Findings

Po urazie nerwów obwodowych, inicjowany jest sekwencyjny wzorzec degeneracji aksonalnej i degradacji mieliny, po którym następuje szybka regeneracja. Proces zapalny i jego mediatory zostały włączone do regulacji zarówno aksonalnych procesów degeneracyjnych, jak i regeneracyjnych po urazie. Jednym z mediatorów zapalenia, który może odgrywać ważną rolę podczas tych procesów, jest enzym cyklooksygenaza-2 (COX-2), odpowiedzialny za metabolizowanie kwasu arachidonowego z błony komórkowej do prostaglandyn, wśród innych efektów prozapalnych.

COX-2 jest wyregulowany i produkcja prostaglandyn zwiększona w makrofagach i komórkach Schwanna, po różnych typach uszkodzenia nerwu obwodowego. Badania nad upregulacji COX-2 podczas regeneracji aksonalnej koncentrowały się głównie na jej udziale w indukcji bólu neuropatycznego, a nie na samym procesie regeneracji. Jednak fakt, że COX-2 jest tak silnie wyregulowany po uszkodzeniu nerwu, a także zdolny do modulowania mediatorów zapalnych, takich jak cytokiny prozapalne, sugeruje ważną rolę tego enzymu w rozwoju regeneracji nerwów, jak również

Celecoxib (CLX) jest selektywnym inhibitorem COX-2 o silnych właściwościach przeciwzapalnych i przeciwbólowych. CLX wykazał właściwości neuroprotekcyjne w modelach niedokrwienia mózgu i eksperymentalnego zapalnego zapalenia nerwów. Wykazano również, że stosowanie CLX jest skuteczne w zmniejszaniu bólu neuropatycznego po uszkodzeniu nerwów obwodowych u szczurów. W jednym z ostatnich badań stwierdzono, że kwas acetylosalicylowy, nieselektywny inhibitor COX, może przyspieszyć czynnościowy powrót do zdrowia po uszkodzeniu nerwu u szczura, chociaż uważano, że w grę wchodzą inne mechanizmy działania. Jednak wpływ CLX na powrót czynnościowy po uszkodzeniu nerwu obwodowego, według naszej najlepszej wiedzy, nie był wcześniej badany. W tym badaniu badaliśmy wpływ CLX na funkcjonalny powrót do zdrowia po uszkodzeniu nerwu obwodowego przy użyciu modelu zgniatania nerwu kulszowego szczura.

Procedury zwierzęce były wykonywane zgodnie z zasadami prawidłowego użytkowania i opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi. W tym badaniu wykorzystano 15 samców szczurów rasy Wistar (250-300 g). Zwierzęta były trzymane w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze, w 12-godzinnym cyklu światło/ciemność, z dostępem do żywności i wody ad libitum.

Zwierzęta zostały losowo przydzielone do 3 różnych grup: Eksperymentalną (n = 5), Kontrolną (n = 5) i grupę Sham (n = 5). W grupach doświadczalnych i kontrolnych, jednostronne zmiażdżenie nerwu kulszowego wykonano w następujący sposób: Po znieczuleniu pentobarbitalem (Anestesal, Pfizer Inc, Meksyk) (50 mg/kg ip), wykonuje się małe nacięcie w górnym napiętku i rozdziela mięśnie w celu odsłonięcia nerwu kulszowego. Nerwy są następnie miażdżone za pomocą nie ząbkowanego zacisku hemostatycznego o szerokości 1 mm ze standardową siłą na poziomie połowy ciasnoty przez 30 sekund. W grupie pozorowanej nerw kulszowy został odsłonięty, ale nie zmiażdżony. Następnie mięśnie i skóra są zaszywane oddzielnie, a zwierzę pozostawia się w indywidualnych klatkach w celu rekonwalescencji. Ten uraz zmiażdżeniowy może być stosowany jako model aksonotmesis do badania odzyskiwania funkcji nerwu .

Zwierzęta w grupie eksperymentalnej otrzymywały CLX (Celebrex®, Pfizer Inc, Meksyk) (10 mg/kg ip) bezpośrednio przed i codziennie przez 7 dni po urazie. Grupa kontrolna otrzymywała normalną sól fizjologiczną w tych samych okresach czasu.

Ocena kulszowego indeksu funkcjonalnego (SFI), wiarygodnej oceny regeneracji nerwu, została przeprowadzona u wszystkich zwierząt w dniach 0 (przed operacją) oraz w dniach 1, 7, 14 i 21 po operacji. Tylne łapy szczurów zaznaczano rozpuszczalnym w wodzie czarnym tuszem, a następnie pozwalano zwierzęciu swobodnie przejść przez ograniczony chodnik o szerokości 12 cm i długości 50 cm, pozostawiając odciski stóp na białej kartce papieru pokrywającej podłogę chodniczka. Odległość od pięty do czubka trzeciego palca oraz rozstaw palców i rozstaw palców pośrednich, zdefiniowany odpowiednio jako odległość między pierwszym i piątym oraz między drugim i czwartym palcem, mierzono z dokładnością do 0,5 mm. Oceniano zarówno kończyny prawidłowe, jak i uszkodzone. Zmierzyliśmy 3 odciski stóp na kończynie na zwierzę, a następnie uśredniliśmy wartości w celu obliczenia SFI dla każdego zwierzęcia, stosując wzór opisany w innym miejscu . SFI zbliżający się do 100 wskazuje na poważne upośledzenie, podczas gdy SFI zbliżający się do 0 jest uważany za normalny.

Odzyskiwanie funkcjonalne zostało również zbadane przez rejestrowanie dnia początku motorycznego i chodzenia u wszystkich zwierząt, jak opisano przez Gold et al . Dwóch zaślepionych obserwatorów bada codziennie powrót do zdrowia i rejestruje liczbę dni, które każde zwierzę potrzebuje, aby być w stanie wyprostować stopę i poruszać palcami (początek motoryczny) oraz chodzić używając stopy i palców zranionej kończyny tylnej (początek chodzenia). Wartości te są następnie uśredniane w celu obliczenia średniej dla każdej grupy i porównywane.

Zmiany w SFI w czasie były porównywane między grupami za pomocą 2-stronnej analizy wariancji (ANOVA). Kiedy ANOVA pokazała znaczącą różnicę między grupami, zastosowaliśmy test post hoc Tukey’a, aby znaleźć lokalizację różnicy. Jednokierunkowa ANOVA została użyta do porównania początku motorycznego i chodu pomiędzy grupą kontrolną i eksperymentalną. Dane analizowano za pomocą oprogramowania statystycznego SPSS 11.0 (SPSS Inc. Software, Chicago, Illinois, USA), a wszystkie wartości wyrażono jako średnie +/- SD, a P < 0,05 uznano za statystycznie istotne.

Przed operacją wszystkie zwierzęta miały wartości SFI zbliżone do 0 (normalne), a bezpośrednio po zmiażdżeniu nerwu wartości powyżej 90 (poważnie upośledzone), bez różnicy statystycznej między grupami. Następnie, począwszy od 1. dnia i do ostatniego dnia badania, szczury w grupie eksperymentalnej wykazywały istotnie szybszy powrót do zdrowia w porównaniu z grupą kontrolną (P = 0,02, between subjects repeated measures ANOVA), przy czym testy post hoc wykazały istotną różnicę w 7. dniu (80.2 +/- 6.3 vs. 66 +/- 12.1; P = 0.04) Początek dnia motorycznego i dnia chodzenia został osiągnięty wcześniej u szczurów z grupy eksperymentalnej w porównaniu z grupą kontrolną, będąc statystycznie istotnym tylko dla początku motorycznego (11.4 +/- 1.1 vs. 13.6 +/- 1.8). Grupa Sham miała prawidłowe wartości SFI przez cały czas trwania badania (tabela (tabela11).

Nasze wyniki wskazują, że CLX może przyspieszyć czynnościowy powrót do zdrowia po zmiażdżeniu nerwu kulszowego u szczura. Jednak mała wielkość próby i duże SD są statystycznymi słabościami naszego badania, a brak dowodów histologicznych lub elektrofizjologicznych uniemożliwia nam wyciągnięcie wniosku, że CLX ma podobny wpływ na regenerację aksonalną. Wykazano, że COX-2 moduluje neurozapalenie w różnych zaburzeniach neurologicznych, a cytokiny prozapalne zostały włączone w orkiestrację procesu zapalnego, który prowadzi do degeneracji i regeneracji po uszkodzeniu nerwu. Jedna z tych cytokin, czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-alfa), jest znana z indukowania aktywacji czynnika jądrowego kappab (NF-kappab), czynnika transkrypcyjnego, który promuje dalszą produkcję cytokin prozapalnych w komórkach zapalnych. Ostatnie dowody wykazały, że CLX może hamować zależną od TNF-alfa aktywację NF-kappaB, co skutkuje silnym działaniem przeciwzapalnym. Makrofagi i komórki Schwanna również odgrywają zasadniczą rolę w degeneracji i regeneracji aksonów w uszkodzonych nerwach obwodowych, a COX-2 jest wyregulowany w obu tych komórkach podczas zapalenia nerwów obwodowych. Ponadto wykazano, że inhibicja COX-2 hamuje aktywność neurotoksyczną makrofagów i komórek glejowych w neuronach in vitro. Czy jeden z tych efektów jest mechanizmem odpowiedzialnym za wyniki naszego badania wymaga dalszych badań. Niemniej jednak, nasze wyniki sugerują, że CLX może korzystnie zmieniać przebieg funkcjonalnej regeneracji po uszkodzeniu nerwów obwodowych.