Resultat

Efter skada på perifera nerver inleds ett sekventiellt mönster av axonal degeneration och myelinnedbrytning, följt av snabb regeneration. Den inflammatoriska processen och dess mediatorer har involverats i regleringen av både den axonala degenerativa och regenerativa processen efter skada . En av de inflammatoriska mediatorerna som kan spela en viktig roll under dessa processer är enzymet cyklooxygenas-2 (COX-2), som ansvarar för att metabolisera cellmembranets arakidonsyra till prostaglandiner, bland andra proinflammatoriska effekter .

COX-2 uppregleras och prostaglandinproduktionen ökar i makrofager och Schwann-celler efter olika typer av perifer nervskada . Studier om uppregleringen av COX-2 under axonal regeneration har huvudsakligen koncentrerats på dess deltagande i induktionen av neuropatisk smärta, i stället för på själva regenerationsprocessen . Det faktum att COX-2 är så starkt uppreglerat efter nervskador och även kan modulera inflammatoriska mediatorer som proinflammatoriska cytokiner tyder dock på att detta enzym spelar en viktig roll även i utvecklingen av nervregeneration .

Celecoxib (CLX) är en selektiv COX-2-hämmare med potenta antiinflammatoriska och smärtstillande egenskaper . CLX har visat neuroprotektiva egenskaper i modeller av cerebral ischemi och experimentell inflammatorisk neurit . Användning av CLX har också visat sig vara effektivt för att minska neuropatisk smärta efter perifer nervskada hos råttor . I en nyligen genomförd studie konstaterades att acetylsalicylsyra, en icke-selektiv COX-hämmare, kunde påskynda den funktionella återhämtningen efter en nervkrossskada hos råtta, även om andra verkningsmekanismer tros vara inblandade . Effekterna av CLX på funktionell återhämtning efter perifer nervskada har dock, såvitt vi vet, inte studerats tidigare. I den här studien undersökte vi effekterna av CLX på funktionell återhämtning efter perifer nervskada med hjälp av en modell för krossning av ischiasnerven hos råtta.

Djurprocedurer utfördes i enlighet med korrekt användning och skötsel av försöksdjur. I den här studien användes 15 manliga Wistar-råttor (250-300 g). Djuren hölls i ett temperaturkontrollerat rum, med en 12-timmars ljus/mörkercykel, med tillgång till mat och vatten ad libitum.

Djuren fördelades slumpmässigt i 3 olika grupper: Experiment (n = 5), kontroll (n = 5) och Sham-gruppen (n = 5). I experiment- och kontrollgrupperna utfördes unilateral ischiasnervkrossning på följande sätt: Efter bedövning med pentobarbital (Anestesal, Pfizer Inc, Mexico) (50 mg/kg ip) görs ett litet snitt i övre delen av kroppen och musklerna separeras för att frilägga ischiasnerven. Nerverna krossas sedan med en 1 mm bred icke-sågad hemostatisk klämma med en standardiserad kraft i mitten av tätt i 30 sekunder. I shamgruppen exponerades ischiasnerven men krossades inte. Därefter sys muskler och hud separat och djuret får återhämta sig i individuella burar. Denna klämskada kan användas som en modell för axonotmesis för att studera återhämtning av nervfunktionen .

Djuren i försöksgruppen fick CLX (Celebrex®, Pfizer Inc, Mexico) (10 mg/kg ip) omedelbart före och dagligen i 7 dagar efter skadan. Kontrollgruppen fick normal koksaltlösning vid samma tidsperioder.

Utvärdering av det ischiasfunktionella indexet (SFI), en tillförlitlig bedömning av nervåterhämtning , utfördes på alla djur dag 0 (före operationen) och dag 1, 7, 14 och 21 efter operationen. Råttornas bakfötter markerades med vattenlösligt svart bläck och sedan fick djuret gå fritt över en 12 cm bred och 50 cm lång begränsad gångbana och lämna sina fotavtryck på ett vitt papper som täckte gångbanans golv. Avståndet från hälen till spetsen av den tredje tån och både tåspridningen och den mellanliggande tåspridningen, som definieras som avståndet mellan den första och femte respektive mellan den andra och fjärde tån, mättes med en noggrannhet på 0,5 mm. Både normala och skadade lemmar utvärderades. Vi mätte tre fotavtryck per lem och djur och räknade sedan ut medelvärdet av värdena för att beräkna SFI för varje djur med hjälp av en formel som beskrivs på annat håll . Ett SFI som närmar sig 100 indikerar allvarlig funktionsnedsättning medan ett SFI som närmar sig 0 betraktas som normalt.

Funktionell återhämtning undersöktes också genom att registrera dagen då motoriken och gångförmågan började fungera hos alla djur enligt beskrivningen av Gold et al . Två blinda observatörer undersöker återhämtningen dagligen och registrerar det antal dagar som det tar för varje djur att kunna räta upp foten och röra tårna (motorisk debut) och att kunna gå med hjälp av foten och tårna på det skadade bakbenet (gångdebut). Värdena beräknas sedan som ett medelvärde för varje grupp och jämförs.

Förändringar i SFI över tiden jämfördes mellan grupperna med hjälp av en tvåvägs variansanalys med upprepade åtgärder (ANOVA). När ANOVA visade en signifikant skillnad mellan grupperna tillämpade vi ett Tukey post hoc-test för att hitta var skillnaden fanns. Envägs ANOVA användes för att jämföra motorisk och gångstart mellan kontroll- och försöksgruppen. Data analyserades med statistikprogrammet SPSS 11.0 (SPSS Inc. Software, Chicago, Illinois, USA) och alla värden uttrycks som medelvärde +/- SD och P < 0,05 ansågs vara statistiskt signifikant.

För operationen hade alla djur SFI-värden som närmade sig 0 (normal) och omedelbart efter nervkrossningen värden över 90 (gravt nedsatt), utan statistisk skillnad mellan grupperna. Därefter, med början från dag 1 och fram till den sista dagen av studien, visade råttorna i experimentgruppen en signifikant snabbare återhämtning jämfört med kontrollgruppen (P = 0,02, ANOVA för upprepade åtgärder mellan försökspersoner), med post hoc-tester som visade en signifikant skillnad på dag 7 (80.2 +/- 6,3 vs. 66 +/- 12,1; P = 0,04). Den motoriska och gående dagsdebuten uppnåddes tidigare hos råttorna i försöksgruppen jämfört med kontrollgruppen, vilket var statistiskt signifikant endast för den motoriska debuten (11,4 +/- 1,1 vs. 13,6 +/- 1,8). Sham-gruppen hade normala SFI-värden under hela studien (tabell (tabell11).

Våra resultat visar att CLX kan påskynda den funktionella återhämtningen efter ischiasnervkross hos råtta. Vår lilla urvalsstorlek och stora SD är dock statistiska svagheter i vår studie, och avsaknaden av histologiska eller elektrofysiologiska bevis hindrar oss från att dra slutsatsen att CLX har liknande effekter på axonal regeneration. COX-2 har visat sig modulera neuroinflammation vid olika neurologiska sjukdomar och proinflammatoriska cytokiner har involverats i iscensättningen av den inflammatoriska process som leder till degeneration och regeneration efter nervskador . En av dessa cytokiner, tumörnekrosfaktor alfa (TNF-alfa), är känd för att inducera aktivering av kärnfaktor kappab (NF-kappab), en transkriptionsfaktor som främjar ytterligare proinflammatorisk cytokinproduktion i inflammatoriska celler . Nya bevis har visat att CLX kan hämma TNF-alfa-beroende aktivering av NF-kappaB, vilket resulterar i en stark antiinflammatorisk aktivitet . Makrofager och Schwann-celler spelar också en viktig roll vid axonal degeneration och regeneration i skadade perifera nerver och COX-2 uppregleras i båda dessa celler under perifer nervinflammation . Dessutom har COX-2-hämning visat sig hämma makrofagernas och gliacellernas neurotoxiska aktivitet i neuroner in vitro . Huruvida någon av dessa effekter är den mekanism som är ansvarig för resultaten i vår studie kräver ytterligare undersökningar. Icke desto mindre tyder våra resultat på att CLX på ett fördelaktigt sätt kan förändra förloppet av den funktionella återhämtningen efter perifer nervskada.