Сенсорні нерви змінили функцію, протилежну монотерапії, і можуть сприяти
Анотація
Вступ
Симетрія запалення є фундаментальною характеристикою ревматоїдного артриту (RA; Arnett et al., 1988) і призводить до широко розповсюджених важких вад розвитку та нерухомості суглобів (Clarke et al., 1994; Zangger et al., 2005). Незважаючи на велику літературу про етіологію та патогенез РА, недостатньо розуміння причин (причин) симетрії цього захворювання.
Хоча імунна відповідь має очевидне значення при прогресуванні РА, важко зрозуміти, як саме це може лежати в основі симетричної моделі участі суглобів. Левін та його колеги припустили, що ця симетрія може бути підкріплена суглобовою іннервацією, і запропонували нейрогенний внесок як у існуюче запалення, так і в симетричну структуру РА (Levine et al., 1985a, b; Levine & Basbaum, 1990). Зараз значна кількість доказів підтримує „нейрогенну” гіпотезу (Donaldson et al., 1995; Rees et al., 1996; Decaris et al., 1999). Епідеміологічні дослідження демонструють, що уражені суглоби мають тенденцію відображати дзеркальний малюнок (Egger et al., 1995; Zangger et al., 2005). У пацієнтів, у яких розвивається РА після пошкодження нерва, спостерігається щадіння денервованих суглобів (Thompson & Bywaters, 1962; Glick, 1967; Glynn & Clayton, 1976; Veale et al., 1993), і РА може розсмоктатися в уражених суглобах, які згодом втрачають свою сенсорну іннервацію (Лападула та ін., 1997).
Тваринні моделі РА підтримують нейрогенну гіпотезу. Добре налагоджена модель повного ад'юванту Фрейнда (CFA) у щурів демонструє симетрію ураження суглобів через 2–4 тижні залежно від місця та концентрації ін’єкції CFA (Donaldson et al., 1993; Decaris et al., 1999). CFA-індуковане запалення залишається одностороннім після ураження контралатерального гомологічного нерва нейротоксином капсаїцином (Donaldson et al., 1995), внаслідок чого ванілоїдні рецептори підтипу 1 (TRPV1; також відомий як VR-1) експресують нейрони у розповсюдженні запалення. Крім того, в контралатеральному суглобовому нерві було зафіксовано механічно викликану антидромну (поза ЦНС) нейрональну активність (Rees et al., 1996). Вазоактивні нейропептиди, речовина P (SP), і пептид, пов’язаний з геном кальцитоніну (CGRP), вивільняються з первинних аферентних терміналів після активації (White & Helme, 1985); вони підвищують як проникність судин, так і розширення судин (Brain et al., 1985; Ferrell & Russell, 1986; Holzer, 1998) і є хемотаксичними для лімфоцитів, тим самим ініціюючи запалення (Helme et al., 1987; Mantyh, 1991; Holzer, 1998) . Вміст синовіальних SP та CGRP швидко та двосторонньо зростає після індукції артриту CFA (Bileviciute et al., 1993) і, ймовірно, сприяє контралатеральному ураженню суглобів (Lam et al., 2004).
Хоча зараз загальновизнано, що нервова система відіграє важливу роль у контралатеральному розповсюдженні запалення, більша частина цього розуміння базується на дослідженнях ураження нервів. Дуже мало досліджень безпосередньо вивчали функцію контралатеральних нервів на моделях РА. Нашою метою було перевірити гіпотезу про те, що функція контралатерального нерва змінюється після розвитку артриту. Далі, наше дослідження мало на меті визначити, чи може та як ця змінена функція модулюватися, і чи є приховані зміни, що свідчать про запалення в контралатеральному суглобі.
Матеріали і методи
Тварини
Всі процедури на тваринах виконувались відповідно до законодавства Великобританії [Animal (Scientific Procedutions) Act, 1986], були ліцензовані Міністерством внутрішніх справ Великобританії та відповідали рекомендаціям Міжнародної асоціації з вивчення болю (Zimmermann, 1983). Самців щурів Wistar (250–300 г) отримували з групи В і К (Брістоль, Великобританія), утримували по чотири в клітці і утримували на їжі та воді ad libitum з 12-годинним циклом світло-темрява.
Наркотики
Пентобарбітал натрію був отриманий у формі натрієвої солі від Sigma (Дорсет, Великобританія) і виготовлений власноруч для внутрішньовенного введення. та i.v. ін’єкція для ін’єкції та підтримки анестетика відповідно. Капсаїцин отримували з компанії Tocris (Брістоль, Великобританія) і готували у 10% етанолі, 10% Твін 80 та 80% сольовому розчині. Дипірон (метамізол) отримували від Sigma (Дорсет, Великобританія) і розчиняли у фізіологічному розчині. Лігнокаїн, 2%, був отриманий від Deproco Ltd (Кент, Великобританія).
Індукція CFA-індукованого запалення
Короткий наркоз був введений галотаном (3% в O2); як тільки арефлексія була досягнута, 250 мкг/100 мкл CFA (Mycobacterium tuberculosis у мінеральній олії) вводили через сухожилля надколінка в правий колінний суглоб для індукції артриту (Rees et al., 1994). Щурів повертали в домашню клітку, дозволили їм відновитися, і щодня спостерігали за порушенням ходи. Вимірювання діаметра іпсилатерального та контралатерального колінного суглоба проводили у артритних щурів за допомогою штангенциркулів у день електрофізіологічних експериментів.
Хірургічні процедури
Через три-п’ять днів після внутрішньосуглобової ін’єкції CFA анестезію індукували пентобарбіталом натрію (60 мг/кг, в/в), а зовнішню яремну вену і трахею канюлювали для підтримання анестезії (10 мг/кг/год, в/в) і очищення дихальних шляхів, відповідно. Температуру тіла в основному підтримували (36,5–37,5 ° C) за допомогою датчика ректальної температури, підключеного до нагрівальної лампи через блок управління зворотним зв’язком. Шкіру та сполучні тканини, що перекривають передні сторони лівого коліна та медіальний аспект стегна, розрізали від пахової ямки до точки безпосередньо під медіальним виростком гомілки. Нижня частина ноги була прикріплена до платформи для стійкості. Оголили медіальний аспект ноги і створили масляний басейн, використовуючи шкіру задньої кінцівки; її заливали підігрітим (37 ° С) мінеральним маслом (Sigma, Великобританія). Лівий підшкірний нерв (контралатеральний до запалення), який іннервує задню кінцівку, включаючи колінний суглоб, був розсічений вільно від сполучної тканини в точці, що знаходиться проксимальніше колінного суглоба, і розрізаний для запобігання реєстрації аферентної активності з більш дистальних частин задньої частини щура -піднімання.
Позаклітинний запис
Експерименти з плазмової екстравазації
Щурів, які отримали ін'єкцію колінного суглоба CFA (за 4 дні до цього), знеболювали (пентобарбітал 60 мг/кг, внутрішньовенно), а зовнішню яремну вену та трахею канюлювали. Через певний проміжок часу, щоб забезпечити стабілізацію після гострих наслідків хірургічного втручання (~ 30–40 хв), ін’єктували синій барвник Evans (50 мг/кг, в/в). Через двадцять хвилин після прийому Еванса синіх щурів перфузували транскардально фізіологічним розчином. Обидва колінних суглоби швидко розтинали, очищали від шкіри та м’язів, зважували і поміщали у формамід, а потім на валик на 24 години при кімнатній температурі. Рівні вилученого синього барвника Еванса вимірювали спектрофотомічно (620 нм) і виражали у мкг/мл/г. Техніка Еванса Блю - добре відомий метод, який зазвичай використовується для оцінки ефектів ноцицептивної аферентної стимуляції на функцію судин (Janig & Lisney, 1989; Bharali & Lisney, 1992; Kolston & Lisney, 1993).