Findings

Na verwonding van perifere zenuwen treedt een sequentieel patroon op van axonale degeneratie en myeline degradatie, gevolgd door snelle regeneratie . Het ontstekingsproces en zijn mediatoren zijn betrokken bij de regulatie van zowel de axonale degeneratieve als de regeneratieve processen na verwonding. Een van de ontstekings mediatoren die een belangrijke rol zou kunnen spelen tijdens deze processen is het enzym cyclooxygenase-2 (COX-2), verantwoordelijk voor het metaboliseren van celmembraan arachidonzuur in prostaglandines, naast andere pro-inflammatoire effecten.

COX-2 wordt opgewaardeerd en de prostaglandine productie verhoogd in macrofagen en Schwann cellen, na verschillende types van perifere zenuw letsel. Studies naar de opregulatie van COX-2 tijdens axonale regeneratie hebben zich voornamelijk geconcentreerd op zijn deelname aan de inductie van neuropathische pijn, in plaats van op het regeneratieproces zelf. Het feit dat COX-2 zo sterk wordt gereguleerd na zenuwbeschadiging, en ook in staat is om ontstekingsmediatoren zoals pro-inflammatoire cytokines te moduleren, suggereert echter dat dit enzym ook een belangrijke rol speelt in de evolutie van zenuwregeneratie.

Celecoxib (CLX) is een selectieve COX-2 remmer met krachtige ontstekingsremmende en pijnstillende eigenschappen . CLX heeft neuroprotectieve eigenschappen aangetoond in modellen van cerebrale ischemie en experimentele inflammatoire neuritis . Het gebruik van CLX is ook effectief gebleken bij het verminderen van neuropathische pijn na perifeer zenuwletsel bij ratten. Uit een recente studie bleek dat acetylsalicylzuur, een niet-selectieve COX-remmer, het functionele herstel kon versnellen na een zenuwkneuzing bij de rat, hoewel men aannam dat andere werkingsmechanismen hierbij betrokken waren. Echter, de effecten van CLX op functioneel herstel na perifeer zenuwletsel zijn, voor zover wij weten, nog niet eerder onderzocht. In deze studie onderzochten we de effecten van CLX op functioneel herstel na perifere zenuwbeschadiging met behulp van een model waarbij de nervus ischiadicus van de rat werd verbrijzeld.

De dierprocedures werden uitgevoerd in overeenstemming met het juiste gebruik en de zorg voor proefdieren. In deze studie werden 15 mannelijke Wistar ratten (250-300 g) gebruikt. De dieren werden gehouden in een temperatuurgecontroleerde kamer, met een 12-uurs licht-donkercyclus, met toegang tot voedsel en water ad libitum.

De dieren werden willekeurig ingedeeld in 3 verschillende groepen: Experimentele (n = 5), Control (n = 5) en Sham groep (n = 5). In de experimentele en controlegroepen werd de heupzenuw als volgt eenzijdig verbrijzeld: Na verdoving met pentobarbital (Anestesal, Pfizer Inc, Mexico) (50 mg/kg ip), wordt een kleine incisie gemaakt in de bovenbuik, en worden de spieren gescheiden om de heupzenuw bloot te leggen. De zenuwen worden vervolgens gedurende 30 seconden platgedrukt met een 1 mm brede, niet gekartelde hemostatische klem met een gestandaardiseerde kracht op mid-spanningsniveau. In de shamgroep is de heupzenuw wel blootgelegd maar niet platgedrukt. Daarna worden spier en huid afzonderlijk gehecht en worden de dieren in individuele kooien gelaten om bij te komen. Dit verbrijzelingsletsel kan worden gebruikt als model van axonotmesis om het herstel van de zenuwfunctie te bestuderen.

De dieren in de experimentele groep kregen CLX (Celebrex®, Pfizer Inc, Mexico) (10 mg/kg ip) onmiddellijk vóór en dagelijks gedurende 7 dagen na het letsel. De controlegroep kreeg normale zoutoplossing op dezelfde tijdstippen.

Evaluatie van de ischias functionele index (SFI), een betrouwbare beoordeling van zenuwherstel , werd uitgevoerd bij alle dieren op dag 0 (voor de operatie) en op dag 1, 7, 14 en 21 na de operatie. De achterpoten van de ratten werden gemerkt met in water oplosbare zwarte inkt, en vervolgens mocht het dier vrij lopen over een 12 cm breed en 50 cm lang afgesloten looppad, waarbij het zijn voetafdrukken achterliet op een wit stuk papier dat de vloer van het looppad bedekte. De afstand van de hiel tot het uiteinde van de derde teen en zowel de teenspreiding als de tussenliggende teenspreiding, gedefinieerd als de afstand tussen respectievelijk de eerste en de vijfde, en tussen de tweede en de vierde teen, werden tot op 0,5 mm nauwkeurig gemeten. Zowel normale als gewonde ledematen werden geëvalueerd. We maten 3 voetafdrukken per ledemaat per dier waren en vervolgens het gemiddelde van de waarden om de SFI te berekenen voor elk dier, met behulp van een formule elders beschreven. Een SFI in de buurt van 100 wijst op ernstige beschadiging, terwijl een SFI in de buurt van 0 wordt beschouwd als normaal.

Functioneel herstel werd ook onderzocht door het registreren van de dag van motorische en lopen begin bij alle dieren, zoals beschreven door Gold et al . Twee geblindeerde waarnemers onderzoeken het herstel dagelijks, en registreren het aantal dagen dat elk dier nodig heeft om de voet recht te zetten en de tenen te bewegen (motorisch begin), en om te lopen met behulp van de voet en tenen van de gewonde achterpoot (lopend begin). De waarden worden vervolgens gemiddeld om het gemiddelde voor elke groep te berekenen, en vergeleken.

Verschuivingen in SFI in de tijd werden vergeleken tussen groepen met behulp van een 2-way repeated measures analysis of variance (ANOVA). Wanneer de ANOVA een significant verschil tussen de groepen liet zien, werd een Tukey post hoc test toegepast om de plaats van het verschil te vinden. One-way ANOVA werd gebruikt om de motorische en loopontwikkeling tussen de controle en experimentele groep te vergelijken. De gegevens werden geanalyseerd met SPSS 11.0 (SPSS Inc. Software, Chicago, Illinois, USA) statistische software, en alle waarden worden uitgedrukt als gemiddelde +/- SD en P < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant.

Vóór de operatie hadden alle dieren SFI-waarden in de buurt van 0 (normaal), en onmiddellijk na zenuwkneuzing waarden boven 90 (ernstig aangetast), met geen statistisch verschil tussen groepen. Daarna, vanaf dag 1 tot de laatste dag van de studie, vertoonden de ratten in de experimentele groep een significant sneller herstel vergeleken met de controlegroep (P = 0.02, between subjects repeated measures ANOVA), met post hoc tests die een significant verschil aantoonden op dag 7 (80.2 +/- 6.3 vs. 66 +/- 12.1; P = 0.04) De motorische en loopdag aanzet werd eerder bereikt bij ratten in de experimentele groep vergeleken met de controlegroep, alleen statistisch significant voor motorische aanzet (11.4 +/- 1.1 vs. 13.6 +/- 1.8). De Sham groep had normale SFI waarden gedurende de gehele studie (tabel (tabel11).

Onze resultaten tonen aan dat CLX het functionele herstel kan versnellen na een beschadiging van de nervus ischiadicus bij de rat. Onze kleine steekproefgrootte en grote SD zijn echter statistische zwakheden van onze studie, en de afwezigheid van histologisch of elektrofysiologisch bewijs verhindert ons te concluderen dat CLX vergelijkbare effecten heeft op axonale regeneratie. Van COX-2 is aangetoond dat het neuroinflammatie moduleert bij verschillende neurologische aandoeningen en pro-inflammatoire cytokines zijn betrokken bij de orkestratie van het ontstekingsproces dat leidt tot degeneratie en regeneratie na zenuwschade. Van een van deze cytokinen, de Tumor necrose factor alfa (TNF-alfa), is bekend dat hij de activering van de nucleaire factor kappab (NF-kappab) induceert, een transcriptiefactor die de verdere pro-inflammatoire cytokineproductie in ontstekingscellen bevordert. Recent bewijs heeft aangetoond dat CLX de TNF-alfa afhankelijke activering van NF-kappaB kan remmen, wat resulteert in een sterke ontstekingsremmende activiteit . Macrofagen en Schwann cellen spelen ook een essentiële rol in axonale degeneratie en regeneratie in beschadigde perifere zenuwen en COX-2 wordt in deze beide cellen verhoogd tijdens perifere zenuwontsteking. Bovendien is aangetoond dat remming van COX-2 de neurotoxische activiteit van macrofagen en gliacellen in neuronen in vitro remt. Of een van deze effecten het mechanisme is dat verantwoordelijk is voor de resultaten van onze studie vereist verder onderzoek. Niettemin suggereren onze resultaten dat CLX het verloop van functioneel herstel na perifere zenuwschade gunstig kan beïnvloeden.