Summary

トリパノソーマ・エバンシ感染マウスにおけるアロディニアと疼痛を評価するためのマウスしかめっ面尺度に関連する電子フォン・フレイ

Published: July 19, 2024
doi:

Summary

ここでは、 トリパノソーマ エバンシに感染したマウスの侵害受容を評価するためのプロトコルを紹介します。電子フォン フレイ装置をツールとして使用し、後肢と内臓の機械的閾値を測定します。

Abstract

感染症の病因は、まだ研究すべき複雑な分野です。アロディニアや痛みなどのいくつかの臨床徴候の経過は、家畜で観察される場合があります。.しかし、その経路と正しい治療に関する知識には、制御された実験が必要であり、その多くは実験動物を使用しています。後足と内臓の機械的閾値の変化を測定することは、げっ歯類の痛み知覚の変化を観察するための有用な手法です。離脱反応は、ベースラインテストで最初に測定できるため、実験グループの制御が向上します。その後の試験は、感染を誘発し、プロトコルに薬物を追加した後に実施することができます。顔面スケールを使用して痛みのような変化を観察することに関連する電子フォンフレイ装置を使用すると、マウスの異痛症と痛みを評価するためのシンプルで正確かつ一貫した評価が可能になります。したがって、本方法論を用いた トリパノソーマ・エバンシ 感染症の実験は、実験室感染動物のアロディニアおよび疼痛を評価するための有用な方法であり、これは従来の家畜動物の治療に適用できる。

Introduction

Trypanosoma evansiは、南アメリカで「surra」または「mal-das-cadeiras」と呼ばれる疾患の病原体です1,2。それは一般的に馬や牛に影響を及ぼしますが、野生の動物にも影響を及ぼし、血球食性のコウモリ、タバニド、およびストモックスハエの咬傷1,3によって伝染します。スーラは家畜の主要な病気であり、適切な治療法がないと致命的となる可能性があり、貧血、食欲不振や体重減少、筋力低下、流産などの非特異的な臨床徴候を示し、宿主や地理的地域によって異なる場合があります2,4,5,6。

病気の経過中に感染した動物における異痛症と痛みの発現は、まだ新しいトピックです2,7。これらの徴候の背後にある病因を理解したいという衝動は、古典的なトリパノサイドプロトコル5,6に効果的な鎮痛薬を追加することにより、現在使用されている治療法を改善し、洗練するための重要なステップです。このシナリオでは、マウスモデルを用いて病気を再現できる可能性が利点となり、マウスを実験室の制御された環境下で容易に飼育できるため、家畜を用いた野外実験よりも一貫性のある結果が得られることになります。

機械的な閾値は、一般に、膨大な数の実験2,8,9における異痛症の評価のために、電子フォンフレイ(EvF)装置を用いて得られる。この装置は、機械的刺激に対する組織の感受性を評価するために使用されます:装置が動物の足に触れると、装置に取り付けられた20-200μLの先端を介して、動物が足を引き抜く力が記録されます。

これらの実験では、通常、げっ歯類が標準的な動物として使用され、研究された病気のほとんどは、対照研究を行うことが困難な他の種から来ているため、ほとんどの結果は他の種に外挿されます。さらに、異痛症と痛みは密接に関連しています。感染したマウスの痛みを評価するための特定の顔面スケールの使用は、T. evansi感染の経過中の痛みの存在を確認するための確認アジュバントとして重要な役割を果たします2,10

このプロトコルでは、 実験的に T. evansi に感染したマウスの異痛症と痛みを評価するための新しいモデルを示し、変数間の高い相関を示し、強力なモデルであることが証明されました。さらに、全体の手順を実行するのに必要な研究者は少ないため、実験中に人間の干渉を受ける可能性が低くなります。また、研究者は急性期に標的疾患を再現し、実験デザインにいくつかの異なる治療薬を追加することで、短期間で一貫した結果を得ることができます。

Protocol

すべての実験は、10週齢の成体雌スイスマウス(35-55g)を用いて行った。動物は、温度制御された部屋(21±1°C)、12時間の明るいサイクル/ 12時間の暗いサイクル、および標準的な実験室のチャウと水 を自由に使用した部屋で、ポリスルホンケージ(ケージあたり3〜5匹の動物)に収容されました。各試験で10匹の動物を各グループに割り当て、薬物治療の一貫した効果を実証しました。実験デ?…

Representative Results

T. evansi感染による機械的閾値の低下は、右後肢と内臓組織の両方に対する電子フォンフレイ装置によって評価されましたこの実験は、利用可能な T. evansi サンプル2に関連する以前のデータによると、5日間にわたって実施されました。感染したマウスは、感染後3日目に右後足の機械的閾値に有意差を示し始め、感染後2日間は非感染マウスと比較?…

Discussion

感染した動物を対象とした実験における重要なステップは、寄生虫血症のレベルを制御することです。T. evansiの異なる系統は、マウスでは異なる方法で振る舞う可能性があり、急性感染症から慢性感染症に至ります2,4,5,6。さらに、感染用量の変化は、マウスの生存期間を短縮または延長す…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者らは、財政的支援を提供してくれたサンタカタリーナ州立大学、動物と宇宙に関する薬理学研究所、そしてこれらの実験で使用された T. evansi に感染した凍結保存された血液サンプルを提供してくれた血液寄生虫およびベクター生化学研究所に特に感謝します。

Materials

26 G 1/2" needle coupled to insulin syringe TKL 80288090100 Used to infund solutions on laboratory animals
Accessories for von Frey analgesimeter INSIGHT EFF 303 Containment box with support for digital analgesimeter assessment
D-(+)-Glucose SIGMA-ALDRICH G7021 A monosaccharide which is the main source of energy in the form of ATP for living organisms
Digital analgesimeter INSIGHT von Frey Wi-Fi The von Frey Wi-Fi is a portable device used to assess tissue sensitivity to mechanical stimuli
Gilson type 10 µL polypropylene tip CRALPLAST 18261 Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for hind paw allodynia assessment
Laboratory water bath BEING INSTRUMENT BW-22P Used to heat liquid and semi-solid substances contained in appropriate recipients to specific temperature
Phosphate buffered saline SIGMA-ALDRICH 806552 A balanced salt solution buffer used for a variety of cell culture applications
Swiss mice (Mus musculus) from both gender UFSC Swiss Webster Laboratory animals used for controlled experiments
Trypanosoma evansi cryiopreserved sample UDESC Sample used to infect all mice, ceded by the Hemoparasites and Vectors Biochemistry Laboratory
Universal type 10 µL polypropylene tip CRALPLAST 18171 Polypropylene to be used on eletronic von Frey apparatus, recommended for visceral allodynia assessment

References

  1. Desquesnes, M., et al. Trypanosoma evansi and surra: a review and perspectives on origin, history, distribution, taxonomy, morphology, hosts, and pathogenic effects. BioMed Research International. 2013, 194176 (2013).
  2. Cipriani, D. S., et al. Experimental Trypanosoma evansi infection induces pain along with oxidative stress, prevented by COX-2 inhibition. Experimental Parasitology. 247, 108477 (2023).
  3. Paim, F. C., et al. Cytokines in rats experimentally infected with Trypanosoma evansi. Experimental Parasitology. 128 (4), 365-370 (2011).
  4. Gillingwater, K., et al. In vivo investigations of selected diamidine compounds against Trypanosoma evansi using a mouse model. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 53 (12), 5074-5079 (2009).
  5. Dkhil, M. A., et al. Treatment of Trypanosoma evansi-infected mice with Eucalyptus camaldulensis led to a change in brain response and spleen immunomodulation. Frontiers in Microbiology. 13, 833520 (2022).
  6. Dkhil, M. A., et al. Murine liver response to Allium sativum treatment during infection induced-trypanosomiasis. Saudi Journal of Biological Sciences. 28 (6), 3270-3274 (2021).
  7. Martins de Moraes, C., et al. Infection by Trypanosoma evansi in horses from Brazil. Revista Portuguesa de Ciências Veterinárias. 102 (561-562), 159-163 (2007).
  8. Martinov, T., et al. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. Journal of Visualized Experiments. 82, e51212 (2013).
  9. Rodríguez-Angulo, H., et al. Role of TNF in sickness behavior and allodynia during the acute phase of Chagas’ disease. Experimental Parasitology. 134 (4), 422-429 (2013).
  10. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nature Methods. 7, 447-449 (2010).
  11. Eijkelkamp, N., et al. Increased visceral sensitivity to capsaicin after DSS-induced colitis in mice: spinal cord c-Fos expression and behavior. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 293 (4), 749-757 (2007).
  12. Mekata, H., et al. Expression of regulatory dendritic cell-related cytokines in cattle experimentally infected with Trypanosoma evansi. Journal of Veterinary Medical Science. 77 (8), 1017-1019 (2015).
  13. Mukaka, M. M. Statistics corner: a guide to appropriate use of correlation coefficient in medical research. Malawi Medical Journal. 24 (3), 69-71 (2012).
  14. Schober, P., et al. Correlation coefficients: appropriate use and interpretation. Anesthesia and Analgesia. 126 (5), 1763-1768 (2018).
  15. Kamidi, C. M., et al. Differential virulence of camel Trypanosoma evansi isolates in mice. Parasitology. 145 (9), 1235-1242 (2018).
  16. Mekata, H., et al. Isolation, cloning, and pathologic analysis of Trypanosoma evansi field isolates. Parasitology Research. 112, 1513-1521 (2013).
  17. Silva, A. S., et al. Trypanosoma evansi pathogenicity strain in rats inoculated with parasite in fresh and cryopreserved blood. Ciência Rural. 39 (6), 1842-1846 (2009).
  18. Silva, A. S., et al. Acetylcholinesterase activity and lipid peroxidation in the brain and spinal cord of rats infected with Trypanosoma evansi. Veterinary Parasitology. 175, 237-244 (2011).
  19. Diógenes, A. K. L., et al. Concurrent validity of electronic von Frey as an assessment tool for burn associated pain. Burns. 46 (6), 1328-1336 (2020).
  20. Kalueff, A. V., et al. Neurobiology of rodent self-grooming and its value for translational neuroscience. Nature Reviews Neuroscience. 17, 45-59 (2016).

Play Video

Cite This Article
Cipriani, D. S., Borges, G. K., Miletti, L. C., Bastos-Pereira, A. L. Electronic von Frey associated with the Mouse Grimace Scale to Assess Allodynia and Pain in Trypanosoma evansi-Infected Mice. J. Vis. Exp. (209), e65743, doi:10.3791/65743 (2024).

View Video