The influence of the opioid agonists on pain sensitivity measured by Dynamic Weight Bearing test in the neuropathic pain model

Neuropathic pain remains a focus of research in both the clinical and scientific areas. The difficulties with treatment of this disease are associated with the limited possibilities of its therapy. It is because resistance to opioid analgesics. The most common cause of the development of this disease is damage of the nervous system. Their characteristics are spontaneous paroxysmal attacks of pain, hyperalgesia (the lowering threshold of pain) and allodynia a tactile sensation of painful stimuli, which normally do not cause pain response.In order to enable fundamental research on this disease, animal models of neuropathic pain have been developed. That shows some characteristics features of this disease. In this thesis the loose ligation model of the sciatic nerve (CCI) in rats has been applied. This model developed by Bennett and Xie (1988) reflects the features of neuropathy after peripheral nerve injury. Behavioral studies in rats treated with this procedure was used to test mechanical allodynia using automatic von Frey filament and a new, appearing in to basic research, high-tech method of Dynamic Weight Bearing (DWB), which measures both pressure and paw contact area with the floor of the freely moving animals in a cage. Both of these parameters express the degree of pain hypersensitivity. The study is aimed to determine the effect of agonists and antagonists of the three types of opioid receptors in allodynia in a selected model of neuropathic pain. The study of the extend to what these effects influence minocycline (a selective inhibitor of activated microglia) has been conducted. The compounds were administered directly to the sole of feet on the side of damage and intrathecally by cannulas introduced into the subarachnoid space.In the DWB test the administration of opioid agonists inhibited allodynia has been demonstrated, and the effect of these administration of selective antagonists of these receptors has been reversed. Chronic administration of an inhibitor of activated microglia showed significant improvement in motor activity of the tested animals and marked analgesic effect. The study demonstrated the possibility of capturing changes in the paw pressure of moving animals in the DWB device after the test substance and its usefulness in the study of pain. This test brings an important information about the protective function of pain, which is very important and valuable element in the study of pain as a complement to existing methods.

Ból neuropatyczny pozostaje obiektem badań zarówno na poziomie klinicznym jak i naukowym. Trudności związane z leczeniem tego schorzenia wiążą się z ograniczonymi możliwościami jego terapii. Wynika to z faktu oporności na stosowane opioidowe analgetyki. Najczęstszą przyczyną rozwinięcia się tej patologii jest uszkodzenie układu nerwowego a jej cechami charakterystycznymi są samoistne napadowe ataki bólu, hiperalgezja czyli obniżenie progu bólowego oraz allodynia czyli odczuwanie jako bólowych impulsów dotykowych, które w normalnych warunkach nie wywołują reakcji bólowej.W celu umożliwienia badań podstawowych nad tą patologią opracowano zwierzęce modele bólu neuropatycznego, wykazujące niektóre charakterystyczne cechy tej choroby. W niniejszej pracy wykorzystano model luźnego podwiązania nerwu kulszowego (CCI) u szczurów, opracowany przez Bennett’a i Xie w 1988, który odwzorowuje cechy neuropatii po uszkodzeniu nerwu obwodowego. W badaniach behawioralnych na szczurach poddanych tej procedurze posłużono się testem mechanicznej allodynii, stosując automatyczny filament von Frey’a oraz nową, wchodzącą dopiero do badań podstawowych, bardzo zaawansowaną technologicznie metodę Dynamic Weight Bearing (DWB), mierzącą u wolno poruszających się w klatce zwierząt zarówno nacisk jak i powierzchnię kontaktu łapy z podłogą. Obydwa te parametry wyrażają stopień nadwrażliwości bólowej. Badania miały na celu określenie wpływu agonistów i antagonistów trzech typów receptorów opioidowych na allodynię w wybranym modelu bólu neuropatycznego. Przeprowadzono też badanie w jakim stopniu na te efekty wpływa minocyklina, która jest selektywnym inhibitorem aktywacji mikrogleju. Związki podawano bezpośrednio w podeszwę łapy po stronie uszkodzenia oraz nardzeniowo przez kaniule wprowadzone do przestrzeni podpajęczynówkowej.Wykazano w teście DWB, że podanie agonistów receptorów opioidowych hamowało allodynię, a efekt ten odwracało podanie selektywnych antagonistów tych receptorów. Chroniczne podania inhibitora aktywacji mikrogleju wykazały znaczącą poprawę motoryki badanych zwierząt oraz wyraźny efekt przeciwbólowy. W pracy wykazano możliwości wychwycenia zmian w nacisku łap poruszających się zwierząt w aparacie DWB po zastosowaniu badanych substancji i jego użyteczność w badaniach nad bólem. Test ten wnosi ważną informację o funkcji ochronnej bólu, co jest bardzo ważnym i wartościowym elementem w badaniach bólu jako uzupełnienie dotychczas stosowanych metod.