Un ensayo de nocicepción ( ensayo de nociocepción o de nociopercepción ) evalúa la capacidad de un animal, generalmente un roedor, para detectar un estímulo nocivo como la sensación de dolor, causada por la estimulación de los nociceptores . Estos ensayos miden la existencia de dolor a través de comportamientos como la retirada, el lamido, la inmovilidad y la vocalización. La sensación de dolor no es un concepto unitario; por lo tanto, un investigador debe ser consciente de qué ensayo de nocicepción utilizar.
El ensayo con formalina es el ensayo químico más popular de la nocicepción . Implica la inyección de una solución diluida de formalina en la superficie de la pata trasera del roedor, seguida de la puntuación de comportamientos estereotípicos como estremecimiento, lamido y mordida de la pata trasera afectada. [1] Los comportamientos duran aproximadamente 1 hora, con la etapa temprana o aguda (directamente después de la inyección) reflejando la activación directa de los nociceptores y la fase tardía o tónica (15 a 20 minutos después de la inyección) reflejando inflamación . [1] Normalmente, el ensayo con formalina se utiliza en ratas; sin embargo, las concentraciones de formalina y los métodos de puntuación se pueden modificar para adaptarse a los ratones. [2] Una ventaja importante del ensayo con formalina sobre otros modelos de dolor inflamatorio es la duración limitada (aproximadamente 1 hora) de la respuesta. [2] Además, como se describió anteriormente, este ensayo produce una respuesta en dos etapas discretas, lo que permite a los investigadores modelar tanto el dolor agudo como el tónico utilizando una única sustancia química nociva .
En la prueba de contorsiones, la actividad nociceptiva periférica de un compuesto de prueba se determina por el número de contorsiones abdominales inducidas por la inyección intraperitoneal de ácido acético. [3] [4]
El ensayo de von Frey, introducido por Maximilian von Frey y modificado por Weinstein, utiliza pelos o fibras de von Frey, que son pequeños trozos de varilla de nailon, de aproximadamente 50 mm de longitud y de diámetros variables, para probar la sensibilidad de un roedor a un estímulo mecánico. [1] No está claro si el proceso se considera realmente nocivo o simplemente molesto, por lo que este ensayo es una prueba de nocicepción mecánica o simplemente de sensibilidad mecánica. En esta prueba, el animal se para sobre una plataforma de malla elevada y los pelos de von Frey se insertan a través de la malla para pinchar la pata trasera del animal. [2] Las reacciones normales del animal incluyen retirar, lamer o sacudir la pata, y posible vocalización, pero estas pueden depender de la variabilidad dentro del experimento. Por ejemplo, la superficie tarsal de la pata trasera se asocia típicamente con umbrales de retirada más bajos en comparación con la superficie dorsal , y la fuerza exacta de la fibra está determinada por su grosor. [2] También es importante señalar que los umbrales suelen disminuir inicialmente durante las pruebas sucesivas, pero se estabilizan después de unas tres sesiones. Existen algoritmos como el análisis ascendente-descendente o el análisis de Bruceton para concentrar las pruebas en la parte más dinámica del rango, y el ajuste de curvas y la estimación de parámetros posteriores se pueden estandarizar de manera similar. [5] Alternativamente, recientemente se han descubierto sistemas de von Frey automatizados que aumentan gradualmente la fuerza de una sola sonda para que un investigador pueda observar cuándo se producen las respuestas de retirada.
La sensibilidad a la estimulación térmica aguda es la prueba más común utilizada en la investigación del dolor en especies vivas. [2] El reflejo conductual evocado por estímulos térmicos nocivos es un predictor relativamente bueno de la sensibilidad al dolor y su reducción a través de varios analgésicos . Una limitación significativa de los ensayos térmicos radica en la especificidad y validez de los resultados en animales como modelos de dolor humano. [2] Se sabe muy poco sobre la mecánica funcional de los aferentes nociceptivos en sujetos murinos , por lo que la traducción de cualquier respuesta al dolor observada en estos animales a los humanos es cuestionable. [2]
En las pruebas de sensibilidad al dolor se emplean habitualmente dos versiones del ensayo de retirada de la cola. [2] En la prueba clásica de calor radiante, se dirige una fuente de calor hacia una pequeña zona de la cola y se mide la latencia para retirar la cola de la fuente de calor. En la prueba de inmersión de la cola, se calienta o enfría un recipiente con líquido a una temperatura nociceptiva, normalmente de 50 a 55 °C o inferior a 0 °C. A continuación, se coloca al animal con la cola sumergida en el líquido y se mide la latencia para retirar la cola del líquido.
Los animales que se utilizan deben estar sujetos en un grado bastante alto cuando se realiza la prueba de retirada de la cola debido a la posición exacta necesaria para dirigir los estímulos nocivos. La sujeción se logra generalmente colocando a los sujetos en pequeños tubos de plexiglás o bolsillos de tela o cartón a los que los sujetos pueden acostumbrarse o en los que pueden entrar voluntariamente. [2]
La principal ventaja de los ensayos de retirada de la cola frente a otras formas de pruebas de nocicepción térmica, como la prueba de la placa caliente o la prueba de Hargreaves, es la relativa estabilidad de los resultados con observaciones repetidas. Las observaciones de latencia del reflejo del dolor de otras pruebas suelen ser mucho más variables, tanto entre sujetos como dentro de ellos, que las obtenidas con el ensayo de retirada de la cola.
Una superficie conductora de calor, como porcelana o metal, se calienta a una temperatura que inducirá una respuesta nociceptiva en un sujeto animal, normalmente 50–56 °C. [2] Luego, se coloca al sujeto sobre la superficie y se le impide salir de la plataforma mediante bloqueos. Se mide la latencia del comportamiento reflejo del dolor. [1] Una complicación de este ensayo es su falta de idoneidad para pruebas repetidas. Los animales que han sido sometidos a la prueba de la placa caliente en el pasado muestran un fenómeno de tolerancia conductual, que se caracteriza por latencias reducidas y sensibilidades reducidas a los agentes antinociceptivos . [1] Otra complicación de la prueba de la placa caliente es determinar qué constituye una respuesta conductual al dolor; ¿es el levantamiento/lamido de las patas, la vocalización, el intento de salir del cilindro, etc.? [2] Además, administrar el estímulo térmico de manera controlada presenta dificultades debido a que cada sección tiene temperaturas variables según la exposición del área de la superficie y si el animal se está moviendo o no. [2]
El ensayo de movimiento de cola o prueba de movimiento de cola utiliza un haz de luz de alta intensidad dirigido a la cola de un roedor para detectar la nocicepción . [1] En roedores normales, la sensación de calor nociva inducida por el haz de luz provoca un movimiento prototípico de la cola a través del reflejo de retracción del flexor . [2] Un investigador normalmente mide el tiempo que tarda en inducirse el reflejo, un factor influenciado por el sexo, la edad y el peso corporal de un roedor. [1] El parámetro más crítico para el ensayo de movimiento de cola es la intensidad del haz; los estímulos que producen latencias de más de 3-4 segundos generalmente crean resultados más variables. [6] Otro factor importante a considerar es el nivel de restricción utilizado; los roedores sujetos con demasiada fuerza pueden exhibir mayores latencias de movimiento de cola debido a niveles elevados de estrés. [6]
El ensayo de Hargreaves utiliza un haz de luz de alta intensidad dirigido a la pata trasera en lugar de a la cola para inducir dolor; luego, un investigador mide el tiempo que tarda el animal en retirar su pata trasera. [1] A diferencia del ensayo de movimiento de la cola, los roedores suelen estar libres mientras la fuente de calor radiante se centra en la pata trasera. La latencia de corte para el ensayo de Hargreaves se establece comúnmente en 10 segundos. [7] La principal ventaja de esta prueba sobre el ensayo de movimiento de la cola es que permite la evaluación independiente de los efectos del tratamiento en ambos lados del cuerpo. [2]
Una de las aplicaciones más comunes de los ensayos de nocicepción es comprobar la eficacia de nuevos analgésicos y fármacos similares. A continuación, se pueden realizar pruebas comparativas para medir las diferencias en los efectos del fármaco en distintas poblaciones, como hombres frente a mujeres, o jóvenes frente a ancianos. Estas pruebas también pueden identificar ciertas enfermedades o anomalías nocivas en sujetos si muestran respuestas atípicas en las pruebas de nocicepción. Además, las pruebas de nocicepción se pueden utilizar para comprobar la heredabilidad de la propia nocicepción. [8] También se pueden utilizar ensayos de nocicepción para evaluar la fisiología de las vías del "dolor". El papel que desempeñan los receptores de capsaicina en las vías del dolor se ha medido comparando los resultados de los ensayos de nocicepción en ratones con y sin el receptor. [9] Además, son útiles en otras pruebas para asegurarse de que los sujetos de control tienen respuestas de nocicepción normales.
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