JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Modifiye cerrahi, hem ortak peroneal hem de sural sinirleri yaralamak için sadece bir ligasyon ve bir kesi gerektiren fare veya sıçan korunmuş sinir yaralanması modeli için basitleştirilmiş bir yöntemdir.

Özet

Korunmuş sinir hasarı (SNI), farelerde ve sıçanlarda nöropatik ağrının moleküler ve hücresel mekanizmasını incelemek için periferik sinir hasarının kardinal semptomlarını taklit eden bir hayvan modelidir. Şu anda, bu çalışmada SNI olarak tanımlanan intakt sural sinir ile ortak peroneal ve tibial sinirleri kesmek ve bağlamak için ve diğeri bu çalışmada SNI olarak tanımlanan sağlam tibial sinir ile ortak peroneal ve sural sinirleri kesmek ve bağlamak için olmak üzere iki tür SNI modeli bulunmaktadır. Sural sinir tamamen duyusal olduğundan, tibial sinir hem motor hem de duyusal lifler içerdiğinden, SNIt modeli SNI modelinden çok daha az motor açığa sahiptir. Geleneksel SNIt fare modelinde, ortak peroneal ve sural sinirler ayrı ayrı kesilir ve bağlanır. Burada, hem yaygın peroneal hem de sural sinirlere sadece bir ligasyon ve daha kısa bir işlem süresi ile bir kesi ile zarar vermek için modifiye edilmiş bir SNIt cerrahi yöntemi tanımlanmıştır, bu da gerçekleştirilmesi daha kolaydır ve siyatik veya tibial sinirlerin gerilme potansiyelini azaltır ve geleneksel SNIt modeline benzer mekanik aşırı duyarlılık üretir.

Giriş

Cerrahi veya travma sonrası sinir yaralanmasına bağlı nöropatik ağrı, yaşam kalitesini bozan önemli bir ekonomik yüke sahiptir. Spinal sinir ligasyonu (SNL)1, kronik daralma yaralanması (CCI)2 siyatik sinire, kısmi siyatik sinir ligasyonu (pSNL)3, siyatik sinir işlemi (SNT)4 ve korunmuş sinir hasarı (SNI)5,6,7,8 dahil olmak üzere bir dizi sinir yaralanması modeli, moleküler ve hücresel mekanizmasını incelemek için sıçanlarda ve farelerde periferik sinir hasarının kardinal semptomlarını taklit etmek için başarıyla geliştirilmiştir. nöropatik ağrı 6,7,8,9,10. Bununla birlikte, her cerrahi modelin kendine özgü yararları ve sınırlamaları vardır, bu nedenle cerrahi modellerin araştırılmasına ve geliştirilmesine özel dikkat gösterilmelidir10.

Kemirgen SNI modeli, mekanik stimülasyona karşı uzun süreli aşırı duyarlılık üretir. Ancak, iki farklı SNI modeli olduğu için biraz kafa karıştırıcıdır. İlk SNI modeli, Woolf'un laboratuvarında geliştirildi ve burada ortak peroneal ve tibial sinirler yaralandı ve sural sinir bozulmadan kaldı 5,6. İkinci SNI modeli, Basbaum'un laboratuvarında geliştirildi ve burada ortak peroneal ve sural sinirler yaralandı ve tibial sinir sağlam kaldı 7,8. İlk Woolf'un modeli burada sural sinir sağlam kaldığı için SNI'ler olarak tanımlanır ve Basbaum'un modeli burada tibial sinir sağlam kaldığı için SNIt olarak tanımlanır. Sural sinir tamamen duyusal olduğundan, tibial sinir hem motor hem de duyusal lifler içerdiğinden, SNIt modeli SNI modelinden çok daha az motor açığa sahiptir. Bununla birlikte, SNI modelinden farklı olarak, SNIt modelindeki fareler termal aşırı duyarlılık geliştirmez, ancak her iki modelde de mekanik aşırı duyarlılık gelişir. SNIt modeli nispeten kolay bir prosedür olmasına rağmen, siyatik veya tibial sinirlerin gerilme potansiyeli riski ile sural ve common peroneal sinirlerin ayrı ayrı bağlanmasını gerektirir6,7,8,9.

Ortak peroneal, tibial ve sural sinirler, siyatik sinirin üç dalıdır ve gastroknemius kasının üst kenarında açıkça tanımlanabilir (Şekil 1): tibial sinir, gastroknemius kasının altına girer ve ortak peroneal (sefalad tarafı) ve sural sinir (kaudal taraf) gastroknemius kasının üzerindedir11. Anatomik özelliklerine dayanarak, ortak peroneal ve sural sinirleri sadece bir sinir ligasyonu ve bir sinir kesme ile birlikte bağlamak için modifiye edilmiş bir fare SNIT cerrahi prosedürü geliştirilmiştir, bu da işlem süresinin kısalmasına neden olur.

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

Protokol

Hayvan deneyleri, UCSF Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı ve NIH Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak yürütüldü. Bu çalışmada 20-30 g ağırlığında yetişkin C57BL/6 fareler kullanıldı. Von Frey değerlendirmesi 13:00 ile 15:00 saatleri arasında yapıldı.

1. Anestezi ve fare hazırlığı

  1. Bir fareyi, tamamen anestezi uygulanana kadar 1,0 L/dk akış hızında O2'de % 2 izofluran ile doldurulmuş plastik bir odaya yerleştirin.
  2. Pamuk yünü aplikatörü kullanarak gözleri oftalmik merhem ile örtün.
  3. Farenin burnunu, cerrahi prosedür boyunca% 2 izofluran akışı olan esnek bir burun konisine yerleştirin.
  4. Fareyi sağ yanal konuma getirin. Sol bacağınızı diz fleksiyonu ile yukarıda tutun ve yapışkan bantla sabitleyin.
  5. Elektrikli tıraş makinesi ve tüy dökücü krem ile uyluk ve diz bölgesindeki tüyleri alın. Cildi% 2 klorheksidin ve% 70 alkol ile dezenfekte edin.
  6. Standart olarak cımbızla arka bacak veya kuyruk üzerindeki çimdikleme uyaranına yanıt vermediğini test ederek ameliyattan önce yeterli anestezi derinliğinden emin olun. Fareye termal destek sağlayın.
    NOT: SNIt modeli uygulanmadan önce ve sonra lokal anestezik veya NSAID kullanılmamıştır, çünkü lokal anestezik ve NSAID, SNIt12 sonrası nöropatik ağrı davranışını önemli ölçüde azaltır.

2. Modifiye SNIT cerrahisi

  1. Yatay çizginin ilk 1/3'ünden başlayarak dizin çaprazını geçecek şekilde dikey çizgiden yaklaşık 30°'lik bir açıyla 1 cm'lik bir kesi ile neşter ile kesin (Şekil 2A).
  2. Biceps femoris kası (BFM) altında, cilt insizyonu ayrıldıktan sonra, medial (sefalad) kalın çizgi femur ve lateral (kaudal) ince çizgi siyatik sinir olmak üzere iki beyaz çizgi görülebilir (Şekil 2B).
  3. Siyatik siniri ortaya çıkarmak için kavisli mikro forseps ve mikro makas ile kaudal beyaz çizgi boyunca BFM'yi künt diseksiyon. Künt diseksiyon sırasında kan damarı hasarından kaçının. Kazara damar hasarı meydana gelirse, kanı emmek için steril pamuklu çubuklar kullanın ve kanamayı durdurmak için uygun basınç uygulayın.
  4. Gastroknemius kasının üst kenarındaki siyatik sinirden üç dalı ayırt edin. Tibial sinir, gastroknemius kasının altından geçen en büyük çaplı sinir iken, sural sinirler (lateral, en küçük çaplı) ve ana peroneal sinir (medial) gastroknemius kasının üzerinden geçer (Şekil 2C ve Şekil 3A).
  5. BFM'nin nasıl diseke edildiğine ve açıldığına bağlı olarak, ortak peroneal siniri tibial sinire lateral (Şekil 2C) veya medial (Şekil 3A) olarak görselleştirin.
  6. Eğri mikro forseps kullanarak ortak peroneal ve sural sinirleri komşu dokulardan ayırın.
  7. Her iki sinir gastroknemius kasının üzerinden geçtiği, ancak tibial sinirin gastroknemius kasının altından geçtiği için ortak peroneal ve sural sinirleri 6-0'lık bir sütür ile birlikte bağlayın (Şekil 2D ve Şekil 3B,C). Sıkı ligatürü takiben uzuvda kasılma olup olmadığını gözlemleyin. Geleneksel yöntem için, ortak peroneal ve sural sinirleri ayrı ayrı bağlayın.
  8. Bir çift mikro makasla ligasyonun 2-4 mm içindeki distal bir kısımda siniri kesin. Tüm prosedür boyunca tibial sinire dokunulmadığından emin olun. Geleneksel yöntemde, distal kısımdaki ortak peroneal ve sural sinirleri ligasyondan 2-4 mm sonra kesin ve 2 mm'lik bir bölümü ayrı ayrı çıkarın.
  9. Kas tabakasını 6-0 ipek dikiş ile kapatın ve cilt kesisini yara klipsleri ile kapatın.
  10. Ameliyattan sonra, anesteziden tamamen iyileşene kadar fareleri hayvan odasına geri koyun. Sağlam kesiler, normal gıda alımı, su tüketimi, genel vücut durumu, düzenli hareketler ve tımar için günlük olarak kontrol edin. Ameliyattan 7-14 gün sonra yara klipslerini çıkarın.

3. Mekanik eşik için von Frey değerlendirmesi

  1. Von-Frey değerlendirmesini gerçekleştirmek için fareleri 6 gün boyunca test odası ortamına ve test malzemelerine alıştırın. Fareleri, 1 saatlik alışkanlık için yükseltilmiş bir tel örgü ızgara üzerine şeffaf plastik silindirlere yerleştirin. Her bir test hayvanından herhangi bir görsel ipucu gelmesini önlemek için her silindirin arasına beyaz kağıtlar yerleştirin.
  2. Bu süre zarfında, her 2 günde bir alışkanlık yapın ve son alışkanlıktan sonra arka pençenin orta plantarı altında von Frey monofilamentlerinin taban çizgisini ölçün.
  3. Kör test cihazı ile von Frey değerlendirmesini gerçekleştirin. Yukarı-aşağı paradigmasını13 kullanarak arka pençenin orta pilavını von Frey filamentleri ile uyarın. Hafif kıvrılmaya neden olmak için von Frey filamentini plantar yüzeye uygulanan kuvvetle dik olarak uygulayın.
  4. Ani pençe çekilmesi, ani titreme veya ani pençe yalama gibi olumlu yanıtları doğrulayın. Önceki uyaranın etkisinden kaçınmak için bir sonraki uyaranı 5 sn aralıklarla uygulayın.
  5. Ortalama 3 seans alarak pençe başına mekanik eşiği onaylayın.
  6. Yukarı-aşağı yöntemiyle kararlaştırılan %50 arka pençe çekme eşiğine bağlı olarak, farkı daha fazla değerlendirmek için 0,16 g filamentli yüzde yanıt yöntemini kullanın.
  7. Yanıtlardan bağımsız olarak, arka pençenin orta plantarına uygulanan 0.16 g filamentin 10 uyaranından sonra pozitif tepkilerin yüzdesini kaydedin.
  8. Von Frey değerlendirmelerini ameliyat öncesi 1. günde ve ameliyat sonrası 1, 3, 5, 7 ve 14. günlerde gerçekleştirin.

4. İstatistiksel Analiz

  1. Normal dağılımlı sürekli verileri, ortalamanın (SEM) ortalama ± standart hatası olarak raporlayın. 2 kuyruklu t-testi veya iki yönlü tekrarlı ölçümler ANOVA ile sürekli verileri analiz edin. Tüm verileri, p < 0.05 düzeyinde istatistiksel anlamlılık ile istatistiksel analiz yazılımı kullanarak işleyin.

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

Sonuçlar

Modifiye ve geleneksel yöntemler arasındaki işlem süresinin karşılaştırılması.
Cildin kesilmesinin başlangıcından kapanışın sonuna kadar olan işlem süresi, modifiye yaklaşımlı 5 farede ve geleneksel yaklaşımlı 5 farede sırasıyla kaydedildi. İstatistiksel anlamlı sonuçlar elde etmek için minimum sayıda hayvan kullanıldı. SNIt'yi gerçekleştirmek için geleneksel yaklaşımın 7,14

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

Tartışmalar

Ortak peroneal siniri ve sural siniri ayrı ayrı 6,7,8,9 bağlayan geleneksel fare SNIt yöntemiyle karşılaştırıldığında, modifiye edilmiş SNIt modelinin üç avantajı vardır: (1) siyatik veya tibial sinirlerin kasılması veya gerilmesi riski daha azdır; (2) Sinir kesilmesinden sonra distal sinir kütüklerinin çıkarılmasına gerek yoktur çün...

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

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rekabet çıkarı beyan etmezler.

Teşekkürler

Z.G., NINDS R01NS100801 tarafından desteklenmektedir.

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

Malzemeler

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

Referanslar

  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.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Anahtar Kelimeler Modifiye Korunmu Sinir HasarSNI ModeliN ropatik A rAna Peroneal SinirTibial SinirSural SinirFare ModeliPeriferik Sinir YaralanmasMekanik Hipersensitivite

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır