Ноцицептивный анализ

Анализ ноцицепции ( ноциоцепции или анализ ноциоперцепции ) оценивает способность животного, обычно грызуна, обнаруживать вредный раздражитель, такой как чувство боли, вызванное стимуляцией ноцицепторов . Эти анализы измеряют наличие боли посредством такого поведения, как отстранение, облизывание, неподвижность и вокализация. Ощущение боли не является единым понятием; следовательно, исследователь должен осознавать, какой анализ ноцицепции использовать.

Формалин

Формалиновый анализ является наиболее популярным химическим методом определения ноцицепции . Он включает в себя инъекцию разбавленного раствора формалина на поверхность задней лапы грызуна с последующей оценкой стереотипного поведения, такого как вздрагивание, облизывание и кусание пораженной задней лапы. ^{[ 1 ]} Такое поведение длится примерно 1 час, причем ранняя или острая стадия (сразу после инъекции) отражает прямую активацию ноцицепторов, а поздняя или тоническая фаза (через 15–20 минут после инъекции) отражает воспаление . ^{[ 1 ]} Обычно формалиновый анализ используют на крысах; однако концентрации формалина и методы оценки могут быть изменены в соответствии с потребностями мышей. ^{[ 2 ]} Одним из основных преимуществ формалинового анализа перед другими моделями воспалительной боли является ограниченная продолжительность (около 1 часа) ответа. ^{[ 2 ]} Кроме того, как описано ранее, этот анализ дает ответ в два отдельных этапа, что позволяет исследователям моделировать как острую, так и тоническую боль, используя одно вредное химическое вещество.

корчиться

В тесте на корчи периферическую ноцицептивную активность тестируемого соединения определяют по количеству корчей в животе, вызванных внутрибрюшинной инъекцией уксусной кислоты. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Из Фрея

В анализе фон Фрея, предложенном Максимилианом фон Фреем и модифицированном Вайнштейном, используются волосы или волокна фон Фрея, которые представляют собой небольшие кусочки нейлонового стержня длиной примерно 50 мм и разного диаметра, для проверки чувствительности грызунов к механическим раздражителям. . ^{[ 1 ]} Неясно, действительно ли этот процесс считается вредным или просто раздражающим, поэтому этот анализ представляет собой тест на механическую ноцицепцию или просто на механическую чувствительность. В этом тесте животное стоит на приподнятой сетчатой платформе, и волосы Фон Фрея вставляются через сетку, чтобы протыкать заднюю лапу животного. ^{[ 2 ]} Нормальные реакции животного включают отдергивание, облизывание или встряхивание лапы, а также возможную вокализацию, но они могут зависеть от изменений в рамках эксперимента. Например, тарзальная поверхность задней лапы обычно связана с более низким порогом отдергивания по сравнению с дорсальной поверхностью, а точная сила волокна определяется его толщиной. ^{[ 2 ]} Также важно отметить, что пороговые значения обычно сначала снижаются в ходе последовательных тестов, но становятся стабильными примерно через 3 сеанса. Доступны такие алгоритмы, как анализ вверх-вниз или анализ Брюстона, чтобы сосредоточить тестирование на наиболее динамичной части диапазона, а последующую аппроксимацию кривой и оценку параметров можно стандартизировать аналогичным образом. ^{[ 5 ]} Альтернативно, недавно были обнаружены автоматизированные системы фон Фрея, которые постепенно увеличивают силу одного зонда, чтобы исследователь мог наблюдать, когда возникают реакции отдергивания.

Термические анализы

Чувствительность к острой термической стимуляции является наиболее распространенным тестом, используемым при исследовании боли у живых видов. ^{[ 2 ]} Поведенческий рефлекс, вызываемый вредными тепловыми раздражителями, является относительно хорошим предиктором болевой чувствительности и ее снижения с помощью различных анальгетиков . Одним из существенных ограничений термических анализов является специфичность и достоверность результатов на животных как моделях человеческой боли. ^{[ 2 ]} Очень мало известно о функциональной механике ноцицептивных афферентов у мышей , поэтому передача любой болевой реакции, наблюдаемой у этих животных, на человека сомнительна. ^{[ 2 ]}

Отвод хвоста

При тестировании болевой чувствительности обычно используются две версии анализа отдергивания хвоста. ^{[ 2 ]} В классическом тесте на лучистое тепло источник тепла направляется на небольшую область хвоста и измеряется задержка отвода хвоста от источника тепла. При тесте с погружением хвоста контейнер с жидкостью нагревают или охлаждают до ноцицептивной температуры — обычно 50–55 °C или ниже 0 °C. Затем животное помещают с хвостом в жидкость и измеряют время, необходимое для извлечения хвоста из жидкости.

Используемые животные должны быть в достаточно высокой степени ограничены при выполнении теста на отдергивание хвоста из-за точного позиционирования, необходимого для направления вредных раздражителей. Ограничение обычно достигается путем помещения субъектов в небольшие трубки из оргстекла или тканевые/картонные карманы, к которым субъекты могут либо привыкнуть, либо войти в них добровольно. ^{[ 2 ]}

Основным преимуществом анализа отдергивания хвоста перед другими формами тестирования тепловой ноцицепции, такими как тест с горячей пластинкой или тест Харгривса, является относительная стабильность результатов при повторных наблюдениях. Наблюдения за латентностью болевого рефлекса, полученные в результате других тестов, обычно гораздо более вариабельны как среди субъектов, так и внутри них, чем результаты, полученные в результате анализа отдергивания хвоста.

Горячая плита

Теплопроводящая поверхность, такая как фарфор или металл, нагревается до температуры, которая вызывает ноцицептивную реакцию у животного – обычно 50–56 °C. ^{[ 2 ]} Затем субъекта помещают на поверхность и не дают ему покинуть платформу с помощью блокад. Измеряется латентный период болевого рефлекса. ^{[ 1 ]} Одним из осложнений этого анализа является его непригодность для повторного тестирования. Животные, которые в прошлом подвергались тесту с горячей пластиной, демонстрируют феномен поведенческой толерантности, который характеризуется уменьшением латентного периода и снижением чувствительности к антиноцицептивным агентам. ^{[ 1 ]} Еще одна сложность теста с горячей пластиной заключается в определении того, что представляет собой поведенческая болевая реакция; это подъем/облизывание лап, вокализация, попытка вылезти из цилиндра и т.п. ^{[ 2 ]} Кроме того, контролируемое обеспечение теплового стимула представляет трудности из-за того, что каждая секция имеет различную температуру в зависимости от площади воздействия и от того, движется животное или нет. ^{[ 2 ]}

Взмах хвостом

При анализе отдергивания хвоста или тесте отдергивания хвоста используется луч света высокой интенсивности, направленный на хвост грызуна для обнаружения ноцицепции . ^{[ 1 ]} У нормальных грызунов болезненное ощущение тепла, вызванное лучом света, вызывает прототипическое движение хвоста посредством рефлекса отдергивания сгибателей . ^{[ 2 ]} Исследователь обычно измеряет время, необходимое для индукции рефлекса, на этот фактор влияют пол, возраст и масса тела грызуна. ^{[ 1 ]} Наиболее важным параметром для анализа отдергивания хвоста является интенсивность луча; Стимулы, вызывающие задержку более 3–4 секунд, обычно дают более изменчивые результаты. ^{[ 6 ]} Еще одним важным фактором, который следует учитывать, является уровень применяемых средств пресечения; грызуны, которых держат слишком крепко, могут проявлять большую задержку движения хвостом из-за повышенного уровня стресса. ^{[ 6 ]}

Харгривз

В анализе Харгривса используется луч света высокой интенсивности, направленный на заднюю лапу, а не на хвост, чтобы вызвать боль; Затем исследователь измеряет время, необходимое животному, чтобы отдернуть заднюю лапу. ^{[ 1 ]} В отличие от анализа взмахом хвоста, грызуны часто не сдерживаются, в то время как источник лучистого тепла фокусируется на задней лапе. Задержка отсечки для анализа Харгривса обычно устанавливается на уровне 10 секунд. ^{[ 7 ]} Основное преимущество этого теста перед анализом отдергивания хвоста состоит в том, что он позволяет независимо оценить эффект лечения на обеих сторонах тела. ^{[ 2 ]}

Приложения

Одним из наиболее распространенных применений анализов ноцицепции является проверка эффективности новых обезболивающих и аналогичных препаратов. Затем можно провести сравнительные тесты, чтобы измерить различия в воздействии препарата на различные группы населения, например, на мужчин и женщин или молодых и пожилых людей. Эти тесты также могут выявить определенные опасные заболевания или отклонения у субъектов, если они демонстрируют атипичные реакции на ноцицепцию. Кроме того, тесты на ноцицепцию можно использовать для проверки наследственности самой ноцицепции. ^{[ 8 ]} Можно также использовать анализы ноцицепции для оценки физиологии «болевых» путей. Роль рецепторов капсаицина в путях боли была измерена путем сравнения результатов анализов ноцицепции на мышах с рецептором и без него. ^{[ 9 ]} Кроме того, их можно использовать и в других тестах, чтобы убедиться, что у субъектов контрольной группы нормальные ноцицептивные реакции.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Картер, Мэтт; Ши, Дженнифер С. (2010). «Ноцицепция» . Руководство по методам исследования в неврологии . Берлингтон, Массачусетс: Академическая пресса. стр. 51–2. ISBN 978-0-12-374849-2 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Могил, Джеффри; Уилсон, Соня; Ван, ты (2001). «Оценка ноцицепции у мышей». Методы исследования боли . Границы в неврологии. Том. 20012652. doi : 10.1201/9781420042566-c2 . ISBN 978-0-8493-0035-6 .
^ Костер, Р.; Андерсон, М.; Де Бир, Дж. (1959). «Уксусная кислота для скрининга анальгетиков». Труды Федерации . 18 : 412–417.
^ Матера, Карло; Фламмини, Лиза; Квадри, Марта; Виво, Валентина; Баллабени, Виджилио; Хольцграбе, Ульрике; Мор, Клаус; Де Амичи, Марко; Барочелли, Элизабетта; Бертони, Симона; Далланоче, Клелия (2014). «Агонисты бис (аммонио) алканового типа мускариновых рецепторов ацетилхолина: синтез, функциональная характеристика in vitro и оценка их анальгетической активности in vivo». Европейский журнал медицинской химии . 75 : 222–232. дои : 10.1016/j.ejmech.2014.01.032 . ISSN 0223-5234 . ПМИД 24534538 .
^ Брэдман, Мэтью Дж. Дж.; Феррини, Франческо; Салио, Кьяра; Мериги, Адальберто (ноябрь 2015 г.). «Практическая оценка механического порога у грызунов с использованием волос фон Фрея / мононитей Семмеса – Вайнштейна: на пути к рациональному методу». Журнал методов нейробиологии . 255 : 92–103. дои : 10.1016/j.jneumeth.2015.08.010 . ПМИД 26296284 . S2CID 206270382 .
^ Jump up to: ^а ^б Бэннон, Энтони В.; Мальмберг, Анника Б. (2007). Модели ноцицепции: тесты с горячей пластиной, отдергиванием хвоста и формалиновым тестом на грызунах . Том. Глава 8. стр. Раздел 8.9. дои : 10.1002/0471142301.ns0809s41 . ISBN 978-0-471-14230-0 . ПМИД 18428666 . S2CID 19332207 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
^ Варнадо-Родос, Ю; Гюнтер, Дж; Терман, Г.В.; Чавкин, С (2000). «Мю-опиоидная аналгезия и толерантность к анальгетикам у двух линий мышей: C57BL/6 и 129/SvJ». Труды Западного фармакологического общества . 43 : 15–7. ПМИД 11056944 .
^ Ларивьер, Уильям Р.; Уилсон, Соня Дж; Лафлин, Тинна М; Кокаева, Анна; Уэст, Эрин Э; Адхикари, Зеетал М; Ван, Ты; Могил, Джеффри С. (2002). «Наследственность ноцицепции. III. Генетические связи между обычно используемыми анализами ноцицепции и гиперчувствительности». Боль . 97 (1–2): 75–86. дои : 10.1016/S0304-3959(01)00492-4 . ПМИД 12031781 . S2CID 17419719 .
^ Катерина, MJ; Леффлер, А; Мальмберг, AB; Мартин, WJ; Трафтон, Дж; Петерсен-Цайтц, КР; Кольценбург, М; Басбаум, А.И.; Юлиус, Д. (2000). «Нарушение ноцицепции и болевой чувствительности у мышей, лишенных рецептора капсаицина». Наука . 288 (5464): 306–13. Бибкод : 2000Sci...288..306C . дои : 10.1126/science.288.5464.306 . ПМИД 10764638 .

Внешние ссылки

Ларивьер, Уильям Р.; Уилсон, Соня Дж; Лафлин, Тинна М; Кокаева, Анна; Уэст, Эрин Э; Адхикари, Зеетал М; Ван, Ты; Могил, Джеффри С. (2002). «Наследственность ноцицепции. III. Генетические связи между обычно используемыми анализами ноцицепции и гиперчувствительности». Боль . 97 (1–2): 75–86. дои : 10.1016/S0304-3959(01)00492-4 . ПМИД 12031781 . S2CID 17419719 .
ЛеБарс, Дэниел; Гозариу, Мануэла; Кэдден, Сэмюэл В. (2001). «Животные модели ноцицепции» . Фармакологические обзоры . 53 (4): 597–652. ПМИД 11734620 .
Уилсон, Соня Г.; Могил, Джеффри С. (2001). «Измерение боли у (нокаутированной) мыши: большие проблемы у мелких млекопитающих». Поведенческие исследования мозга . 125 (1–2): 65–73. дои : 10.1016/S0166-4328(01)00281-9 . ПМИД 11682095 . S2CID 2556160 .
Рао, Тадимети С.; Корреа, Люсия Д.; Рид, Ричард Т.; Ллойд, Дж. Кеннет (1996). «Оценка антиноцицептивных эффектов лигандов нейрональных никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (NAChR) в анализе отдергивания хвоста у крыс». Нейрофармакология . 35 (4): 393–405. дои : 10.1016/0028-3908(96)00013-5 . ПМИД 8793901 . S2CID 20153440 .
Шойрен, Н.; Нойперт, В.; Ионак, М.; Нойхубер, В.; Брюн, К.; Гейслингер, Г. (1997). «Периферическая повреждающая стимуляция высвобождает спинальный PGE2 во время первой фазы формалинового анализа на крысах». Науки о жизни . 60 (21): 295–300. дои : 10.1016/S0024-3205(97)00155-0 . ПМИД 9155004 .
Йоханссон, РС; Вальбо, AB; Вестлинг, Г. (1980). «Пороги механочувствительных афферентов в человеческой руке, измеренные с помощью волос фон Фрея». Исследования мозга . 184 (2): 343–51. CiteSeerX 10.1.1.572.181 . дои : 10.1016/0006-8993(80)90803-3 . ПМИД 7353160 . S2CID 37354867 .
Леччи, Алессандро; Джулиани, Сандро; Патаккини, Риккардо; Вити, Джованни; Магги, Карло Альберто (1991). «Роль рецепторов тахикинина NK1 в термоноцицепции: влияние (±)-CP 96,345, непептидного антагониста вещества P, на тест с горячей пластинкой на мышах». Письма по неврологии . 129 (2): 299–302. дои : 10.1016/0304-3940(91)90485-C . ПМИД 1720881 . S2CID 20529870 .

[multiple-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Картер, Мэтт; Ши, Дженнифер С. (2010). «Ноцицепция» . Руководство по методам исследования в неврологии . Берлингтон, Массачусетс: Академическая пресса. стр. 51–2. ISBN 978-0-12-374849-2 .

[rd-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Могил, Джеффри; Уилсон, Соня; Ван, ты (2001). «Оценка ноцицепции у мышей». Методы исследования боли . Границы в неврологии. Том. 20012652. doi : 10.1201/9781420042566-c2 . ISBN 978-0-8493-0035-6 .

[3] Костер, Р.; Андерсон, М.; Де Бир, Дж. (1959). «Уксусная кислота для скрининга анальгетиков». Труды Федерации . 18 : 412–417.

[MateraFlammini2014-4] Матера, Карло; Фламмини, Лиза; Квадри, Марта; Виво, Валентина; Баллабени, Виджилио; Хольцграбе, Ульрике; Мор, Клаус; Де Амичи, Марко; Барочелли, Элизабетта; Бертони, Симона; Далланоче, Клелия (2014). «Агонисты бис (аммонио) алканового типа мускариновых рецепторов ацетилхолина: синтез, функциональная характеристика in vitro и оценка их анальгетической активности in vivo». Европейский журнал медицинской химии . 75 : 222–232. дои : 10.1016/j.ejmech.2014.01.032 . ISSN 0223-5234 . ПМИД 24534538 .

[5] Брэдман, Мэтью Дж. Дж.; Феррини, Франческо; Салио, Кьяра; Мериги, Адальберто (ноябрь 2015 г.). «Практическая оценка механического порога у грызунов с использованием волос фон Фрея / мононитей Семмеса – Вайнштейна: на пути к рациональному методу». Журнал методов нейробиологии . 255 : 92–103. дои : 10.1016/j.jneumeth.2015.08.010 . ПМИД 26296284 . S2CID 206270382 .

[cd-6] Jump up to: ^а ^б Бэннон, Энтони В.; Мальмберг, Анника Б. (2007). Модели ноцицепции: тесты с горячей пластиной, отдергиванием хвоста и формалиновым тестом на грызунах . Том. Глава 8. стр. Раздел 8.9. дои : 10.1002/0471142301.ns0809s41 . ISBN 978-0-471-14230-0 . ПМИД 18428666 . S2CID 19332207 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[assay-7] Варнадо-Родос, Ю; Гюнтер, Дж; Терман, Г.В.; Чавкин, С (2000). «Мю-опиоидная аналгезия и толерантность к анальгетикам у двух линий мышей: C57BL/6 и 129/SvJ». Труды Западного фармакологического общества . 43 : 15–7. ПМИД 11056944 .

[8] Ларивьер, Уильям Р.; Уилсон, Соня Дж; Лафлин, Тинна М; Кокаева, Анна; Уэст, Эрин Э; Адхикари, Зеетал М; Ван, Ты; Могил, Джеффри С. (2002). «Наследственность ноцицепции. III. Генетические связи между обычно используемыми анализами ноцицепции и гиперчувствительности». Боль . 97 (1–2): 75–86. дои : 10.1016/S0304-3959(01)00492-4 . ПМИД 12031781 . S2CID 17419719 .

[9] Катерина, MJ; Леффлер, А; Мальмберг, AB; Мартин, WJ; Трафтон, Дж; Петерсен-Цайтц, КР; Кольценбург, М; Басбаум, А.И.; Юлиус, Д. (2000). «Нарушение ноцицепции и болевой чувствительности у мышей, лишенных рецептора капсаицина». Наука . 288 (5464): 306–13. Бибкод : 2000Sci...288..306C . дои : 10.1126/science.288.5464.306 . ПМИД 10764638 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]