Caractérisation d'un modèle animal de douleur articulaire associée à l'arthrose du genou chez le rat Sprague-Dawley

La douleur articulaire associée à l’arthrose est un problème clinique majeur, spécialement chez les personnes âgées. L’intensité de la douleur est souvent amplifiée lors de mouvement de l’articulation et principalement lors du soutien de la charge corporelle sur le membre lésé. Malheureusement, les traitements pharmacologiques proposés sont trop souvent associés à des effets secondaires néfastes et à une inefficacité pour le soulagement de la douleur à long terme. Divers modèles murins sont utilisés en laboratoire de recherche pour des études précliniques de molécules aux propriétés analgésiques. Une évaluation comparative de la réponse comportementale douloureuse des animaux d’un modèle d’instabilité articulaire induit par le sectionnement du ligament croisé antérieur accompagné d’une méniscectomie partielle (le modèle ACLT+pMMx) et d’un modèle de dégénérescence articulaire induite par le monoiodoacetate (le modèle MIA) a permis de sélectionner un modèle approprié pour la continuité du projet. Les deux modèles ont démontré des lésions tissulaires, mais le modèle MIA a démontré une réponse douloureuse plus prononcée que le modèle ACLT+pMMx. Par l’analyse de la démarche, le modèle MIA a démontré une boiterie claire dans le patron de la démarche des animaux qui est associée à une lésion unilatérale. Le modèle MIA a donc été choisi pour la suite du projet. La problématique principale dans la recherche sur la douleur associée à l’arthrose est une compréhension incomplète des mécanismes de douleur responsables de l’induction et du maintien de l’état de douleur. Il devient donc nécessaire d’améliorer nos connaissances de ces mécanismes en effectuant une caractérisation plus approfondie des modèles animaux employés pour l’évaluation de stratégies pharmacologiques analgésiantes. Afin de bien comprendre le modèle MIA, une caractérisation des événements moléculaires centraux lors de la progression du processus dégénératif des structures articulaires de ce modèle s’est effectuée aux jours 3, 7, 14, 21 et 28 post injection. Des mécanismes hétérogènes qui modulent l’information nociceptive en fonction de la progression temporelle de la pathologie ont été observés. Les changements du contenu i spinal des neuropeptides sélectionnés (substance P, CGRP, dynorphine A et Big dynorphine) ont débuté sept jours suivant l’injection de MIA. L’observation histologique a démontré que les dommages structuraux les plus importants surviennent entre les jours 14 et 21. C’est entre les jours 7 et 21 que les lésions démontrent le plus de similarités à la pathologie humaine. Cela suggère que lors d’une évaluation préclinique d’un traitement pharmacologique pour pallier la douleur articulaire utilisant le modèle MIA, l’étude doit tenir compte de ces événements afin de maximiser l’évaluation de son efficacité. Puisque les traitements pharmacologiques conventionnels proposés pour le soulagement de la douleur ne font pas l’unanimité en terme d’efficacité, d’effets non désirés et de coûts monétaires parfois onéreux, les molécules de dérivés de plante deviennent une alternative intéressante. L’eugénol, le principal constituant de l’huile de clou de girofle, a été administré oralement pour une période de 28 jours chez des rats ayant reçu l’injection intra-articulaire de MIA afin d’évaluer son efficacité pour le traitement de la douleur articulaire. L’eugénol à une dose de 40 mg/kg s’est révélé efficace pour l’amélioration du patron de la démarche des animaux ainsi que pour la diminution de l’allodynie mécanique secondaire. De plus, les concentrations spinales de neuropeptides pronocicepteurs ont diminué chez les animaux traités. Par une évaluation histopathologique, l’eugénol n’a démontré aucune évidence d’effets toxiques suite à une administration per os quotidienne pour une période prolongée. Ces résultats suggèrent le potentiel thérapeutique complémentaire de la molécule d’eugénol pour le traitement de la douleur articulaire.

L’effet de l’endotoxémie sur les paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de la kétamine et de la xylazine lors d’anesthésie chez le rat Sprague Dawley

Lorsque l’anesthésie par inhalation ne peut être utilisée chez le rat, la combinaison de kétamine et de xylazine est l’alternative la plus fréquemment utilisée. Les doses administrées peuvent varier selon le protocole expérimental. En présence de fièvre, d’infections ou de processus tumoral accompagné de fièvre, la pharmacocinétique de ces drogues peut être modifiée. Ce projet porte sur l’évaluation des changements physiologiques, hématologiques, biochimiques et pharmacocinétiques chez le rat Sprague Dawley lors d’anesthésie avec le mélange kétamine-xylazine suite à l’administration de trois doses différentes de lipopolysaccharide (LPS). Après l’administration de LPS, une anesthésie à la kétamine-xylazine fut induite chez des rats Sprague Dawley. Des prélèvements sanguins périodiques ainsi que des mesures des paramètres physiologiques furent effectués afin d’évaluer l’effet du LPS sur la pharmacocinétique des deux drogues ainsi que sur les paramètres biochimiques et hématologiques. Les différentes doses de LPS ont causé certaines modifications notamment en produisant une baisse marquée de la saturation en oxygène et de l’albumine sérique, une augmentation de la durée d’anesthésie ainsi que des lésions hépatiques mineures. Les paramètres pharmacocinétiques de la kétamine furent peu altérés par l’administration de LPS tandis qu’une diminution de la clairance et une augmentation de l’aire sous la courbe (AUC) furent observées pour la xylazine dans les groupes ayant reçu les doses moyenne et élevée de LPS. Ces résultats montrent que les doses de xylazine doivent être adaptées en présence de LPS pour permettre une anesthésie de courte durée et des changements physiologiques et biochimiques moindres lorsqu’elle est administrée avec de la kétamine.

Les effets du vieillissement sur la pharmacodynamie et la pharmacocinétique de la kétamine et de la xylazine chez le rat Sprague-Dawley

Chez les animaux de laboratoire, même si les anesthésiques par inhalation sont généralement plus sécuritaires que les injectables, leur utilité est souvent restreinte lorsqu’un protocole expérimental exige une autre approche. Des combinaisons d’anesthésiques contenant de la kétamine sont considérées comme l’option de choix pour les anesthésies injectables chez les rats. Le vieillissement entraîne des changements dégénératifs au niveau de la structure et la fonction des organes, modifiant souvent à la pharmacocinétique des drogues. Ce projet porte sur l’évaluation des changements pharmacodynamiques (physiologiques, biochimiques et histologiques) et pharmacocinétiques, lors d’une combinaison anesthésique de kétamine-­‐xylazine chez le rat Sprague-­‐Dawley vieillissant. Une anesthésie à la kétamine-­‐xylazine fut induite chez des rats Sprague-­‐Dawley de différents âges. Afin d’évaluer l’effet du vieillissement sur le métabolisme des deux drogues, des prélèvements sanguins périodiques pour l’analyse de la pharmacocinétique ainsi que des mesures des paramètres physiologiques, biochimiques et une histopathologie furent effectués. Le vieillissement a causé certaines modifications notamment en produisant une diminution de la saturation d’oxygène, une baisse marquée de la fréquence cardiaque et respiratoire, une hypoalbuminémie ainsi qu’une augmentation de la durée d’anesthésie. Les paramètres pharmacocinétiques de la kétamine et de la xylazine furent grandement affectés par le vieillissement causant une augmentation progressive significative de l’aire sous la courbe (AUC) et du temps de demi-­‐vie, ainsi qu’une diminution de la clairance. À la lumière de ces résultats, les doses de kétamine et de xylazine doivent être adaptées chez les rats vieillissants pour permettre une anesthésie de durée raisonnable et un réveil sans complications.

Administration de [6]-gingérol intrathécal pour le traitement de la douleur neuropathique chez le rat mâle Sprague-Dawley

Le [6]-gingérol est un analogue structurel de la capsaïcine, une molécule agoniste au récepteurs TRPV1 et ayant des propriétés thérapeutiques connues dans le traitement de la douleur. Deux objectifs principaux ont été poursuivis lors de la réalisation de ce projet de recherche. D’abord, établir une meilleure caractérisation du métabolisme du [6]-gingérol chez le rat. Pour ce faire, une méthode sensible et spécifique pour la quantification du [6]-gingérol et ses métabolites par HPLC-ESI/MS/MS a été développée. Une étude de stabilité métabolique in vitro utilisant des microsomes hépatiques de rats a ensuite été réalisée. Les résultats démontrent une dégradation lente avec un temps de demi-vie de 163 minutes et une clairance intrinsèque relativement basse de 0.0043 mL/min. D’autres analyses ont ensuite été performées pour caractériser les métabolites in vitro et in vivo. Trois principaux métabolites de phase I et quatre métabolites de phase II ont été identifiés par HPLC-MS/MS et HPLC-MSD TOF. Les résultats suggèrent que le principal métabolite excrété dans l’urine est un glucuronide du [6]-gingérol hydroxylé. Le second objectif de ce projet était de déterminer l’effet central du [6]-gingérol sur la douleur neuropathique lorsqu’injecté par voie intrathécale. La distribution de la molécule a d’abord été évaluée suite à une administration intra-péritonéale de 40 mg/kg de [6]-gingérol et les ratios des concentrations cerveau-plasma et moelle épinière-plasma (0.73 et 1.7, respectivement) suggèrent que le [6]-gingérol se distribue efficacement au niveau du système nerveux central. Une injection intrathécale de 10 μg de [6]-gingérol à été performée chez les rats suite à l’induction de douleur par la pose de ligatures au niveau du nerf sciatique. Les résultats suggèrent une réduction significative de l’allodynie mécanique et de l’hyperalgésie thermique à 30 min, 2 h et 4 h suivant l’injection (p < 0.05, p < 0.01 et p < 0.001). Le [6]-gingérol se distribue donc adéquatement au niveau du système nerveux central des rats, permettant une action au niveau des récepteurs TRPV1. Ainsi, le [6]-gingérol pourrait soulager la douleur neuropathique en agissant centralement au niveau de la moelle épinière.

The characterization of distortion product otoacoustic emissions in the Sprague-Dawley rat during development

This paper describes a project which set up a system to measure distortion product otoacoustic emissions (DPOAEs) in the Sprague Dawley rat and to conduct a pilot study to measure the development of DPOAEs as a function of age.

Developmental exposure to diuron causes splenotoxicity in male Sprague-Dawley rat pups

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos da castração e reposição hormonal tardia no tecido erétil do pênis de ratos Sprague-Dawley

Estudos em animais e humanos sugerem que níveis adequados de testosterona são necessários para preservar a integridade do tecido eretor peniano. Nenhum estudo prévio confirmou se as mudanças estruturais são reversíveis após longo período de deprivação hormonal. Foi proposto a avaliação, através de métodos quantitativos, as alterações estruturais no corpo cavernoso de ratos submetidos à castração cirúrgica; bem como o papel da reposição hormonal tardia na reversão das possíveis alterações estruturais. Foram usados 25 ratos Sprague-Dawley machos com aproximadamente 12 semanas de idade. Os animais foram divididos em 5 grupos compostos por 5 animais em cada grupo e tratados da seguinte forma: ORQ1 = Grupo submetido à orquiectomia e sacrificado após 1 mês. C1- Grupo controle morto após 1 mês. ORQ2 - Grupo orquiectomizado e morto após 2 meses. C2 - Grupo controle morto após 2 meses. T Grupo orquiectomizado que recebeu, após 1 mês, suplementação com undecanoato de testosterona na dose de 100mg/ Kg subcutâneo. Após 1 mês de reposição hormonal os animais foram mortos.No Resultado Houve uma redução significativa no valor absoluto do colágeno, músculo liso, espaço sinusoidal e área total do corpo cavernoso após 2 meses no grupo castrado, quando comparado ao controle. Em termos gerais a densidade não apresentou nenhuma diferença significativa entre os grupos. A reposição hormonal com testosterona foi capaz de reverter as alterações observadas, demonstrando um aumento dos elementos estudados. A metodologia utilizada permitiu mostrar que valores absolutos demonstram melhor o que de fato ocorre com os elementos observados, eliminando um víeis de análise, quando se consideram os valores relativos. Esses resultados sugerem que a reposição, mesmo quando realizada tardiamente, foi eficaz na reversibilidade das alterações geradas pela castração

Angiotensin converting enzyme inhibition from birth reduces body weight and body fat in Sprague-Dawley rats

In vitro studies have demonstrated that angiotensin II (ANG II) induces adipocyte hyperplasia and hypertrophy. The aim of the present study was to determine the effect of angiotensin-converting enzyme inhibition on body weight, adiposity and blood pressure in Sprague–Dawley rats. From birth half of the animals (n = 15) were given water to drink, while the remainder were administered perindopril in their drinking water (2 mg/kg/day). Food intake, water intake and body weight were measured weekly. Blood pressure was measured by tail cuff plethysmography at 11-weeks. Body fat content and distribution were assessed using dual energy X-ray absorptiometry and Magnetic Resonance Imaging at 12 weeks. Animals administered with perindopril had a body fat proportion that was half that of controls. This was consistent with, but disproportionately greater than the observed differences in food intake and body weight. Perindopril treatment completely removed hypertension. We conclude that the chronic inhibition of ANG II synthesis from birth specifically reduces the development of adiposity in the rat.

Strain differences in coping behaviour, novelty seeking behaviour, and susceptibility to socially conditioned fear : a comparison between Wistar and Sprague Dawley rats

The aim of the current study was to generate socially conditioned fear in two different strains of rat (Wistar, W and Sprague Dawley, SD) using social conflict, in order to investigate whether the magnitude of the conditioned fear responses in each strain was related to behaviour exhibited prior to or during fear induction (i.e. social conflict). On day one of the study, all intruders were assessed for exploratory activity in a novel environment. Twenty four hours following the novel environment test the locomotor activity of the intruders was assessed, while they underwent a single familiarisation exposure to the arena in which the conflict was subsequently to occur in. Twenty-four hours following familiarisation, intruders underwent either a 10 min social conflict or sham conflict session. One day later we examined the response of the intruders when they were returned to the vacant resident's cage. Upon return to the conflict context, we examined the intruder's ultrasonic distress vocalisations and the extent to which locomotor activity was inhibited. We found that W rats displayed significantly more immobility (i.e. conditioned fear) upon return to context than did SD rats (p < 0.05). Importantly, we observed that the differences in the two strains behaviour upon return to context appeared to be related to their quite different patterns of coping behaviour. The results of the current study indicate that preclinical between-strain comparisons potentially have much to offer in regard to understanding the basis of resilience to social stress.

Efeitos das dietas em Ômega-3 OU Ômega-6 na expressão gênica de neoplasias mamárias de ratas Sprague-Dawley sob o tratamento com tomoxifeno

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effects of a Mixture of Pesticides on the Adult Female Reproductive System of Sprague-Dawley, Wistar, and Lewis Rats

The Brazilian federal government Agency for Health Surveillance detected pesticide residues in fresh food available for consumers all over the country. The current study investigated the effects of a mixture of some of those pesticides (dichlorvos, dicofol, dieldrin, endosulfan, and permethrin) on the reproductive system of Sprague-Dawley (SD), Wistar (WT), and Lewis (LEW) rats. Female rats from each strain were randomized into three experimental groups and were fed a control diet or diets added with pesticides mixture at their respective no-observed-effect level (NOEL)/no-observed-adverse-effect level (NOAEL) (low dose) (mg/kg/d): dichlorvos (0.23), dicofol (0.5), dieldrin (0.025), endosulfan (0.7), permethrin (5), or lowest-observed-effect level (LOEL)/lowest-effect level (LEL)/ lowest-observed-adverse-effect level (LOAEL) (toxically effective dose) (mg/kg/d): dichlorvos (2.3), dicofol (2.1), dieldrin (0.05), endosulfan (3.8), and permethrin (25) as reported in the literature. Euthanasia was performed between wk 10 and 12, during the estrous stage. Decreased body weights gain (SD and WT) and increased liver weights (SD, WT, and LEW) were observed in each strain fed the pesticides mixture at the higher levels. At that dose level, rat strains also varied in their responses regarding the estrous cycle, hormonal levels, and number of developing ovarian follicles. The studied mixture of pesticides was found to interfere with the female reproductive system when individual pesticides were mixed above a certain level, indicating a threshold exists for each of the strains studied.

Efeitos da exposição gestacional, lactacional e juvenil às dietas com deficiência e suplementação de zinco e suscetibilidade a carcinogênese da mama em fêmeas Sprague-Dawley

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparison of the pharmacokinetics of oxycodone and noroxycodone in male dark agouti and Sprague-Dawley rats: Influence of streptozotocin-induced diabetes

Purpose. The aims of this study are to evaluate whether cytochrome P450 (CYP)2D1/2D2-deficient dark agouti (DA) rats and/or CYP2D1/2D2-replete Sprague-Dawley (SD) rats are suitable preclinical models of the human, with respect to mirroring the very low plasma concentrations of metabolically derived oxymorphone seen in humans following oxycodone administration, and to examine the effects of streptozotocin-induced diabetes on the pharmacokinetics of oxycodone and its metabolites, noroxycodone and oxymorphone, in both rodent strains. Methods. High-performance liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry was used to quantify the serum concentrations of oxycodone, noroxycodone, and oxymorphone following subcutaneous administration of bolus doses of oxycodone (2 mg/kg) to groups of nondiabetic and diabetic rats. Results. The mean (+/- SEM) areas under the serum concentration vs. time curves for oxycodone and noroxycodone were significantly higher in DA relative to SD rats (diabetic, p < 0.05; nondiabetic, p < 0.005). Serum concentrations of oxymorphone were very low (< 6.9 nM). Conclusions. Both DA and SD rats are suitable rodent models to study oxycodone's pharmacology, as their systemic exposure to metabolically derived oxymorphone (potent mu-opioid agonist) is very low, mirroring that seen in humans following oxycodone administration. Systemic exposure to oxycodone and noroxycodone was consistently higher for DA than for SD rats showing that strain differences predominated over diabetes status.