The pre-emptive effect of epidural ketamine on wound sensitivity in horses tested by using von Frey filaments

Objective To evaluate the pre-emptive analgesic effect of pre-incisional epidural ketamine.Study Design A blinded, randomized experimental study.Animals Sixteen mixed breed mares, 17.6 +/- 2.8 years old, weighing 352 +/- 32 kg.Methods In a pilot study, an incision was made on one lateral thigh using a lidocaine block and no further analgesics, and it was verified that the nociceptive threshold was lower on the incised side than nonincised side (p < 0.05), and that von Frey filaments evoked a pain response. The 16 animals were divided into group A (ketamine, n = 9) and B (saline, n = 7). An epidural catheter was inserted 24 hours before the trials, the thigh was shaved bilaterally, and the right side was blocked (incised side) using lidocaine. Twenty-five minutes later, ketamine (A) or saline (B) was administered epidurally. Five minutes later, a 10-cm. skin incision was made on the right side, and then sutured. Nociceptive threshold was determined with von Frey filaments at 1, 3, and 5 cm. around the incision at 15-minute intervals for 2 hours, then at 4, 6, and 8 hours. Behavioral alterations, heart and respiratory rates were recorded. Nociceptive thresholds from these points were averaged to obtain mean values at each time, converted to a logarithmic scale, and submitted to a nonparametric analysis (Mann-Whitney and one-way repeated measures anova test,p less than or equal to 0.05).Results After 8 hours, the global range score revealed reduced hyperalgesia (p < 0.01) around the incision in 92% (4.65-4.27) of evaluated intervals in group A (ketamine). There were no significant changes in behavior, heart and respiratory rates,Conclusions It was concluded that pre-emptive epidural ketamine reduced post-incisional pain in the horse, and that von Frey filaments were able to quantify cutaneous sensitivity after tissue damage.Clinical relevance Epidural ketamine injection can reduce post-incisional sensitivity in the horse.

Injeção epidural de morfina ou cetamina em cães: avaliação do efeito analgésico pelo emprego de filamentos de von Frey

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

The use of an electronic von Frey device for evaluation of sensory threshold in neurologically normal dogs and those with acute spinal cord injury

The utility and inter-session repeatability of sensory threshold measurements using an electronic von Frey anesthesiometer (VFA) were assessed in a group of six neurologically normal dogs. Sensory threshold values obtained in neurologically normal dogs were compared to those of dogs with acute spinal cord injury (SCI) caused by intervertebral disc extrusion (n=6) and to a group of neurologically normal dogs with cranial cruciate ligament rupture (CCLR; n=6). Sensory threshold values in neurologically normal dogs were 155.8 ± 37.7 g and 154.7 ± 67.2 g for the left and right pelvic limbs, respectively. The difference in mean sensory threshold values obtained for the group when two distinct testing sessions were compared was not statistically significant (P>0.05). Mean sensory threshold values for the group with SCI were significantly higher than those for neurologically normal dogs at 351.1 ± 116.5 g and 420.3 ± 157.7 g for the left and right pelvic limbs, respectively (P=0.01). A comparison of sensory threshold values for the group with CCLR and neurologically normal dogs was not statistically significant (P>0.05). The modified dorsal technique for VFA described here represents a reliable method to assess sensory threshold in neurologically normal dogs and in those with SCI.

Identification des mécanismes périphériques impliqués dans la douleur chronique expérimentale des muscles de la mastication

L’objectif premier de notre projet était d’établir un modèle animal de douleur chronique orofaciale, lequel pourrait imiter la sensibilité retrouvée chez les patients souffrant de douleur orofaciale myalgique. Nous avons procédé à des injections intramusculaires de saline acide (2 injections à 2 jours d’intervalle pH 4.0) pour induire une sensibilisation mécanique des mucles massétérins. La réponse nocifensive a été mesurée à l’aide de filaments de von Frey avant et après ces injections dans des rats Sprague-Dawley. Par la suite, le potentiel analgésique de différents antagonistes des récepteurs glutamatergiques fût évalué par l’injection intramusculaire de ces antagonistes à différents moments. Nos résultats suggèrent que deux injections de saline acide, produisent une hypersensibilité mécanique signalée par l’augmentation du nombre de réponses à l’application de filaments de von Frey. Cet effet dure plusieurs semaines et est bilatéral, même lorsque les injections sont unilatérales, indiquant qu’une composante centrale est forcément impliquée. Toutefois, une composante périphérique impliquant les récepteurs glutamatergiques semble présider le tout puisque les antagonistes glutamatergiques, appliqués de façon préventive empêchent le développement de l’hypersensibilité. Cependant, le maintien de cette hypersensibilité doit dépendre de mécanismes centraux puisque l’application d’antagonistes une fois la sensibilisation induite, ne diminue en rien le nombre de réponses obtenues. Ce modèle semble approprié pour reproduire une hypersensibilité musculaire durable de bas niveau. Nos données indiquent que les récepteurs glutamatergiques périphériques participent à l’induction de cette hypersensibilité de longue durée. Nous croyons que ce modèle pourra éventuellement contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des myalgies faciales persistantes.

Rôle et localisation intraspinale du récepteur B1 des kinines dans la douleur neuropathique

Le récepteur B1 des kinines (RB1) joue un rôle important dans l'inflammation et la nociception. Les sites de liaison du RB1 sont augmentés dans la moelle épinière et le ganglion de la racine dorsale (GRD) chez le rat après la ligature partielle du nerf sciatique (LPNS). Dans ce modèle classique de douleur neuropathique, le traitement aigu avec des antagonistes sélectifs du RB1 renverse l'hyperalgésie thermique mais non pas l’allodynie. Cette étude vise à définir dans ce modèle de LPNS: 1- les effets de traitements aigu et chronique avec des antagonistes du RB1 sur l’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid; 2- la contribution du TRPV1 et du stress oxydatif dans la composante de la douleur neuropathique associée au RB1; 3- l’expression du RB1 au niveau de la moelle épinière lombaire, le GRD et le nerf sciatique par RT-PCR quantitatif (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4- la localisation cellulaire du RB1 dans la moelle épinière lombaire par microscopie confocale. L’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid ont été mesurées par le réflexe de retrait de la patte arrière après l’application à la surface plantaire d’une source radiante de chaleur (méthode Hargreaves), de filaments de Von Frey et d’une goutte d’acétone qui produit une sensation de froid par évaporation. Nous avons montré, dans un premier temps, que l'hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid sont renversées par un traitement chronique avec l’antagoniste du RB1, SSR240612, administré par gavage à raison de 10 mg /kg/jr entre le 15 e et le 20 e jour après la ligature du nerf sciatique et par un traitement antioxydant, la N-acétyl-L-cystéine, administrée par gavage à la dose de 1g/kg/jr, 4jours précédant la ligature et pendant les 2 semaines après la ligature. Un traitement aigu avec le ii SSR240612 (10 mg/kg) ou avec un antagoniste du RB1 qui ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique, le R-954 (2mg/kg, s.c.), n’a bloqué que l’hyperalgésie thermique. Dans un second temps, l’antagoniste du TRPV1, le SB366791, administré à raison de 1 mg/kg/jr par voie sous-cutanée du j-1 au j-14 a renversé l’allodynie tactile et l’hyperalgésie thermique. De plus, nous avons noté deux semaines après la LPNS, des augmentations significatives des niveaux d'ARNm du RB1 dans la moelle épinière lombaire, le nerf sciatique et le GRD du côté ipsilatéral à la ligature. Ces augmentations ont été renversées par le traitement avec la N-acétyl-L-cystéine et l’antagoniste du TRPV1. Le RB1 a été localisé au niveau des fibres de type C avec le marquage au CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide) et au niveau de la microglie utilisant le marquage au Iba-1 dans la moelle épinière lombaire des rats ayant subi une LPNS, 2 semaines plus tôt. Au terme de cette étude, nous avons suggéré que la surexpression du RB1 sur les fibres de type C contribuerait à l’hyperalgésie thermique alors que le RB1 sur la microglie dans la moelle épinière contribuerait aux allodynies tactile et au froid dans le modèle LPNS chez le rat. Le stress oxydatif pourrait être impliqué dans l’induction du RB1. Bien que le rôle du TRPV1 semble plutôt limité à la douleur thermique, il pourrait cependant agir via le RB1 sur les fibres de type C.

Étude des tachykinines et de leurs dérivés peptidiques associés à la douleur neuropathique grâce à l’utilisation de modèles animaux et de la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse

Thèse réalisée en co-tutelle avec l'Université Claude Bernard de Lyon 1, en France.

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.

Pungent general anesthetics activate transient receptor potential-A1 to produce hyperalgesia and neurogenic bronchoconstriction

BACKGROUND: Volatile anesthetics such as isoflurane and halothane have been in clinical use for many years and represent the group of drugs most commonly used to maintain general anesthesia. However, despite their widespread use, the molecular mechanisms by which these drugs exert their effects are not completely understood. Recently, a seemingly paradoxical effect of general anesthetics has been identified: the activation of peripheral nociceptors by irritant anesthetics. This mechanism may explain the hyperalgesic actions of inhaled anesthetics and their adverse effects in the airways. METHODS: To test the hypothesis that irritant inhaled anesthetics activate the excitatory ion-channel transient receptor potential (TRP)-A1 and thereby contribute to hyperalgesia and irritant airway effects, we used the measurement of intracellular calcium concentration in isolated cells in culture. For our functional experiments, we used models of isolated guinea pig bronchi to measure bronchoconstriction and withdrawal threshold to mechanical stimulation with von Frey filaments in mice. RESULTS: Irritant inhaled anesthetics activate TRPA1 expressed in human embryonic kidney cells and in nociceptive neurons. Isoflurane induces mechanical hyperalgesia in mice by a TRPA1-dependent mechanism. Isoflurane also induces TRPA1-dependent constriction of isolated bronchi. Nonirritant anesthetics do not activate TRPA1 and fail to produce hyperalgesia and bronchial constriction. CONCLUSIONS: General anesthetics induce a reversible loss of consciousness and render the patient unresponsive to painful stimuli. However, they also produce excitatory effects such as airway irritation and they contribute to postoperative pain. Activation of TRPA1 may contribute to these adverse effects, a hypothesis that remains to be tested in the clinical setting.

Pre-emptive epidural ketamine or S(+)-ketamine in post-incisional pain in dogs: A comparative study

Objective-To compare the pre-emptive analgesic effects of epidural ketamine or S(+)-ketamine on post-incisional hyperalgesia.Study Design-Prospective randomized study.Animals-Twenty-four mongrel dogs (1-5 years, weighing 11.9 +/- 1.8 kg).Methods-Dogs were anesthetized with propofol (5 mg/kg intravenously) and a lumbosacral epidural catheter was placed. Dogs were randomly allocated to 3 groups, each with 8 dogs. The control group (CG) was administered saline solution (0.3 mL/kg); the ketamine group (KG) ketamine (0.6 mg/kg); and the S(+)-ketamine group (SG) S(+)-ketamine (0.6 mg/kg). The final volume was adjusted to 0.3 mL/kg in all groups. Five minutes after the epidural injection a surgical incision was made in the common pad of the right hind limb and was immediately closed with simple interrupted nylon suture. Respiratory (RR) and heart (HR) rates, rectal temperature (7, sedation (S), lameness score, and mechanical nociceptive threshold by von Frey filaments were evaluated before the propofol anesthesia and at 15, 30, 45, 60, 75, and 90 minutes and then at 2, 4, 6, 8, 12, and 24 hours after epidural injection.Results-There were no differences in RR, HR, T, or S between groups. Motor blockade of the hind limbs was observed during 20 +/- 3.6 minutes in KG and during 30.6 +/- 7.5 minutes in SG (mean SD). Mechanical force applied to obtain an aversive response was higher from 45 minutes to 12 hours in KG and from 60 to 90 minutes in SG, when compared with CG.Conclusions-Pre-emptive epidural ketamine induced no alterations in RR and FIR, and reduced post-incisional hyperalgesia for a longer time than did S(+) ketamine.Clinical Relevance-Although anesthetic and analgesic potency of S(+) ketamine is twice that of ketamine, the racemic form is seemingly better for post-incisional hyperalgesia. (C) Copyright 2004 by the American College of Veterinary Surgeons.

Efeitos comportamental, clínico e analgésico promovidos pela injeção epidural preventiva de morfina, xilazina ou clonidina, em equinos

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

Injeção epidural preventiva de xilazina ou amitraz, em eqüinos: efeito antinociceptivo

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

Injeção epidural de cetamina ou cetamina levógira no controle da dor pós-incisional, em eqüinos

The aim of this study was to evaluate the pre-emptive effect of epidural ketamine S (+) (SK) or racemic ketamine (RK) administration, in post-incisional pain in horses. Were used in a blinded, randomized experimental study, sixteen mixed breed mares, 6±2 years old, weighting 273.2±42.0 kg. An epidural catheter was inserted 24 hours before the trials. The thigh region was shaved bilaterally, and mechanical cutaneous sensibility was measured using von Frey filaments (T-30). Using the left side as the control one, local anesthesia was performed at the right side. Twenty-five minutes later, SK was injected in G1 or RK in G2 through the epidural catheter. Five minutes after the ketamine injection, a 10 cm skin incision was made on the right side, and then sutured. Mechanical post-incisional pain was measured using von Frey filaments, at 1, 3 and 5 cm around the incision at 15 minutes intervals, for 2 hours, then 4, 6 and 8 hours after suturing. No changes were observed in the heart and respiratory rate and rectal temperature among groups or times of each group. Hind limb ataxia was observed in 62.5% and 12.5% of G1 and G2 respectively. SK and RK reduced cutaneous sensibility in the right and the left sides to mechanical postincisional pain during all time of experiment. Epidural SK and RK produce similar post-incisional analgesic effects, did not interfere in the cardio-respiratory parameters. The SK induces more intense ataxia in mares and presents a larger analgesic potency in the first 60 minutes after the administration.

Injeção peridural de lidocaína associada à xilazina ou detomidina na prevenção da dor pós-incisional em éguas

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Anestesia por tumescência com lidocaína ou ropivacaína em diferentes concentrações em cadelas submetidas à mastectomia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)