Name: spontaneous and evoked measures of pain in murine models of monoarticular knee pain
Uploaded: 2019-02-22T14:00:00
Duration: 8 min 3 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Spontaneous and Evoked Measures of Pain in Murine Models of Monoarticular Knee Pain at JoVE.com

Finansieret af afdeling i veteraner anliggender MERIT award 2 I01 RX000379-05.

Alle dyr procedurer og protokoller blev godkendt af Minneapolis veteraner anliggender Health Care System (VAHCS) institutionelle Animal Care og brug udvalg og i overensstemmelse med "Vejledning i pleje og brugen af forsøgsdyr" (den nationale akademiske tryk, USA) 12.
1. valg af dyr
Bemærk: C57Bl6 mus bruges til alle tre gigt modeller.
<ol><li>Brug enten mandlig eller kvindelig mus, men Bemærk at svar på gigt smerter kan variere afhængigt af køn og patogenesen af modellen bliver testet.</li>
	<li>Vælg mus, der har nået kønsmodenhed, er ikke længere hastigt voksende og er ikke gammel nok til at have udviklet spontan arthritis, der kunne forvirre smerte målinger. Bemærk: Tolv uger er en ideel alder for smerte måling i de modeller, der er beskrevet, men dette afhænger af forsøgsdesign. Alder ved indledningen af gigt afhænger af varigheden af tid modellen tager for at udvikle. Akut inflammatorisk gigt (carrageenan model) kræver 3 h at udvikle, derfor dyr er 12 uger gammel på tidspunktet for induktion. Kronisk inflammatorisk gigt (CFA model) kræver 3 uger til at udvikle, derfor dyr er 9 uger gammel på tidspunktet for induktion. Kroniske degenerative arthritis (collagenase model) kræver 4 uger til at udvikle, derfor dyr er 8 uger i forbindelse med induktion. En mere kronisk model af slidgigt kan bruges ved at inducere gigt henne ved 6 ugens i alder. Dette giver mulighed for 6 uger af udvikling af ledskade. Dog, kroniske degenerative arthritis i mus ikke producerer betydelige evoked smerte.</li>
	<li>Få dyr fra en national kommerciel avlsdyr kilde.</li>
	<li>Hus dyr i grupper på op til 8 dyr i standard polycarbonat bure med ad libitum gnaver kost og vand.</li>
	<li>Vedligeholde miljøforhold ved 72 ° C ± 1 ° C og 33% ± 1% fugtighed med 12t lys/mørke cyklus.</li>
</ol>2. intra-artikulær injektioner i knæet
<ol><li>Oprette en 30 G 2,5 mm sterile ved at dække længden af en 0,5 tommer nål med en kappe lavet af polyethylen slanger med en indvendig diameter på 0.38 mm og udvendig diameter på 1,09 mm, forlader kun 2,5 mm af nålen fremspringende. Dette forhindrer indsætte nålen for dybt og spændende fælles posteriort.</li>
	<li>Vælge en enkelt knæ at injicere, barbere sig benytter hvilken som helst kommercielt tilgængelige elektrisk facial hår trimmer og sterilisere med providone-jod krat.</li>
	<li>Bedøver mus med 3% isofluran i 100% O2 1 L/min. for 3 min ± 1 min. vedligehold anæstesi ved hjælp af en nosecone under proceduren. Bekræfte anæstesi dybde af tå knivspids. Sørge for at overvåge respiratoriske status og minimere anæstesi eksponering for at opretholde passende respirations.</li>
	<li>Angiv fælles i midterlinjen gennem patellar senen bare ringere end den nederste kant af patella ved hjælp af steril beklædt nålen, når musen er fuldt bedøvede. Denne forreste midterlinjen tilgang maksimerer nøjagtighed for at indtaste fælles og indsprøjte stoffet af interesse.</li>
	<li>Brug den samme tilgang til indsprøjtning både gigt-fremkaldende stoffer og smertestillende stoffer. Fingeret kontrolelementer er produceret ved at indsætte nålen som ovenfor, men uden at indsprøjte et stof.</li>
</ol>3. produktion af gigt
<ol><li>Bedøver dyr som i trin 2.3 ovenfor.</li>
	<li>Vejer de passende beløb (se nedenfor) af carrageenan, komplet Freund adjuvans og Type IV Collagenase og fortyndes til den passende koncentration med normal saltvand i en laminar flow hætte for sikkerhed og sterilitet.</li>
	<li>Injicér 10 µl af 2,5% carrageenan fortyndet i 0,9% sterilt saltvand i knæet som ovenfor benytter en Hamilton sprøjte til at producere akut inflammatorisk gigt. Gigt toppe 3 timer efter injektion.</li>
	<li>Indsprøjtes, 30 µL (30 µg) af komplette Freund adjuvans (CFA) i knæet til at producere Kronisk inflammatorisk gigt. Der er en indledende akut inflammatoriske fase, at Topper på 1 uge derefter en kronisk fase, at Topper på 3 uger efter injektion.</li>
	<li>Injicér 10 µL indeholdende 10 IU Type IV Collagenase for at producere kroniske degenerative arthritis. Gigt smerter toppe 4 uger efter injektion.</li>
</ol>4. måling af evoked ledsmerter
<ol><li>Altid undersøge normale Komparator knæet først for at minimere cross-over smerter reaktionen (afvikling) fra smertefuld knæ13.</li>
	<li>Træne den prøvesagkyndige skal anvendes konsekvent og fast presset af 700 gf/cm2 = 10 psi ved hjælp af et Palpometer niveau 4; enheden vil udsende 4 bipper, når der anvendes denne grad af pres. Dette beløb af pres vil konsekvent fremkalde en større smerte reaktion fra en gigt fælles end fra en normal fælles. Bemærk: Enheden er kalibreret fra fabrikken til at fremkalde 4 bipper, når der anvendes den passende grad af pres. Bruge enheden for uddannelse kun; Brug ikke på dyr, men ved behandlingen af dyrene, anvende mængden af pres lært gennem uddannelse.</li>
	<li>Dy musen tæt nok til at forhindre casual bevægelse ved at holde harmoniske af hals med pegefinger og tommelfinger og bruger den 4th og 5th fingre for at tøjle halen. Musen bør være i stand til at gøre diskret, korte bevægelser med en indsats, og når stimuleret, men bør ikke kunne bevæge sig frit eller kontinuerligt.</li>
	<li>Administrere gentagne fast (Palpometer niveau 4) palpations samtidigt lateral og mediale sider til hvert knæ på omkring den fælles linje med tommel- og pegefinger på fri hånd en gang pr. sekund i et minut mens fastholdende musen. Brug ikke Palpometer for mus undersøgelse; det bruges kun til træning.</li>
	<li>Har en anden observatør tælle antallet af gange dyret imitere og kæmper for at undslippe tilbageholdenhed i denne en-minutters periode. Summen af kampe og vocalizations er de fremkaldte smerter Score.</li>
	<li>Altid os den samme censor i hele undersøgelsen og bekræfte observatør og censur er forblændet eksperimentelle tilstand.</li>
</ol>5. måling af spontan ledsmerter.
Bemærk: Avancerede dynamiske vægt bærer (ADWB) enheden beregner procent af den samlede tid dyret tilbringer på hvert lem og procentdelen af samlede vægt bæres på hver led.
<ol><li>Fyld en plastik bæger med 2 L vand. Placer skum pad og medium density fiberboard, der er inkluderet med udstyr sammen med det fyldte bæger på laboratorie plan og optage den kombinerede vægt.</li>
	<li>Åbn programmet ADWB og vælg mus sensor type.</li>
	<li>Kalibrere systemet før hvert forsøg:<ol>
<li>Vælg fuld kalibrering under kalibrering menuer. Angiv 0,00 som en Tara værdi og vægten af skum pad, medium density fiberboard, plast bægerglas og vand som kalibrering vægt, og vælg derefter næste.</li>
		<li>Vælg Tara før placere noget på sensoren. Før du vælger få preview, dække sensor pad med medfølgende skum pad, medium density fiberboard og plastik bæger fyldt med 2 liter vand, i nævnte rækkefølge. Vælg få preview når kalibrering vægt er på sensoren.</li>
		<li>Justere kalibrering vægt, så det er jævnt fordelt på tværs af de enkelte sensorer, og når værdien af kalibrering indikator er over 95, skal du vælge få definition. Denne proces producerer et normaliseret betyder for de enkelte sensorer og bekræfter integriteten af de individuelle sensorer. Endelig skal du vælge næste.</li>
		<li>Gem filen kalibrering i mappen kalibrering.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Vælg ny og når at skrive projektnavnet og dyr til den første mus skal testes.</li>
	<li>Vælg Gennemse og åbne den kalibrering-fil, der blev oprettet for projektet. Vælg næste, sikre aktiverer videooptagelse er markeret, og vælg OK.</li>
	<li>Vejer dyret, skal du vælge Captureog optage vægten i softwaren. Vælg OK.</li>
	<li>Acclimate ikke mus til Parlamentet før indsamlingen af data, fordi denne enhed måler spontane opførsel.</li>
	<li>Placere musen i salen for en periode på 5 min test. Når dyret er i salen Vælg Start. Softwaren vil registrere dyrets aktivitet i løbet af denne tid, optage en video og synkronisere med sensordata og automatisk opdele denne video i analyzable og ikke-analyzable segmenter. Bemærk: Softwaren finder segmenter analyzable når mindst en stabil zone er opdaget. En stabil zone er lavet når sensorer registrerer ≥2 g på en sensor med et minimum af en tilstødende sensor afsløre ≥ 1 g og Hvornår vægtfordelingen af en zone er stabil for mere end 0,38 s.</li>
	<li>Før den første analyse i en serie skal du vælge let scoring og uafhængige poter indstilling. Bemærk: Let scoring tillader iteration validering af segmenter, hvor en stabil zone ikke ændrer baseret på validering af den første stabile zone i dette segment. Uafhængige poter indstilling giver observatøren adgang til de tastaturgenveje, der giver mulighed for individuel identifikation af hvert pote. Zonerne observatør successorer, der opfylder minimal kriterier som højre bagben, venstre bagben, rigtige forgrunden, forlod fore, både forepaws, anden del af kroppen, eller ignorere zone ved hjælp af tastaturgenveje mens du holder markøren over segment per video og skaleret kortet over aktiveret sensorer.</li>
	<li>Vælg >> at flytte til den første analyzable segment. Hvis en stabil zone ikke har den korrekte pote identificeret og derefter holde markøren over denne zone og presse genvejen (højre bagben, s; venstre bagben, a; ret forgrunden, wvenstre fore q; begge forepaws, e, andre afsnit af kroppen, z, ignorere zone, x) der svarer til den korrekte kropsdel. Bemærk: Et minimum af 1,5 min analyzable tid er forpligtet til at opfylde analyse tærskler. Analyseres segmenterne er tilføjet og gennemsnit automatisk for output pr. paw(s) af softwaren.</li>
	<li>ADWB softwaren beregner derefter automatisk procentdel af analyseret tidsforbrug og procentdel af kropsvægt (g) placeret på hver af de fire lemmer valgmuligheder. Eksportere disse værdier ind i et nyt regneark ved at vælge resultater, eksportere, vælge Ja til hurtig spørgsmål spørge, hvis kun de første gang fem samlelinjerne skulle eksporteres, og at vælge placeringen af output.</li>
	<li>Aflive dyr ved CO2-indånding efterfulgt af torakotomi i slutningen af studieperioden.</li>
	<li>For hvert ekstra dyr i den samme gruppe, sluttet ny og indtaste et entydigt dyr navn men ikke ændre projektets navn. Vælg næste, sikre aktiverer videooptagelse er markeret, og vælg OK. Følg trin 5.5 til 5.12 som for det første dyr.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Neggi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+and+impact+of+pain+in+osteoarthritis.">The epidemiology and impact of pain in osteoarthritis.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 21, 1145-1153 (2013).</li><li>Center for Disease Control and Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+doctor-diagnosed+arthritis+and+arthritis-attributable+activity+limitation+-+United+States,+2007-2009.">Prevalence of doctor-diagnosed arthritis and arthritis-attributable activity limitation - United States, 2007-2009.</a> Morbidity and Mortality Weekly Report. 59, 1261-1265 (2010).</li><li>Kaye, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prescription+Opioid+Abuse+in+Chronic+Pain:+An+Updated+Review+of+Opioid+Abuse+Predictors+and+Strategies+to+Curb+Opioid+Abuse:+Part+1.">Prescription Opioid Abuse in Chronic Pain: An Updated Review of Opioid Abuse Predictors and Strategies to Curb Opioid Abuse: Part 1.</a> Pain Physician. 20, 93-109 (2017).</li><li>Maheu, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+we+should+definitely+include+intra-articular+hyaluronic+acid+as+a+therapeutic+option+in+the+management+of+knee+osteoarthritis:+Results+of+an+extensive+critical+literature+review.">Why we should definitely include intra-articular hyaluronic acid as a therapeutic option in the management of knee osteoarthritis: Results of an extensive critical literature review.</a> Seminars in Arthritis and Rheumatism. , (2018).</li><li>Malfait, A. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+we+should+study+pain+in+animal+models+of+rheumatic+diseases.">Why we should study pain in animal models of rheumatic diseases.</a> Clinical and Experimental Rheumatology. 35, 37-39 (2017).</li><li>Piel, M. J., Kroin, J. S., van Wijnen, A. J., Kc, R., Im, H. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+Assessment+in+Animal+Models+of+Osteoarthritis.">Pain Assessment in Animal Models of Osteoarthritis.</a> Gene. 537, 184-188 (2014).</li><li>Dorman, C. W., Krug, H. E., Frizelle, S. P., Funkenbusch, S., Mahowald, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+DigiGait&#8482;+and+TreadScan&#8482;+imaging+systems:+assessment+of+pain+using+gait+analysis+in+murine+monoarthritis.">A comparison of DigiGait&#8482; and TreadScan&#8482; imaging systems: assessment of pain using gait analysis in murine monoarthritis.</a> Journal of Pain Research. 7, 25-35 (2013).</li><li>Barton, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+application+measurement+(PAM):+A+novel+behavioural+technique+for+measuring+hypersensitivity+in+a+rat+model+of+joint+pain.">Pressure application measurement (PAM): A novel behavioural technique for measuring hypersensitivity in a rat model of joint pain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 163, 67-75 (2007).</li><li>Bert, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Treatment+with+Resiniferatoxin+and+Capsaicin+on+Dynamic+Weight+Bearing+Measures+and+Evoked+Pain+Responses+in+a+Chronic+Inflammatory+Arthritis+Murine+Model.">The Effect of Treatment with Resiniferatoxin and Capsaicin on Dynamic Weight Bearing Measures and Evoked Pain Responses in a Chronic Inflammatory Arthritis Murine Model.</a> Internal Medicine Review. 2016 (6), 89 (2016).</li><li>Abdullah, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+intra-articular+vanilloid+receptor+agonists+on+pain+behavior+measures+in+a+murine+model+of+acute+monoarthritis.">The effect of intra-articular vanilloid receptor agonists on pain behavior measures in a murine model of acute monoarthritis.</a> Journal of Pain Research. 9, 563-570 (2016).</li><li>Anke, T. T., Kuner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studying+ongoing+and+spontaneous+pain+in+rodents+-+challenges+and+opportunities.">Studying ongoing and spontaneous pain in rodents - challenges and opportunities.</a> European Journal of Neuroscience. 39, 1881-1890 (2014).</li><li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Kuner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+mechanisms+of+pathological+pain.">Central mechanisms of pathological pain.</a> Nature Medicine. 16, 1258-1266 (2010).</li><li>Banik, R., Woo, Y., Park, S., Brennan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+and+Sex+Influence+on+Pain+Sensitivity+after+Plantar+Incision+in+the+Mouse.">Strain and Sex Influence on Pain Sensitivity after Plantar Incision in the Mouse.</a> Anesthesiology. 105, 1246-1252 (2006).</li><li>Mogil, J. S., Chesler, E., Wilson, S. G., Juraska, J. M., Sternberg, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+differences+in+thermal+nociception+and+morphine+antinociception+in+rodents+depend+on+genotype.">Sex differences in thermal nociception and morphine antinociception in rodents depend on genotype.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews. 24, 375-389 (2000).</li><li>Mogil, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heritability+of+nociception+I:+Responses+of+11+inbred+mouse+strains+on+12+measures+of+nociception.">Heritability of nociception I: Responses of 11 inbred mouse strains on 12 measures of nociception.</a> Pain Physician. 80, 67-82 (1999).</li><li>Meziane, H., Ouagazzal, A. -. M., Aubert, L., Wietrzych, M., Krezel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estrous+cycle+effects+on+behavior+of+C57BL/6J+and+BALB/cByJ+female+mice:+implications+for+phenotyping+strategies.">Estrous cycle effects on behavior of C57BL/6J and BALB/cByJ female mice: implications for phenotyping strategies.</a> Genes, Brain, and Behavior. 6, 192-200 (2007).</li></ol>

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Måling af ledsmerter i prækliniske modeller af inflammatoriske gigt og degenerative joint sygdom er en stadig mere værdifuldt værktøj til at evaluere nye behandlinger for gigt smerter og genoprette ledfunktion9,10. Det er udfordrende at måle smerte adfærd i mus med kroniske degenerative ledsygdom. Som pattedyr, kan de aflaste en smertefuld lemmer til enhver kombination af de andre tre lemmer eller halen. Nedsat funktion i én lemmer kan ikke vises som naturligvis som det er i bipedal mennesker. Som bytte dyr, har mus en overlevelse fordel at minimere smerter adfærd.
Denne betænkning viser, at fælles smerter fra forskellige patologiske mekanismer kan måles i mus med enkel og relativt billig metoder. Inflammatorisk ledsmerter medfører større ændringer i vægtbærende tid og distribution og kan derfor være en mere følsomme model til påvisning af analgesi. Dog andre modeller af ledsmerter bliver vigtigt, når de evaluerer nye potentielle analgetika, da mekanismer af smerte indledning og vedligeholdelse er sandsynligvis forskellige med forskellige patologi. Vi fandt forskelle i losning mønstre mellem hanner og hunner og blandt forskellige modeller af gigt smerter.
Det er vigtigt at anerkende, at der kan være stamme såvel som kønsforskelle i smerte adfærd i mus14,15,16. Det vides også, at der er særskilte stamme forskelle i smertegrænser. Vi fandt, at kvinder i C57/Bl6 mus, vist betydeligt mere spontane smerter adfærd (øget vægt og tid på forbens) end mandlige mus med kroniske degenerative ledsmerter (figur 2 og figur 3). Vi bestemme ikke estrus fase for disse kvindelige mus, så vi ikke kan sige, om dette havde nogen effekt på vores resultater, men andre har besluttet at estrus fase ikke forklare observerede sex forskelle i C57/Bl6 mus17.
Evoked smerte adfærd er følsomme over for alle typer af ledsmerter testet og har god reproducerbarhed. Det er afgørende, at sagsbehandleren er uddannet til at levere ensartet, standardiseret palpering pres og bruge konsekvente tilbageholdenhed metoder, der giver mulighed for vifte af smerte opførsel hen til opdager både smerter og analgesi. Det er vigtigt altid at gennemgå det normale knæ først for at minimere smerten svar i den normale knæ på grund af en crossover effekt og maksimere forskel i smerte svar mellem det normale og smertefuld knæ. Ved hjælp af en anden observatør til at afstemme de smerte svarene, der udgør EPS er nødvendige, så eksaminator fokuserer på konsekvent palpering og vocalizations og kampe er konsekvent optalte. Det kan være nødvendigt at praktisere metoden tilbageholdenhed især for at sikre dyret kan reagere på smerter tilstrækkeligt men ikke reagerer alt for let for at fortynde smerter reaktionen. En fordel af EPS-måling er det svarer til at måle fælles ømhed i menneskelige patienter.
Vi føler disse metoder er overlegen i forhold til eksisterende metoder, idet de direkte måle smerter fra knæet leddene af mus, de kan bruges i forskellige modeller af monoarthritis smerte, de omfatter både spontane og evoked smerte svar, og er relativt billig, men pålidelig og reproducerbar. Som behandlinger er udviklet for at mere effektivt for at behandle gigt, vil disse metoder være nyttige for at bekræfte, om behandlinger er faktisk effektive til de mest invaliderende resultatet af gigt, smerter.
Vores metoder har nogle begrænsninger. Først og fremmest er EPS-foranstaltning begrænset af kravet om en enkelt eksaminator og observatør og behovet for meget konsekvent teknik. Evoked smerte foranstaltninger er mere automatiserede og ikke som genstand for Inter observatør forskelle. Yderligere finjustering af EPS-foranstaltning kan omfatte automatiserede metoder til optælling af vokaliseringer som svar på palpering, som ved hjælp af en ultralyds bat detector til at tælle vokaliseringer. Denne metode skulle være i forhold til vores nuværende metode at bekræfte følsomhed og specificitet, før det kunne blive implementeret.
I Resumé beskriver vi to forskellige smerter adfærd foranstaltninger for kvantificering ledsmerter i mus. Køn og stamme forskelle skal tages i betragtning før du vælger en eksperimentel model. Foranstaltninger af evoked smerte kræver omhyggelig uddannelse og konsekvent gennemførelse af eksaminator. Både spontane og evoked smerte adfærd anbefales at evaluere smerte sværhedsgraden og funktionel begrænsning og bør udnyttes til at fuldt vurdere virkningerne af nye potentielle analgetika.

Smerte er den vigtigste årsag til handicap fra gigt1,2. I øjeblikket tilgængelige analgetika er ofte ineffektiv, giftige og bidrage potentielt til Landsdækkende narkotiske problem3. Kirurgi er ikke altid en mulighed for slutstadiet gigt, især hos ældre, der kan have flere co-morbiditet. Intra-artikulær steroider og viscosupplementation kan være effektiv i tidlig sygdom men typisk mister deres effektivitet i sent stadium sygdommen4. Der er et stort udækket behov for effektive smertestillende for gigt smerter, der ikke kan løses med aktuelt tilgængelige behandlinger.
Prækliniske modeller er nyttige for at forstå virkningsmekanismen af smerter behandlinger og til at forudsige begrænsende toksiciteter, men smerter måling i dyr udfordrende5. Smerte foranstaltninger kan være direkte og spontane (statisk eller dynamisk vægt bærende, kropsholdning, gangart analyse, spontan bevægelse og mekaniske eller termiske følsomhed) eller indirekte/fremkaldt (hind lemmer tilbagetrækning test, knæ kompression magt eller hjerne imaging) 6. for milde former for monoarthritis, gangart analyse er ufølsomme og mangler sammenhæng7. Statisk vægtbærende er nyttige til måling af smerte i rotte hindlimbs men kan være svært i mus. Mekanisk følsomhed foranstaltninger såsom von Frey test indirekte opdage sensibilisering af mund pad i fastsættelsen af knæet arthritis, men måler ikke direkte smerter i knæet og er besværlige at udføre. Knæ kompression kraft målt med enhedens P.A.M. (ansøgning måling) kan bruges i rotter, men den store enhed er vanskelige at bruge i mus uden producere negative adfærd, der ikke afspejler nødvendigvis smerter8.
Vi har udviklet metoder til at måle spontan og evoked smerter i tre forskellige modeller af murine gigt, der er følsomme og reproducerbar til måling af smerte sværhedsgraden og de analgetiske effekter af intra-artikulær terapier9, 10. vi kan også korrelere smertelindring med andre histologiske markører af smerte og skærmen investigational narkotika, der ikke ville være muligt i mennesker. Vi kan evaluere synergi af beskedent effektiv analgetika til at identificere mere effektiv Kombinationsbehandlinger. Ved at udnytte gennemprøvede metoder for både evoked og spontan smerte, undgår vi faldgrube for ikke at identificere smerte, der afspejles i én type af smerte adfærd, men ikke andre og mere nøje spejl smerte måling i mennesker11. Ved at begrænse smerte evaluering til to metoder, minimere vi stress på dyr, som kan påvirke smerte adfærd, og maksimere produktiviteten i laboratoriet.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:821px;" width="820">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Advanced Dynamic Weightbearing Device</td>
			<td style="width:221px;">Bioseb In Vivo Research Instruments, Vitrolles, France</td>
			<td style="width:203px;">Model: BIO-DWB-M - For mice</td>
			<td style="width:215px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">C57/Bl6 mice (male and female)</td>
			<td style="width:221px;">Jackson Labs, Bar Harbor ME</td>
			<td style="width:203px;">Stock No:&#160;000664&#160;|&#160;Black 6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Carrageenan</td>
			<td style="width:221px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:203px;">22049-5G-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Complete Freund&#39;s Adjuvant</td>
			<td style="width:221px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:203px;">F5881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Palpometer</td>
			<td style="width:221px;">Palpometer Systems, Inc. Victoria, B.C</td>
			<td style="width:203px;">Not available - no longer in business</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:183px;">Type IV Collagenase</td>
			<td style="width:221px;">Worthington Biomedical Corp, Lakeville, NJ</td>
			<td style="width:203px;">LS004210</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spontaneous and evoked measures of pain in murine models of monoarticular knee pain

Smerte er den vigtigste årsag til handicap fra gigt. Der er i øjeblikket et udækket behov for passende behandlinger for gigt smerter. Prækliniske modeller er nødvendigt og nyttigt for at studere mekanismerne af smerter og for at vurdere effekten af gigt behandlingsformer. Måling af smerter i dyremodeller for gigt er udfordrende. Vi har udviklet metoder til at måle evoked og spontane smerter i tre modeller af murine arthritis. Vi kvantificere evoked smerte svar af mus underkastes faste palpering af en smertefuld knæ. Vi vurderer også spontane smerter på andelen af vægt og mængden af tid, placeret på hver af deres 4 lemmer efter induktion af gigt smerter i knæ. Ledsmerter i disse musemodeller producerer en betydelig stigning i evoked smerte svar og en ændring i vægtbærende. Da mus er pattedyr, aflaste de den smertefulde ekstremitet til de kontralaterale ekstremitet, forbens, eller en kombination. Disse metoder er enkle, kræver minimal udstyr, og er reproducerbare og følsomme til påvisning af smerte. De er nyttige til at studere både sygdomsmodificerende gigt behandlinger og analgetika i mus.

Akut og kronisk inflammatoriske og kroniske degenerative fælles smerte blev produceret af IA injektion i det venstre knæ af C57BL/6J mandlige og kvindelige mus før smerte vurdering ved hjælp af den protokol, der er skitseret ovenfor. Ledsmerter blev målt som evoked smerte scorer (EPS) og spontane smerter adfærd målt med en avanceret dynamisk vægt bærer (ADWB) enhed. For så vidt angår denne betænkning, blev individuelle sammenligningerne foretaget ved hjælp af Student's t tests. For eksperimenter hvor smertestillende doser sammenlignes, kan ANOVA være en mere passende statistisk sammenligning.
EPS (summen af optalte kampe plus vocalizations) steg med alle tre typer af ledsmerter (figur 1). ADWB foranstaltninger af procent vægtbærende på den venstre bagben lem i forhold til naive mus blev reduceret i akutte og kroniske inflammatoriske ledsmerter. Kvinder men ikke mænd med kroniske degenerative fælles smerte (COL) viste lignende reduktioner i ADWB foranstaltninger (fig. 2A). Hanner med akut inflammatorisk ledsmerter overført mere vægt til forbens end naiv dyr. Vægtbærende på forbens steg i hunmus sammenlignet med naive men ikke hos mænd med kroniske degenerative ledsmerter (COL) (figur 2B). ADWB foranstaltninger procent tid på de ramte venstre bagben lemmer faldt i forhold til naive i mus med akut og kronisk inflammatorisk ledsmerter, men dette var ikke statistisk signifikant. Disse dyr bruge betydeligt mindre tid på den venstre bagben lem end på det højre bagben Lem. Hos både mænd og kvinder med kroniske degenerative ledsmerter var der ingen forskel i tidsforbrug på venstre bagben lemmerne i forhold til naive. Kvinder med kroniske degenerative ledsmerter brugt mere tid på den nonarthritic højre bagben lem i forhold til naive (fig. 3A). Mus med akut inflammatorisk fælles smerte og kvinder med kroniske degenerative ledsmerter brugt betydeligt mere tid på forbens end naiv dyr (fig. 3B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59024/59024fig1.jpg"> Figur 1 . Fremkaldte smerter noder for venstre (blå kolonne) og højre (rød kolonne) hind lemmer. Højre bagben lemmer fungerede som interne kontroller og har undergået ikke nogen IA injektioner. Målinger blev taget under følgende betingelser: uninjected naiv (mandlige og kvindelige), akut inflammatorisk carrageenan-induceret arthritis (bil), kronisk inflammatorisk komplet Freund's adjuvans-induceret arthritis (CFA) og kroniske ikke-inflammatoriske Collagenase-induceret arthritis (COL - mandlige og kvindelige). I naiv dyr EPS i venstre bagben knæet var ikke statistisk forskellig fra højre i hanner og kun minimalt anderledes hos kvinder (**P = 0,038) sandsynligvis på grund af nogle øget smerte respons i knæet undersøgt andet (til venstre) på grund af crossover smerter svar. I alle arthritic grupper var den arthritic venstre knæ EPS betydeligt større end den nonarthritic kontralaterale højre knæ. Når man sammenligner EPS af det venstre knæ af gigt grupper til naive dyr, havde alle gigt grupper betydeligt større EPS-score i den arthritic venstre knæ i forhold til naive venstre knæ. Dette var tilfældet i både hanner og hunner. P < 0,05 i forhold til mandlige naiv, #P < 0,05 i forhold til kvindelige naiv. Alle fejllinjer er SEM i alle tal. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59024/59024fig1large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59024/59024fig2.jpg"> Figur 2 : Spontane smerter adfærd målt i procent kropsvægt båret på lemmer. (A) spontane smerter adfærd målt ved samlede procent kropsvægt på venstre (blå kolonne) og højre (rød kolonne) hind lemmer. I både mandlige og kvindelige naive dyr var der ingen signifikant forskel mellem procent Vægten bæres på de venstre og højre bagben lemmer. Mandlige mus med bil og CFA induceret ledsmerter og hunner med COL induceret ledsmerter bore betydeligt mindre vægt på den venstre bagben lem i forhold til naivt. P < 0,05 i forhold til mandlige naiv, #P < 0,05 i forhold til kvindelige naiv. (B) spontane smerter adfærd målt ved samlede procent kropsvægt placeret på forbens. Hos mænd med bil induceret akut ledsmerter og kvinder med COL induceret kronisk ledsmerter var der en betydelig stigning i vægt bæres af forbens. Dette blev ikke set hos mænd med CFA eller COL induceret ledsmerter. Naive kvinder en tendens til at bære mere vægt på forbens end naïve hanner (P = 0,02). Ekstra vægt kan bæres af andre dele af kroppen såsom hale og gump. Disse var som regel minimal og bidrog ikke væsentligt til forståelsen af smerte svar og er derfor ikke vist. P < 0,05 i forhold til mandlige naiv, #P < 0,05 i forhold til kvindelige naive og mandlige 4 uge COL i forelimb weightbearing. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59024/59024fig2large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59024/59024fig3.jpg"> Figur 3: spontane smerter adfærd målt i procent tid brugt på lemmerne. (A) spontane smerter adfærd målt ved samlede procent tidsforbrug på venstre (blå kolonne) og højre (rød kolonne) hind lemmer. Der var ingen signifikant forskel mellem højre og venstre bagben lemmer i mandlige og kvindelige naive mus med hensyn til tidsforbrug på lemmer. Mandlige mus med bil og CFA induceret arthritis syntes for at tilbringe mindre tid weightbearing med arthritic venstre bagben lemmer i forhold til naive, men dette var ikke statistisk signifikant og sandsynligvis skyldes øget variation i denne foranstaltning i disse mus. Der var en betydelig forskel i disse dyr sammenligne højre mod venstre som højre bagben lemmer tilbragte mere tid i alt weightbearing end venstre. Hos kvinder med COL induceret arthritis var højre bagben lemmer weightbearing en større del af tiden end hos naive kvinder. P < 0,05 sammenligne højre til venstre, #P < 0,05 i forhold til kvindelige naive og mandlige 4 uge COL i tid brugt på forbens. (B) spontane smerter adfærd målt ved samlede tid brugt på forbens. Hos mænd med bil induceret arthritis og kvinder med COL induceret arthritis brugt musene betydeligt mere tid weightbearing på forgrunden lemmerne end gjorde de naive dyr. Kvindelige naive musene brugt mere tid på forbens end mandlige naive dyr. P < 0,05 i forhold til mandlige naiv, #P < 0,05 i forhold til kvindelige naiv. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59024/59024fig3large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Spontaneous and Evoked Measures of Pain in Murine Models of Monoarticular Knee Pain at JoVE.com

Spontaneous and Evoked Measures of Pain in Murine Models of Monoarticular Knee Pain

Vi har udviklet en evoked foranstaltning af gigt smerter og kombineret det med en standardiseret metode til måling af spontane smerter i forskellige murine modeller af kemisk induceret arthritis. Disse foranstaltninger er følsomme og reproducerbare for forskellige typer af ledsmerter.

Spontan og Evoked foranstaltninger af smerte i Murine modeller af Monoarticular knæsmerter

Pain is the main cause of disability from arthritis. There is currently an unmet need for adequate treatments for arthritis pain. Pre-clinical models are ...

Måling af smerter i prækliniske modeller af gigt er vanskelig, men det er vigtigt for evalueringen af både regenerative og smertestillende behandlinger. Vores protokol er følsom og reproducerbar til måling af både fremkaldte og spontane smerte adfærd. Og det er simpelt og relativt billigt.Gigt er den største bidragyder til handicap, og smerte er den vigtigste årsag til handicap. Behandling af gigt er i øjeblikket utilstrækkelig. Prækliniske modeller er en vigtig del af behandlingsudviklingen.Demonstrere denne procedure vil være Christopher Dorman, en tekniker, og Sandra Frizelle, en stab videnskabsmand fra mit laboratorium. For at forhindre nålen i at blive indsat for dybt og forlader den fælles posteriort, dække op et punkt 5 tommer nål med en kappe af polyethylen slanger indtil kun 2,5 millimeter af nålen stikker ud af hylsteret. Dernæst barbere pelsen fra knæet af bedøvet mus, der skal injiceres, og sterilisere den eksponerede hud med povidone jod krat.Derefter indsætte beklædtnål i leddet på midterlinjen gennem patellar senen lige ringere end den nederste kant af patella, og injicere det stof af interesse. Før vurderingen af fremkaldte ledsmerter, bruge en højdemåler niveau 4 til praksis anvende syv hundrede gram kræfter per centimeter kvadreret af konsekvent og fast tryk. Enheden afgiver 4 bip, når det relevante trykniveau anvendes.Når det rette tryk pålideligt kan påføres, skal du kradse musen i nakken med pegefingeren og tommelfingeren tæt nok til at forhindre tilfældig bevægelse. Og brug den fjerde og femte fingre til at holde halen. Musen skal være i stand til at foretage diskrete, korte bevægelser med indsats og, når stimuleret, men bør ikke være i stand til at bevæge sig frit eller kontinuerligt.Administrere gentagne faste palperings samtidig med de laterale og mediale sider af hvert knæ med tommel-og pegefinger af den frie hånd på ca den fælles linje en gang i sekundet i 1 minut. Og har en observatør tælle antallet af gange dyret vokaliserer og kæmper for at undslippe tilbageholdenhed i løbet af denne 1 minut tryk ansøgning periode. Summen af bid og vokaliseringer betragtes som Evoked Pain Score.Åbn det avancerede dynamiske vægtbærende program, og vælg Mus"som sensortype. Før hvert eksperiment skal du vælge fuld kalibrering"under kalibreringsmenuen. Og indtast nul"for taraværdien.Og vægten af skum pad, medium density fiber bord, plast bægerglas, og vand som kalibrering vægt. Vælg næste"og tara"Og dække sensoren pad med skum pad, medium density fiber bord, og plast bæger af vand. Når alle materialerne er placeret på sensorpuden, skal du vælge gain preview"Og justere kalibreringsvægten, indtil den er jævnt fordelt på tværs af de enkelte sensorer.Når kalibreringsindikatorens værdi er over 95, skal du vælge gain definition"for at frembringe et normaliseret middelværdi for de enkelte sensorer og for at bekræfte sensorernes integritet. Vælg derefter næste", og gem kalibreringsfilen i kalibreringsmappen. Vælg ny", og indtast projekt- og dyrenavnene for den første mus, der skal testes.Vælg gennemse", og åbn den kalibreringsfil, der blev oprettet til projektet. Vælg derefter næste"bekræft, at aktivér videooptagelse" er valgt, og vælg ok"Næste, afvej dyret. Vælg capture", og optag vægten i softwaren.Efter at have valgt ok"placer musen i kammeret i 5 minutter. Og vælg start"Softwaren registrerer dyrets aktivitet, optager en video og synkroniserer med sensordataene og partitionerer automatisk videoen i segmenter, der kan analyseres og ikke analyseres. I slutningen af analysen periode, skal du vælge nem scoring "og uafhængige pause indstilling"Og vælg hurtigt frem"for at flytte til den første analyzable segment.Hvis en stabil zone ikke har den korrekte pote identificeret, skal du holde markøren over den pågældende zone og trykke på den relevante genvejstast, der svarer til den korrekte kropsdel. Den avancerede dynamiske vægtbærende software vil automatisk beregne procentdelen af analyseret tid brugt, og procentdelen af kropsvægt placeret på hver af de 4 lemmer. Vælg derefter resultater"eksport"og ja" for at eksportere de første 5 oversigtslinjer med data til det relevante regnearksprogram.For hvert ekstra dyr i samme gruppe skal du vælge nyt"og indtaste et entydigt dyrenavn uden at ændre projektnavnet. Derefter fange hvert dyrs aktivitet i kammeret som netop demonstreret. Fremkaldte Pain Scores for akut inflammatorisk pleje-a-gen-en induceret gigt, kronisk inflammatorisk komplet f-roy-nes add-jav-ent induceret gigt, og kronisk ikke-inflammatorisk cole-ag-in-a induceret arthritis stigning i forhold til dem observeret for naive un-injicerede dyr for alle tre typer af ledsmerter.Hunner, men ikke mænd med kroniske degenerative ledsmerter, demonstrere lignende reduktioner i forvejen dynamisk vægtbærende foranstaltninger i forhold til naive mus i akutte og kroniske inflammatoriske ledsmerter. Mænd med akut inflammatorisk ledsmerter overføre mere vægt til de 4 lemmer end naive dyr. Vægtbærende på de 4 lemmer stiger i hunmus sammenlignet med naive dyr, men ikke hos mænd med kroniske degenerative ledsmerter.Hos både hanner og hunner med kroniske degenerative ledsmerter, er der ingen forskel i tid tilbringe på venstre bagben sammenlignet med naive dyr. Og kvinder med kroniske degenerative ledsmerter bruge mere tid på den ikke-gigt højre baglem i forhold til un-injiceret mus. Endelig, mandlige mus med akutte inflammatoriske ledsmerter, og hunner med kroniske degenerative ledsmerter, bruger betydeligt mere tid på deres 4 lemmer end naive dyr.Korrekt identifikation af den bageste del af dyrets fødder i forhold til det krop er meget vigtigt. Fokuser på dyrets bagert i stedet for hovedet. Med denne metode er vi i stand til at teste affektiviteten af nye, nye inter-artikulære analgetika.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Kronisk Konstriktion af iskiasnerven og Smerter Overfølsomhed test i rotter

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

Urinblæren Udspilning Evoked Visceromotor Responses som en model for blæresmerter i mus

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Iskiasnerven infiltration Model af neuropatisk smerte i mus

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

In vitro Functional Characterization of Mouse Colorectal Afferent Endings

In vitro Functional Characterization of Mouse Colorectal Afferent Endings

In vitro Funktionel karakterisering af Mouse Colorectal Afferent Endings

This video demonstrates in detail an in vitro single-fiber electrophysiological recording protocol using a mouse colorectum-nerve preparation. The ...

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

Den Monoiodoacetate Model of Slidgigt Smerter i Mus

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 ...

A Quantitative Sensory Testing Paradigm to Obtain Measures of Pain Processing in Patients Undergoing Breast Cancer Surgery

En kvantitativ sensoriske test paradigme at få foranstaltninger af smerte behandling i patienter, der gennemgår bryst kræft kirurgi

Chronic pain following surgery, persistent postsurgical pain, is an important highly prevalent condition contributing to significant symptom burden and ...

Objective Nociceptive Assessment in Ventilated ICU Patients: A Feasibility Study Using Pupillometry and the Nociceptive Flexion Reflex

Objektive Nociceptive vurdering i ventilerede ICU patienter: en Feasibility-undersøgelse ved hjælp af Pupillometry og Nociceptive fleksion refleks

The concept of objective nociceptive assessment and optimal pain management have gained increasing attention. Despite the known negative short- and ...

FSN Therapy for Knee Osteoarthritis Pain Management

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain (Video) | JoVE 

Fu's subkutane nål til knæartrose smerter

Fu's subcutaneous needling (FSN) is a new acupuncture and dry needling technique based on traditional Chinese medicine. It rapidly produces long-lasting ...

Standardized Tuina Manipulation for Knee Osteoarthritis in Rats

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Understanding the Mechanism of Tuina Manipulation in Rats (Video) | JoVE

Tuina manipulation for at reducere betændelse og brusk tab i knæ slidgigt rotter

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...