,18,44-47,52, a alodinia de longa duração, a resposta aos tratamentos utilizados clinicamente e o desenvolvimento em função do tempo de sintomas anxiodepressive tornam este modelo apropriado para o estudo de diferentes aspectos e conseqüências da dor neuropática e seus tratamentos, que já trouxe informações valiosas para esse campo de pesquisa.

A dor neuropática é crônica e geralmente surge como consequência de uma lesão ou uma doença que afeta o sistema somatossensorial. Alterações Maladaptive em neurónios sensoriais feridas e ao longo de toda a via nociceptiva dentro do sistema nervoso central participar neste síndrome complexa. Vários modelos foram desenvolvidos em roedores para o estudo da dor neuropática e seus tratamentos 1-3. Baseado em etiologias conhecidas, os modelos de dor neuropática objetivo de imitar a polineuropatia observado em diabetes, as lesões de nervos periféricos, as lesões centrais, a neuralgia trigeminal, as neuropatias consecutivos à quimioterapia, a neuralgia pós-herpética, etc Diferentes modelos de A lesão do nervo periférico em roedores focar o nervo ciático. Estes modelos são dependentes de uma compressão e / ou de uma secção do nervo. Com efeito, o nervo ciático proporciona cirurgia relativa fácil e permite testes baseados em reflexos de retirada da pata. O models de compressão do nervo crônica incluem, por exemplo: a lesão crônica constrição (CCI) de 4,5, o nervo ciático cuffing 6-9, a ligadura parcial do nervo ciático (PSL) 10, a ligadura do nervo espinhal (SNL) 11, ou o comum ligadura do nervo peroneal 12. Modelos referidos como &quot;lesão do nervo poupado&quot; (SNI), também são amplamente utilizados. Eles consistem de uma ligadura apertada e axotomia de duas das três ramos terminais do nervo ciático, enquanto o terceiro ramo permanece intacta 13-15. Os vários modelos de dor neuropática, que têm como alvo o nervo ciático, resultar em uma alodinia mecânica crónica (uma resposta a um estímulo nociceptivo normalmente não-nociceptivo) na pata posterior lesionada. Aqui, o procedimento de cirurgia detalhada para o &quot;modelo cuff&quot; da dor neuropática em ratos é descrito. Ele consiste na implantação de um manguito de polietileno em todo o ramo principal do nervo ciático 6-9. The a utilização de filamentos de von Frey, também é descrita. Estes filamentos permitem avaliar a alodinia mecânica que é um sintoma nociceptiva duradouro presente neste 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

A dor neuropática surge como consequência de uma lesão ou uma doença que afeta o sistema somatossensorial. Este síndrome resulta de mudanças desadaptativas em neurónios sensoriais feridas e ao longo de toda a via nociceptiva no interior do sistema nervoso central. Geralmente é crônica e difícil de tratar. A fim de estudar a dor neuropática e seus tratamentos, diferentes modelos têm sido desenvolvidos em roedores. Estes modelos derivam de etiologias conhecidas, reproduzindo, assim, lesões nervosas periféricas, lesões centrais, e-, metabólicos neuropatias infecciosas ou relacionados com quimioterapia. Modelos murinos de lesão do nervo periférico, muitas vezes alvo do nervo ciático, que é de fácil acesso e permite testes nociceptivos na pata traseira. Estes modelos dependem de uma compressão e / ou de uma secção. Aqui, o procedimento de cirurgia detalhada para o &quot;modelo cuff&quot; da dor neuropática em ratos é descrito. Neste modelo, uma braçadeira de tubo de polietileno PE-20 de comprimento normalizado (2 mm) é unilateralmente implanted ao redor do ramo principal do nervo ciático. Induz uma alodinia mecânica de longa duração, ou seja., Uma resposta a um estímulo nociceptivo normalmente não-nociceptiva, que pode ser avaliada através da utilização de filamentos de von Frey. Para além dos procedimentos de cirurgia e testes detalhados, o interesse deste modelo para o estudo do mecanismo de dor neuropática, para o estudo da dor neuropática aspectos sensoriais e anxiodepressive, e para o estudo de tratamentos da dor neuropática também é discutida.

Os dados são expressos como média ± SEM. As análises estatísticas foram realizadas utilizando a análise multi-fator de variância (ANOVA) ou teste t não pareado, de acordo com o delineamento experimental. Para estas análises, os grupos de cirurgia Sham e de punho, bem como a solução salina vs tratamentos com drogas foram considerados como factores de entre os grupos. Quando for o caso, as análises de medidas repetidas foram utilizadas para os dados do curso do tempo. As comparações post-hoc foram realizadas utilizando o teste de Duncan. A significância estatística foi considerada para p &lt;0,05. Quando se utiliza os procedimentos que são descritos acima, os resultados de punho de implantação em uma alodinia ipsilateral como ilustrado na Figura 1. Assim que o ratinho está habituado ao procedimento de teste, os valores para os limiares de retirada da pata no ensaio de von Frey permanecer estável ao longo do tempo e são não foi afectada pelo procedimento cirúrgico, por si só, tal como ilustrado em animais Sham. Contudo, deve serobservou que a alodinia pós-cirúrgico transitória geralmente pode ser observado nos ratos Sham. Quando tal alodinia está presente, a resposta de retirada da pata retorna à linha de base depois de alguns dias após a cirurgia. Em camundongos punho, a alodinia ipsilateral já está presente nos primeiros dias pós-cirurgia e é mantido por mais de 2 meses (ver 9 e Figura 1; F8, 344 = 29,5, p &lt;0,001). A alodinia induzida pela bainha permanece ipsilateral em ratos C57BL/6J, quando ela é medida por meio do teste de von Frey, conforme descrito acima, mas em outras condições de uma presença de alodinia na pata contralateral também pode ser observada 8. Os valores absolutos da linha de base são normalmente entre 4 e 6 g em ratos C57BL/6J, mas o protocolo de ensaio pode afectar estes valores. Os antidepressivos tricíclicos estão entre clínicos de tratamentos de primeira linha para dor neuropática. Neste modelo, o fármaco antidepressivo tricíclico nortriptilina (5 mg / kg, por via intraperitoneal, duas vezes por dia) relieves a alodinia neuropática após cerca de 2 semanas de tratamento, tal como ilustrado na Figura 2 (F7, 91 = 15,3, p &lt;0,001; post-hoc: (CuffNor = Sham)&gt; CuffSal p &lt;0,001 em dias 29-34). Nesta dose, nenhuma acção analgésica aguda do antidepressivo é observada 16,17. Para imitar o alívio da dor persistente, que está presente em pacientes que tomam tais medicamentos, os ratos podem ser testados antes da administração do fármaco de manhã, em vez de depois. Tal procedimento permite a avaliação de um efeito de longa duração preparadas por dias anteriores de tratamento. Neste caso, ele requer 1 a 2 semanas de tratamento para observar um alívio duradouro da alodinia neuropática. Quando o tratamento é interrompido, uma recaída é normalmente observada dentro de 3 a 4 dias a 18. Ao lado de alguns antidepressivos, gabapentinoids são os outros tratamentos de primeira escolha para a dor neuropática. A gabapentina tem uma acção analgésica aguda e transitória neste modelo 16, mas também exibe um lon retardada e<html> ação antialodinica ao testar o animal todos os dias antes da administração da droga (p &lt;0,001 Figura 3) duração g. Esta ação é mais rápido do que com drogas antidepressivas. <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. Mecânica limiares de retirada da pata no modelo de braçadeira de dor neuropática em ratos. Camundongos C57BL/6J machos adultos foram habituados ao procedimento de von Frey até que uma linha de base estável, foi obtido (a linha de base é representada no ponto 0 no gráfico). Ambas as patas foram testados. Os ratos Cuff exibir alodinia mecânica ipsilateral como demonstrado pelos limiares de retirada pata reduzidos (n = 10 por grupo). tp_upload/51608/51608fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Atraso ação antialodinica de antidepressivos tricíclicos. Depois de duas semanas após a cirurgia, os camundongos receberam tratamento intraperitoneal duas vezes por dia (manhã e noite) ou com NaCl 0,9% ou 5 mg / kg de cloridrato de nortriptilina (n = 5 ou 6 por grupo ). O teste de von Frey foi feito antes do tratamento da manhã. Com este processo, observa-se uma acção retardada antialodinico de nortriptilina, o que requer cerca de 12 dias de tratamento. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51608/51608fig3.jpg" /> Ação Figura 3. Antialodinica de um gabapentinoid. Depois de três semanas após a cirurgia, os camundongos receberam tratamento intraperitoneal duas vezes por dia (manhã e noite) ou com NaCl 0,9% ou 10 mg / kg de gabapentina (n = 5 por grupo). O teste de von Frey foi feito antes do tratamento de manhãmento. Com este procedimento, é observada uma ação antialodinica atraso e duradoura da gabapentina. Os dados são apresentados antes de iniciar os tratamentos e no sexto dia de tratamento.

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The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

A dor neuropática é uma conseqüência de uma lesão ou doença que afeta o sistema somatossensorial. O &quot;modelo cuff&quot; da dor neuropática em ratos consiste na implantação de um manguito de polietileno em todo o ramo principal do nervo ciático. A alodinia mecânica é testado usando filamentos de von Frey.

O ciático Nervo cuffing Modelo de Dor Neuropática em Ratos

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 visualizações.  Centre National de la Recherche Scientifique.  A dor neuropática é uma conseqüência de uma lesão ou doença que afeta o sistema somatossensorial. O "modelo cuff" da dor neuropática em ratos consiste na implantação de um manguito de polietileno em todo o ramo principal do nervo ciático. A alodinia mecânica é testado usando filamentos de von Frey. 

Vídeo: 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.

Poupado da lesão do nervo Model (SNI) de alodinia mecânica induzida em camundongos

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

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).

Constrição crônica do nervo ciático e Teste de Hipersensibilidade dor em ratos

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.

Respiração controlada Estimulação Elétrica (BreEStim) para tratamento de dor neuropática e espasticidade

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;

Secção do nervo tibial - um modelo padronizado para denervação induzida por atrofia muscular em ratos

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.

Respostas Bexiga Distensão Evocado Visceromotor como um modelo para Bexiga dor em camundongos

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.

Axotomia do nervo facial em ratos: um modelo para estudo de resposta motoneuron para 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 ...

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.

Crônica lesão por constrição de Infraorbital Nerve do Rato (Ion-CCI) para o Estudo do trigêmeo Dor neuropática

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.

O Modelo Monoiodoacetate da osteoartrite Dor no 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 ...

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.

Estimulação subcutânea do campo do nervo trigêmeo para dor facial refratária

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.

Medição de contratilidade isométrica da artéria mesentérica Mouse usando fio miografia

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

Methods Article

O ciático Nervo cuffing Modelo de Dor Neuropática em Ratos