Autor:innen:
Dr. med. Nathalie Malewicz | Yale University School of Medicine | United States
Zhe Zhang | College of Pharmacy, Jinan University | China
Dr. med. Nina Kumowski | Yale University School of Medicine | United States
Olivia Hurwitz | Yale University School of Medicine | United States
Dr. Steven G. Shimada | Yale University School of Medicine | United States
Prof. Dr. Hong Nie | College of Pharmacy, Jinan University | China
Prof. Dr. Robert H. LaMotte | Yale University School of Medicine | United States
Hintergrund: Der Mensch kann die wahrgenommene Intensität nozizeptiver Reize beschreiben und skalieren, wie bei der quantitativen sensorischen Testung (QST). Jedoch mangelt es an validen Verhaltensmodellen zur Intensitätsskalierung noxischer mechanischer und thermischer Stimuli bei Mäusen, insbesondere an der Wange. Wir entwickelten ein Stimulationsverfahren und eine Skalierung, Discomfort Score (DS), um die Verhaltensreaktionen von Mäusen auf punktuelle mechanische Reize (schmerz- und nicht schmerzhaft) unterschiedlicher abgestufter Intensität zu bewerten. Die Validierung erfolgte durch Korrelation mit Bewertungen an Probanden, sowie mit der Mouse Grimacing Scale (MGS) und der Anwendung in hypo- oder hyperalgetischen Mausmodellen.
Methodik: Gesunde Probanden lieferten Einschätzungen der wahrgenommenen Intensität nozizeptiver Empfindungen, die durch Von-Frey-Filamente (VFFs) hervorgerufen wurden. C57BL/6-Mäuse wurden in einer Testkammer mit den gleichen VFFs mit unterschiedlichen Biegekräften (2 bis 40 mN), aber dem gleichen Durchmesser (entweder 0,1, 0,2 oder 0,4 mm) oder mit einer Kontaktthermode (2 × 3 mm, 38°C, Wärme; 52°C, noxische Hitze) an der Wange stimuliert. Die Verhaltensreaktionen (keine Reaktion, Hinwenden, Zurückziehen, Zucken, Beißen, Schütteln, Springen und Vokalisieren sowie ipsilaterale Wischbewegungen) wurden aufgenommen und von einem verblindeten Experimentator bewertet. Die Validität der DS-Skalierung von aversiven Verhaltensreaktionen wurde getestet durch: 1) VFFs mit der gleichen Kraft, aber erhöhtem Durchmesser, 2) Korrelieren von DS mit MGS und 3) testen des DS bei experimentell verursachter allergischer Kontaktdermatitis sowie 4) nach Desensibilisierung mit Capsaicin. Alle Verfahren entsprachen den IASP-Richtlinien und wurden von Yale IACUC genehmigt.
Ergebnisse: Die Thermode evozierte signifikant unterschiedliche DS für 52 vs. 38°C. VFFs eines gegebenen Spitzendurchmessers lösten mit zunehmender Kraft monoton zunehmende DS aus. Die Biegekraft, um einen gegebenen DS hervorzurufen, nahm mit dem Spitzendurchmesser ab. VFFs mit einem Spitzendurchmesser von 0,1 mm lieferten die besten statistisch unterscheidbaren Verhaltensweisen und DS. Hierfür korrelierten höhere DS-Werte mit erhöhten MGS-Bewertungen. DS nahmen nach Capsaicin Desensibilisierung signifikant ab, insbesondere für Hitze, und bei ACD (Hyperalgesie) zu.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse bieten eine valide Methode zur Skalierung aversiver Verhaltensreaktionen nach Stimulation mit punktuellen mechanischen und thermischen Stimuli verschiedener Intensitäten and der Wange von Mäusen, vergleichbar zum Menschen. Die Methode kann die translationale Erforschung von präklinischem Schmerz mit einem murinen Verhaltensmodell zur Schmerzcharakterisierung unterstützen.