ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. «Εκτίμηση και κατηγοριοποίηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου»

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΩΝ ΥΓΕΙΑΣ & ΠΡΟΝΟΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «Εκτίμηση και κατηγοριοποίηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου» Ειρήνη Συμεών Α.Μ Εισηγήτρια: Χρυσάνθη Βογιατζάκη Δρ. Κτηνίατρος ΑΘΗΝΑ 2013 ~ i ~

2 ~ ii ~

3 «Εκτίμηση και κατηγοριοποίηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου» ~ iii ~

4 Η πειραματική εργασία πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις της μονάδας ζωικών προτύπων του Κέντρου Πειραματικής Χειρουργικής του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών. Επιστημονικός Υπεύθυνος Δρ. ΝικόλαοςΚωστομητσόπουλος. ~ iv ~

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Viii ΠΡΟΛΟΓΟΣ X ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι: ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κατηγοριοποίηση και φυσιολογία του πόνου Κατηγοριοποίηση του πόνου Φυσιολογία του πόνου Θεωρία της πύλης (GateTheory) Αναγνώριση-εκτίμηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου Περιστάσεις που προκαλούν πόνο στα ζώα εργαστηρίου Κατάταξη των διαδικασιών αναλόγως της δριμύτητας Εκτίμηση πόνου σε μικρά τρωκτικά Εκτίμηση μετεγχειρητικού πόνου Εκτίμηση οξέος πόνου- Δοκιμασίες αντίληψης πόνου Δοκιμασία θερμαινόμενης επιφάνειας (Hot-Plate test) Πειράματα συμπεριφοράς τρωκτικών Δοκιμασία ανοιχτού 14 πεδίου (Open-FieldTest) Χειρισμοί (Handling) Εκτίμηση του πόνου σε τρωκτικά με βάση την έκφραση του 15 προσώπου τους Τεχνικές για την εκτίμηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου και 18 την καταγραφή παρατηρήσεων Αντιμετώπιση του πόνου Αναλγητικά φάρμακα Οπιοειδή 20 Υποδοχείς των οπιοειδών 20 Ταξινόμηση των οπιοειδών ~ v ~

6 Δράσεις των οπιοειδών Τραμαδόλη.. 24 Γενικά χαρακτηριστικά Μεταβολισμός τραμαδόλης.. 25 Τοξικότητα της τραμαδόλης Ζωικά Πρότυπα Η χρήση πειραματόζωων Νομοθεσία για την προστασία, την υγεία και την ευζωία των 31 ζώων που χρησιμοποιούνται για πειραματικούς και εκπαιδευτικούς σκοπούς Κύρια θέματα που ρυθμίζονται από τη νομοθεσία Στέγαση και κτηνιατρική περίθαλψη των ζώων Διενέργεια πειραματισμών Σύγχρονες απόψεις και τάσεις στη νομοθεσία των ζώων 33 εργαστηρίου Η αρχή των 3R στην πειραματική βιοϊατρική έρευνα Μύες Εργαστηρίου Φυσιολογία και ανατομία Αναπαραγωγή Στέγαση Τροφή και πόσιμο νερό Χειρισμός και απλές τεχνικές Στελέχη μυών Στέλεχος Balb/c Στέλεχος C57Bl/6J Σκοπός της εργασίας.. 43 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Ζώα Εργαστηρίου Περιγραφή εγκαταστάσεων Πειραματικό Πρωτόκολλο.. 45 ~ vi ~

7 2.2.1 Πειραματική Διαδικασία Δοκιμασία θερμαινόμενης επιφάνειας (Hot-Plate test) Χορηγούμενο αναλγητικό Δοκιμασία ανοιχτού πεδίου (Open-FieldTest) Στατιστική επεξεργασία αποτελεσμάτων Έλεγχοι υποθέσεων βασισμένοι στο παρατηρηθέν επίπεδο σημαντικότητας.. 48 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Αποτελέσματα της δοκιμασίας θερμαινόμενης επιφάνειας Στατιστική επεξεργασία αποτελεσμάτων Αποτελέσματα δοκιμασίας ανοιχτού πεδίου Στατιστική επεξεργασία αποτελεσμάτων 61 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 65 Περίληψη 72 Abstract 73 Βιβλιογραφία 74 ~ vii ~

8 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Με την ολοκλήρωση της πτυχιακής μου εργασίας, η οποία υλοποιήθηκε στη Μονάδα Ζωικών Προτύπων στο Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους ανθρώπους που συνέλαβαν στη διεκπεραίωση της. Καταρχήν θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά την καθηγήτρια μου Δρ. Χρύσα Βογιατζάκη, για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε αναθέτοντάς μου το συγκεκριμένο θέμα, για την στήριξη καθώς και για την βοήθεια της, όποτε τη χρειάστηκα. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω θερμά τον Δρ. Νικόλαο Κωστομητσόπουλο, Ειδικό Λειτουργικό Επιστήμονα Α, για την ευκαιρία που μου έδωσε να εργαστώ στη Μονάδα Ζωικών Προτύπων και στο Κέντρο Πειραματικής Χειρουργικής και να αποκτήσω γνώσεις σχετικά με τα ζώα πειραματισμού, καθώς και για τις πολύτιμες συμβουλές του καθ όλη τη διάρκεια της μελέτης. Ευχαριστώ ιδιαίτερα τον Ευάγγελο Μπαλάφα,τεχνολόγο ζώων εργαστηρίου, τον άνθρωπο που με στήριξε από την πρώτη στιγμή και στάθηκε δίπλα μου μέχρι το τέλος, και ο οποίος με καθοδήγησε με προθυμία και κυρίως με ανεξάντλητη υπομονή. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω την Δρ. Αλεξία Πολυσίδη, συνεργαζόμενη ερευνήτρια του Ι.ΙΒ.Ε.Α.Α. για την πολύτιμη βοήθεια και καθοδήγηση της, καθώς και για την συμβολή της στον σχεδιασμό και στην πραγματοποίηση της συγκεκριμένης μελέτης. Ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω στην υποψήφια διδάκτορα Μαριάννα Στασινοπούλου, για τις υποδείξεις, τη καθοδήγηση, τη προθυμία της και κυρίως τη συμπαράσταση της ως φίλη. Ευχαριστώ πολύ τον Παύλο Αλεξάκο, τεχνολόγο ζώων εργαστηρίου, για τις πολύτιμες γνώσεις και συμβουλές που μου παρείχε κατά τη διάρκεια της εργασίας. Ιδιαίτερα ευχαριστώ τους εργαζόμενους στον Τομέα Ζωικών Προτύπων για τη βοήθειά τους στη διεξαγωγή της εργασίας, αλλά κυρίως για το ευχάριστο περιβάλλον που δημιούργησαν με το χιούμορ και την καλή τους διάθεση. Επιπλέον θα ήθελα να ευχαριστήσω την αδερφική μου φίλη ΧριστίναΤσαγκούλη, για την συμπαράσταση και την υπομονή της. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω την ~ viii ~

9 οικογένεια μου για όλη την στήριξη και την αγάπη που μου παρείχαν, καθώς και τους καρδιακούς μου φίλους για την κατανόησή τους, τους τελευταίους μήνες. ~ ix ~

10 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σύμφωνα με την Διεθνή Ένωση για την Μελέτη του Πόνου ο πόνος στους ανθρώπους ορίζεται ως μια μη ευχάριστη αισθητική και συναισθηματική εμπειρία η οποία σχετίζεται με μια υπαρκτή ή πιθανή ιστική βλάβη ή περιγράφεται υπό το πρίσμα μιας τέτοιας βλάβης [1]. Το αν τα ζώα μπορούν να βιώσουν το αίσθημα του πόνου απασχολεί την ανθρωπότητα εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Κάποιοι φιλόσοφοι έχουν ξεκάθαρα υποστηρίξει πως τα ζώα δεν έχουν τη δυνατότητα να νιώσουν πόνο. Ο πιο γνωστός από αυτούς ίσως ήταν ο Ρενέ Ντεκάρτ (ReneDescartes) ένας γάλλος φιλόσοφος που έζησε τον 17 ο αιώνα ( ). Ο Ντεκάρτ πίστευε πως από τη στιγμή που τα ζώα δεν έχουν τη δυνατότητα της λογικής σκέψης, δεν μπορούν να αντιληφθούν το αίσθημα του πόνου και κατά συνέπεια οι αντιδράσεις τους σε επώδυνα ερεθίσματα οφείλονται σε αυτόματες αντανακλαστικές κινήσεις. Με το πέρασμα του χρόνου, πολλοί άνθρωποι προσπάθησαν να αντικρούσουν την άποψη του Ντεκάρτ. Ένας από αυτούς ήταν και ο ΤζέρεμυΜπένθαμ (JeremyBentham) ο οποίος είπε: Το ερώτημα δεν είναι αν τα ζώα έχουν λογική σκέψη, ούτε αν μπορούν να μιλήσουν, αλλά αν μπορούν να υποφέρουν. Η πλειοψηφία των γιατρών και των επιστημόνων της εποχής αποδέχτηκε την άποψη του Μπένθαμ. Στις μέρες μας, δεν έχουν δοθεί ακόμα σαφείς απαντήσεις για το αν τα ζώα έχουν την ίδια, ή παρόμοια δυνατότητα να βιώσουν πόνο όπως οι άνθρωποι. Υπάρχουν περισσότερες πληροφορίες για τη φυσιολογία του πόνου στους ανθρώπους παρά στα ζώα, είναι όμως πλέον γνωστό πως τα ζώα, όπως και οι άνθρωποι διαθέτουν αλγουποδοχείς. Οι υποδοχείς αυτοί και τα είδη των νευρικών ινών που τους συνδέουν με το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα είναι πρακτικά ίδιοι για τους ανθρώπους και για όλα τα είδη των ζώων. Η επεξεργασία των λαμβανόμενων πληροφοριών που σχετίζονται με τον πόνο στο νωτιαίο μυελό και σε χαμηλότερα μέρη του εγκεφάλου είναι επίσης παρόμοια, ενώ διαφορές παρουσιάζονται ίσως μόνο στο σημείο που οι πληροφορίες φτάνουν στον εγκεφαλικό φλοιό [2]. Οι παραπάνω γνώσεις οδήγησαν τους επιστήμονες στην υπόθεση πως οι καταστάσεις που προκαλούν πόνο στους ανθρώπους, προκαλούν πόνο και στα ζώα παρόλ αυτά υπήρχε ένα μεγάλο εμπόδιο. Η εκτίμηση και η αντιμετώπιση του πόνου στα ζώα δεν μπορεί να γίνει με έναν ενιαίο τρόπο, καθώς ~ x ~

11 η αντίδραση σε επώδυνα ερεθίσματα διαφέρει πάρα πολύ, ανάλογα με το είδος του ζώου, το στέλεχος και το φύλο. Αν και ο άνθρωπος έχει αναπτύξει διάφορους τρόπους για την εκτίμηση του πόνου στα ζώα, οι γνώσεις γύρω από το θέμα είναι ακόμα αρκετά περιορισμένες. Ένας τομέας στον οποίο οι γνώσεις αυτές έχουν πρακτική εφαρμογή είναι αυτός των πειραμάτων σε ζώα εργαστηρίου. Τα πειράματα σε ζώα μπορεί να έχουν ως συνέπεια πόνο και καταπόνηση τα οποία, για ηθικούς όσο και για επιστημονικούς λόγους, θα πρέπει να μειωθούν στο ελάχιστο ή ακόμη και να εξαλειφθούν εντελώς. Είναι ηθική υποχρέωση των ανθρώπων να μεριμνούν για την καλύτερη δυνατή διαβίωση των ζώων εργαστηρίου. Επιπλέον, εκτιμάται ότι πόνος και καταπόνηση συνεπάγονται μια σειρά φυσιολογικών αντιδράσεων που επηρεάζουν έναν μεγάλο αριθμό οργανικών συστημάτων. Για το λόγο αυτό, η μείωση ή η εξάλειψη του πόνου μπορεί να μειώσει με τη σειρά της τις αντιδράσεις αυτές και κατά συνέπεια, το ζωικό πρότυπο να είναι πιο αξιόπιστο[1,2]. ~ xi ~

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΟΝΟΥ Κατηγοριοποίηση του πόνου Η κατηγοριοποίηση του πόνου ανάλογα με τη χρονική διάρκεια δράσης του διακρίνεται σε οξύ και χρόνιο. Ο οξύς πόνος είναι συνήθως γνωστής αιτιολογίας, και μικρής, προβλέψιμης διάρκειας. Ο ελαφρύς τραυματισμός ενός ιστού, έχει ως επακόλουθο την εμφάνιση οξέος άλγους. Ο οξύς πόνος λειτουργεί και ως προστατευτικός μηχανισμός για τον οργανισμό από τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος που ενδέχεται να προκαλέσουν βλάβη σε αυτόν. Συνήθως αντιμετωπίζεται εύκολα με αναλγησία[3,4]. Ο χρόνιος πόνος είναι αυτός που διαρκεί για περισσότερο από 3-6 μήνες και πολλές φορές η ακριβής αιτία για την ύπαρξή του δεν είναι εμφανής, οπότε και η αντιμετώπιση του δεν είναι τόσο εύκολη. Λόγω της μεγάλης του διάρκειας ο χρόνιος πόνος σχετίζεται και με την προσαρμογή του οργανισμού στο αίσθημα του πόνου[4]. -Βάσει των παθοφυσιολογικών του μηχανισμών ο πόνος χωρίζεται σε φυσιολογικό, νευροπαθητικό και αλγαισθητικό. Ο φυσιολογικός πόνος χαρακτηρίζεται από δυσφορία, η οποία δεν σχετίζεται με τραυματισμό, και διαρκεί για πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Ο φυσιολογικός πόνος δηλαδή προειδοποιεί τον οργανισμό για ένα ερέθισμα στο περιβάλλον του που μπορεί να του προξενήσει βλάβη όπως, για παράδειγμα, ένα καυτό αντικείμενο. Έτσι ενεργοποιούνται οι αντανακλαστικές αντιδράσεις του οργανισμού ώστε να μπορέσει να αποφύγει ή να μειώσει την ιστική βλάβη [3]. Ο νευροπαθητικός πόνος χαρακτηρίζεται ως «πόνος προκαλούμενος από παθολογική αλλοίωση ή δυσλειτουργία»των περιφερικών νεύρων και του ΚΝΣ (Κεντρικού Νευρικού Συστήματος). Παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται με συμπτώματα του νευροπαθητικού πόνου περιλαμβάνουν κυρίως φλεγμονή, μεταβολικές διαταραχές, τοξικότητα ή συμπίεση νεύρων, ενώ ο πόνος ~ 1 ~

13 χαρακτηρίζεται στους ανθρώπους ως έντονος και διαπεραστικός. Χαρακτηριστική είναι η παρομοίωση του με τον πόνο που προκαλείται από ηλεκτροσόκ [3]. Στις κατηγορίες του πόνου πρέπει να αναφερθεί και η υπεραλγησία, μια κατάσταση κατά την οποία ο οργανισμός μετά από κάποιον οξύ τραυματισμό συνήθως, αναπτύσσει μια ευαισθησία και αυξημένη αντίληψη στον πόνο, που μπορεί να κρατήσει και για μεγάλο χρονικό διάστημα. Χωρίζεται σε πρωταρχική και δευτερεύουσα υπεραλγησία. Στην πρωταρχική υπεραλγησία υπάρχει αυξημένη ευαισθησία μόνο στην περιοχή του τραυματισμού, ενώ στη δευτερεύουσα παρατηρείται ευαισθησία και σε παρακείμενες περιοχές. Μια σημαντική παθολογική κατάσταση που σχετίζεται με την υπεραλγησία είναι η αλλοδυνία κατά την οποία ένα ερέθισμα που σε φυσιολογικές συνθήκες γίνεται αντιληπτό ως αβλαβές, γίνεται επώδυνο, όπως για παράδειγμα η άσκηση ελαφριάς πίεσης στο δέρμα [3]. -Ωςαλγαισθητικός πόνος ορίζεται η αντίληψη του πόνου που προέρχεται από ιστικές και κυτταρικές βλάβες, που προκαλούνται από χειρουργική επέμβαση, από κάποιο ατύχημα ή ασθένεια. Μπορεί να χαρακτηριστεί και ως φλεγμονώδης πόνος διότι η περιφερική φλεγμονή και οι φλεγμονώδεις μεσολαβητές παίζουν σημαντικό ρόλο στην έναρξη και ανάπτυξη του. Γενικά, η ένταση του αλγαισθητικού πόνου είναι ανάλογη με την έκταση της βλάβης που έχει υποστεί ο ιστός και με την απελευθέρωση φλεγμονωδών μεσολαβητών. Ο αλγαισθητικός πόνος χωρίζεται σε σπλαχνικό και σωματικό. Ο σπλαχνικός πόνος προκύπτει από τα σπλάχνα, στην κοιλιακή ή θωρακική κοιλότητα, ενώ ο σωματικός πόνος είναι αυτός που προκύπτει από την περιφέρεια, για παράδειγμα από τους μύες ή το δέρμα [3,4] Φυσιολογία του πόνου Ο αλγαισθητικός πόνος γίνεται αντιληπτός με την ενεργοποίηση των υποδοχέων του πόνου. Σε περίπτωση επώδυνου μηχανικού, θερμικού ή χημικού ερεθίσματος ανοίγουν διάφορα κανάλια ιόντων ώστε να ενεργοποιήσουν τους υποδοχείς αυτούς. Οι υποδοχείς βρίσκονται σε όλους τους ιστούς, εκτός από το ΚΝΣ, και έχουν αυξημένη ευαισθησία στα επώδυνα ερεθίσματα. Χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τους υποδοχείς υψηλού οδού, οι οποίοι είναι ελεύθερες νευρικές απολήξεις των ~ 2 ~

14 εμμύελων Αδ-ινών και μεταφέρουν τη διέγερση πολύ γρήγορα, και τους πολυπαραγοντικούς υποδοχείς οι οποίοι είναι ελεύθερες νευρικές απολήξεις των αμύελωνc-ινών και μεταφέρουν τη νευρική διέγερση πολύ βραδύτερα [5]. Μέσω των Αδ-ινών μεταδίδεται ο πρωτεύων πόνος ο οποίος είναι οξύς, αιφνίδιος και καλά εντοπισμένος. Με την έλευση του πρωτεύοντος πόνου ενεργοποιείται το «αντανακλαστικό τόξο». Το ερέθισμα δηλαδή προειδοποιεί τον οργανισμό για τον πραγματικό ή δυνητικό τραυματισμό κι έτσι εντοπίζεται η θέση της βλάβης. Έτσι ο οργανισμός κάνει μια αντανακλαστική κίνηση για να σταματήσει ή να αποφύγει το επώδυνο ερέθισμα [2]. Μέσω των C-ινών μεταδίδεται ο δευτερεύων πόνος ο οποίος είναι συνήθως διάχυτος, χρόνιας φύσης και μερικές φορές παλλόμενος. Η σχέση μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος πόνου είναι αρκετά πολύπλοκη[6]. Η αλγαισθησία, δηλαδή η διαδικασία της πρόκλησης και της αντίληψης του πόνου περνά από τέσσερα στάδια: τη μετατροπή, τη μεταβίβαση, την τροποποίηση και την αντίληψη [6]. Κατά τη μετατροπή το επώδυνο ερέθισμα μετατρέπεται σε ηλεκτρική δραστηριότητα και ενεργοποιώντας τους υποδοχείς, το σήμα μεταφέρεται στις συναπτικές απολήξεις στο οπίσθιο κέρας του νωτιαίου μυελού. Εκεί γίνεται η απελευθέρωση των χημικών νευροδιαβιβαστών και η πληροφορία του πόνου μεταφέρεται στον εγκέφαλο [8]. Η μεταβίβαση είναι η διαδικασία κατά την οποία οι ώσεις διαβιβάζονται διαμέσου του αισθητικού νευρικού συστήματος. Η μεταβίβαση γίνεται μέσω των νευρωνικών οδών και συγκεκριμένα μέσω των πρωτογενών αισθητικών νευρώνων, των ανιουσών οδών και των θαλαμοφλοιωδών προβολών. Σημαντικοί διεγερτικοί χημικοί διαβιβαστές των αλγοδεκτικών νευρώνων είναι το γλουταμικό οξύ και τα διεγερτικά νευροπεπτίδια, ιδιαίτερα η ουσία Ρ. Στόχος τους είναι να προκαλούν διέγερση στο μετασυναπτικό νευρώνα[8]. Η τροποποίηση είναι η διαδικασία κατά την οποία η μεταβίβαση των αλγαισθητικών ώσεων τροποποιείται διαμέσου νευρωνικών επιδράσεων. Από τα οπίσθια κέρατα του νωτιαίου μυελού προβάλλουν οι κατιούσες οδοί οι οποίες είτε αναστέλλουν, είτε ενισχύουν τη μεταφορά των αλγαισθητικών ώσεων[8]. ~ 3 ~

15 Πολύ σημαντική είναι η δράση των ανασταλτικών νευροδιαβιβαστών οι οποίοι ενισχύουν τις κατιούσες ανασταλτικές οδούς του πόνου, δηλαδή συντελούν στη μειωμένη αντίληψη του πόνου. Τέτοιες σημαντικές ουσίες είναι η νορεπινεφρίνη, η σεροτονίνη, το GABA, και τα ενδογενή οπιοειδή [7,8]. Αντίληψη είναι η τελική διαδικασία κατά την οποία δημιουργείται η τελική συναισθηματική εμπειρία του πόνου. Η αντίληψη του πόνου είναι μια περίπλοκη και διάχυτη διαδικασία η οποία μπορεί να τροποποιηθεί και επηρεάζεται από προηγούμενες εμπειρίες [8]. Εικόνα 1Διαγραμματική απεικόνιση της διαδρομής του πόνου ~ 4 ~

16 1.1.3 Θεωρία της πύλης (GateTheory) Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή που διατυπώθηκε από τους Meltzakκαι Wall το 1965[9] ένα επώδυνο ερέθισμα για να φτάσει στον εγκέφαλο πρέπει να περάσει από μια πύλη. Η πύλη αυτή βρίσκεται στην πηκτωματώδη ουσία του οπίσθιου κέρατος του νωτιαίου μυελού. Εκεί υπάρχουν οι διαβιβαστικοί νευρώνες και οι ανασταλτικοί ενδονευρώνες. Η πύλη είναι συνεχώς μισάνοιχτη αφού οι C-ίνες είναι συνεχώς ενεργοποιημένες. Σε εφαρμογή επώδυνου ερεθίσματος αρχικά διεγείρονται οι Αβ ίνες μέσω των οποίων γίνεται η ταχεία μετάδοση του αρχικού πόνου. Τα σήματα των Αβ-ινών ασκούν μια επίδραση αυτοαναστολής και η πύλη κλείνει. Στη συνέχεια όμως, αν το επώδυνο ερέθισμα συνεχίσει την επίδρασή του, διεγείρονται οι Αδ και C ίνες, που μεταφέρουν πιο αργά το σήμα, με αποτέλεσμα η πύλη να ανοίγει και το επώδυνο ερέθισμα να γίνεται αντιληπτό. Μόλις το ερέθισμα φτάσει στον εγκέφαλο παράγονται από το στέλεχος του εγκεφάλου φυσικά (ενδογενή) οπιοειδή που λέγονται ενδορφίνες. Βασικά ενδογενή οπιοειδή είναι οι εγκεφαλίνες και οι ενδορφίνες α,β και γ. Τα οπιοειδή προσδένονται σε ειδικούς υποδοχείς σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου (στο στέλεχος, στο θάλαμο και τον φλοιό του εγκεφάλου, στα οπίσθια κέρατα του εγκεφάλου και στην περιφέρεια) και καταστέλλουν το επώδυνο ερέθισμα. Στη διαδικασία αυτή συμμετέχουν και άλλες νευροδραστικές ουσίες οι οποίες έχουν τη δυνατότητα να αναστέλλουν τις βλαβερές πληροφορίες σε τρία επίπεδα του εγκεφαλονωτιαίου άξονα. Με αυτό τον τρόπο η πύλη ξανακλείνει[7,1]. 1.2 ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ-ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΝΟΥ ΣΤΑ ΖΩΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ Περιστάσεις που προκαλούν πόνο στα ζώα εργαστηρίου Πόνος που προκαλείται από ασθένεια ή τραυματισμό του ζώου που δεν έχει σχέση με την έρευνα. Πόνος που οφείλεται σε κτηνιατρική φροντίδα ή αγωγή (για παράδειγμα χορηγήσεις ουσιών, στείρωση κ.λ.π). ~ 5 ~

17 Πόνος που αποτελεί συνέπεια μιας έρευνας, της οποίας όμως ο σκοπός δεν είναι η πρόκληση πόνου (για παράδειγμα πειράματα που περιλαμβάνουν χειρουργικές επεμβάσεις, τραυματισμό ιστών κ.λπ.) Πόνος που αποτελεί «εργαλείο» στην έρευνα για την πρόκληση ή την εκτίμηση συγκεκριμένης συμπεριφοράς. Πόνος που αποτελεί τον σκοπό διεξαγωγής της έρευνας [1] Κατάταξη των διαδικασιών αναλόγως της δριμύτητας Η δριμύτητα της διαδικασίας προσδιορίζεται ανάλογα με το επίπεδο πόνου, ταλαιπωρίας, αγωνίας ή μόνιμης βλάβης που αναμένεται ότι θα υποστεί το ζώο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Κατηγορίες δριμύτητας: 1.Ήπιες: Είναι οι διαδικασίες οι οποίες συνεπάγονται βραχυχρόνιο ήπιο πόνο, ταλαιπωρία ή αγωνία για τα ζώα καθώς και οι διαδικασίες οι οποίες δεν συνεπάγονται ουσιαστική βλάβη της ευεξίας ή της γενικής κατάστασης του ζώου. 2.Μέτριες: Είναι οι διαδικασίες οι οποίες συνεπάγονται βραχυχρόνιο μέτριο πόνο, ταλαιπωρία ή αγωνία, ή μακροχρόνιο ήπιο πόνο, ταλαιπωρία ή αγωνία για τα ζώα καθώς και οι διαδικασίες οι οποίες ενδέχεται να προκαλέσουν μέτρια βλάβη της ευεξίας ή της γενικής κατάστασης του ζώου. 3.Βαριές: Είναι οι διαδικασίες οι οποίες συνεπάγονται βραχυχρόνιο έντονο πόνο ταλαιπωρία ή αγωνία, ή μακροχρόνιο μέτριο πόνο, ταλαιπωρία ή αγωνία για τα ζώα καθώς και οι διαδικασίες οι οποίες ενδέχεται να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη της ευεξίας ή της γενικής κατάστασης του ζώου. 4.Καταληκτικές: Είναι οι διαδικασίες οι οποίες λαμβάνουν χώρα εξ ολοκλήρου υπό καθεστώς γενικής αναισθησίας, χωρίς το ζώο να πρόκειται να αποκτήσει ποτέ τις αισθήσεις του. Κατά την κατάταξη μιας διαδικασίας σε μια συγκεκριμένη κατηγορία, λαμβάνονται υπόψη ο τύπος διαδικασίας και ορισμένοι άλλοι παράγοντες. Στους παράγοντες αυτοί συγκαταλέγονται οι ακόλουθοι: Το είδος του χειρισμού και η γενικότερη μεταχείριση, η φύση και η ένταση του πόνου, της ταλαιπωρίας, της αγωνίας ή της βλάβης που προκαλείται από τη ~ 6 ~

18 διαδικασία, όπως επίσης η διάρκεια, η συχνότητα και η πολλαπλότητα των χρησιμοποιούμενων τεχνικών, και η παρεμπόδιση της εκδήλωσης συμπεριφοράς συμπεριλαμβανομένων περιορισμών στην τήρηση των προδιαγραφών στέγασης, ζωοτεχνίας και φροντίδας. Συχνά λαμβάνονται υπόψη και άλλοι παράγοντες όπως για παράδειγμα το είδος και ο γονιδιακός τύπος του ζώου, το φύλο και η ηλικία του και η εκπαίδευση του όσον αφορά τη διαδικασία. Επίσης λαμβάνονται υπόψη οι χρησιμοποιούμενες μέθοδοι περιορισμού ή εξάλειψης του πόνου, της ταλαιπωρίας και της αγωνίας συμπεριλαμβανόμενης της βελτίωσης των συνθηκών στέγασης, ζωοτεχνίας και φροντίδας[10]. Παραδείγματα κατάταξης διαδικασιών: Ήπιες διαδικασίες: Χορήγηση αναισθητικών φαρμάκων, μη επεμβατικές τεχνικές απεικόνισης ζώων, επιδερμικές διαδικασίες, βραχείας διάρκειας παραμονή σε μεταβολικά κλουβιά. Μέτριες διαδικασίες: Ακτινοβολία ή χημειοθεραπεία με μη θανατηφόρα δόση, χρήση μεταβολικών κλουβιών με μέτριο περιορισμό της κίνησης για παρατεταμένη περίοδο, χειρουργική επέμβαση με γενική αναισθησία και τη χορήγηση κατάλληλων αναλγητικών, πρόκληση αντιδράσεων φυγής και αποφυγής όταν το ζώο δεν έχει την δυνατότητα αποφυγής του ερεθίσματος, οι οποίες αναμένεται να προκαλέσουν μέτρια αγωνία. Βαριές διαδικασίες: Δοκιμές τοξικότητας με καταληκτικό σημείο το θάνατο, ή στις οποίες αναμένονται θάνατοι ή προκαλούνται σοβαρές παθοφυσιολογικές καταστάσεις, ακτινοβολία ή χημειοθεραπεία με θανατηφόρα δόση χωρίς ανασύσταση του ανοσοποιητικού συστήματος, χειρουργικές και άλλες επεμβάσεις σε ζώα υπό γενική αναισθησία οι οποίες αναμένεται ότι θα προκαλέσουν σοβαρό ή επίμονο μέτριο μετεγχειρητικό πόνο, ταλαιπωρία ή αγωνία και μακροχρόνια επιδείνωση της γενικής κατάστασης των ζώων [10]. ~ 7 ~

19 1.2.3 Εκτίμηση πόνου σε μικρά τρωκτικά Σε επιστημονικές μελέτες με κύριο θέμα την εκτίμηση του πόνου χρησιμοποιούνται κυρίως τα μικρά τρωκτικά. Οι μύες εργαστηρίου είναι χωρίς αμφιβολία μη επιθετικά ζώα, πολύ κινητικά και φοβούνται εύκολα. Η πρώτη τους αντίδραση στον οξύ πόνο είναι να αποφύγουν το επώδυνο ερέθισμα. Τα ζώα εμφανίζουν ασυνήθιστη επιθετικότητα και αντιδρούν με αμυντική στάση στους εκάστοτε χειρισμούς. Επίσης ενδέχεται να αντιδρούν με φωνητικές κραυγές σε αφύσικους τόνους. Επειδή όμως τα τρωκτικά εκπέμπουν ήχους σε υπερηχητικές συχνότητες μη αντιληπτές από τον άνθρωπο, η απουσία κραυγών δεν σημαίνει απαραίτητα και απουσία πόνου [1,2]. Τα ζωικά πρότυπα που βρίσκονται υπό την επίδραση επίπονου ερεθίσματος ενδέχεται να εμφανίσουν αλλαγές στις διατροφικές τους συνήθειες. Η κατανάλωση τροφής συνήθως μειώνεται και αυτό διαπιστώνεται εύκολά με την απώλεια βάρους [1]. Επίσης η ύπαρξη συνεχόμενου πόνου επηρεάζει έντονα τις φυσιολογικές λειτουργίες των ζώων. Ο ευπρεπισμός του τριχώματος μειώνεται και η στάση του σώματος αλλάζει. Τα σημάδια αυτά μπορούν να δώσουν μια πρώτη εικόνα για την περιοχή που δέχεται την ένταση του πόνου [2]. Τα τρωκτικά από τη φύση τους είναι κοινωνικά ζώα και στεγάζονται σε ομάδες. Τα ζώα που υφίστανται επώδυνα ερεθίσματα έχουν τάσεις απομόνωσης, προσπαθούν να κρυφτούν και η κινητικότητα τους μειώνεται σημαντικά[1] Εκτίμηση μετεγχειρητικού πόνου Η εκτίμηση του μετεγχειρητικού πόνου στα ζώα εργαστηρίου βασίζεται σε υποκειμενική αξιολόγηση συμπεριφορικών αλλαγών και στην αντικειμενική ανάλυση φυσιολογικών παραμέτρων. Οι αλλαγές σε φυσιολογικές παραμέτρους και στη συμπεριφορά του ζώου είναι ο καλύτερος τρόπος για να εκτιμηθεί ο πόνος και ειδικά ο χρόνιος. Οι αλλαγές αυτές σε ατομικό επίπεδο δεν μπορούν να μας αποδώσουν μια σωστή εκτίμηση για τον ~ 8 ~

20 πόνο, αλλά ο συνδυασμός τους μπορεί να οδηγήσει σε μια αρκετά ξεκάθαρη εικόνα για την κατάσταση του ζώου [1,2]. Γενικά, τα σημεία στα οποία δίνεται προσοχή για να γίνει εκτίμηση του πόνου σε ένα ζώο είναι: η κινητικότητα, η εμφάνιση, η διάθεση, η κατανάλωση τροφής και νερού καθώς και οι φυσιολογικές παράμετροι. Ο πιο απλός τρόπος για να αξιολογηθεί η κατάσταση του ζώου είναι η μέτρηση του σωματικού του βάρους, καθώς και οι αλλαγές στην κατανάλωση φαγητού και νερού. Η μεταβλητή αυτή δεν είναι πάντοτε αξιόπιστη και σύμφωνα με μελέτες επηρεάζεται από τη χορήγηση αναλγητικών ουσιών μετεγχειρητικά. Η χορήγηση οπιοειδών για αντιμετώπιση του πόνου μετεγχειρητικά ενδέχεται να εμφανίσει παρενέργειες στη συμπεριφορά του ζώου όπως καταστολή ή ναυτία. Έτσι επηρεάζεται σημαντικά ο ρυθμός και η συνολική κατανάλωση του σιτηρεσίου [2]. Άλλος τρόπος για να εκτιμηθεί ο πόνος μετεγχειρητικά είναι η παρατήρηση και μέτρηση των φυσιολογικών μεταβλητών του ζώου, όπως ο ρυθμός αναπνοής, η καρδιακή συχνότητα και η αρτηριακή πίεση. Οι μεταβλητές αυτές επηρεάζονται πολύ εύκολα από εξωτερικά ερεθίσματα, και η εκτίμηση του μετεγχειρητικού πόνου εκτιμάται δύσκολα. Για παράδειγμα, στην πρόκληση ερεθίσματος πόνου, η καρδιακή συχνότητα συνήθως αυξάνεται. Μπορεί να έχουμε αύξηση της όμως ακόμα και με μια απλή χειραγώγηση του ζώου [1,9]. Σε ότι αφορά στις αλλαγές στην συμπεριφορά του ζώου συνήθως υπό την επίδραση του χρόνιου πόνου παρατηρούνται τα εξής : -Η κινητικότητα του ζώου είναι συνήθως μειωμένη, ενώ μπορεί να έχουμε ακινησία και απομόνωση από άλλα ζώα που βρίσκονται στον ίδιο χώρο. Αναλόγως με την επέμβαση που υπέστη έχουμε και αλλοιώσεις στην στάση ή στο βάδισμα. Επηρεάζονται επίσης συμπεριφορές όπως το σκαρφάλωμα, το σκάψιμο ή το τέντωμα. Επειδή είναι πιθανόν το ζώο να αλλάξει τη συμπεριφορά του, στην παρουσία κάποιου εξωτερικού ερεθίσματος, όπως η εμφάνιση ενός παρατηρητή, καλό είναι να χρησιμοποιούνται βιντεοκάμερες για την παρακολούθηση της συμπεριφοράς του [1,2]. Σε κατάσταση δυσφορίας το ζώο σταματάει να φροντίζει τον εαυτό του. Αυτό εκφράζεται με την εμφάνιση απεριποίητου τριχώματος, ή με την αλλαγή στη στάση του σώματος τους, όπως η κύρτωση της ράχης. ~ 9 ~

21 -Πολλά ζώα αλλάζουν τη φυσιολογική τους συμπεριφορά όταν πονάνε. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να γίνουν επιθετικά, να μη δέχονται τη χειραγώγηση από ανθρώπους, η να μένουν απαθή σε εξωτερικά ερεθίσματα. Η ερμηνεία αυτών των αντιδράσεων προϋποθέτει ότι ο παρατηρητής είναι γνώστης της φυσιολογικής συμπεριφοράς του ζώου. Θα πρέπει δηλαδή να γνωρίζει καλά τις ιδιαιτερότητες που μπορεί να εμφανίζουν, ανάλογα με το φύλο, την ηλικία καθώς και τη φυλή [1,2] Εκτίμηση οξέος πόνου- Δοκιμασίες αντίληψης πόνου Για τη μελέτη της αποτελεσματικότητας ενός φαρμάκου, χρησιμοποιούνται μικρά ζωικά πρότυπα, όπως είναι τα τρωκτικά. Αυτά, υποβάλλονται σε δοκιμασίες στις οποίες προκαλείται ένα σύντομο επώδυνο ερέθισμα. Οι αντιδράσεις του ζώου καταγράφονται με προσοχή από έμπειρα άτομα και αναλύονται στη συνέχεια για την εκτίμηση του πόνου αλλά και την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου. Όταν είναι γνωστή η αναλγητική δράση ενός φαρμάκου και η συγκέντρωση της χορηγούμενης δόσης, τότε οι δοκιμασίες αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να γίνει εκτίμηση του οξέος πόνου σε κάποιο ζώο εργαστηρίου. Στο μεγαλύτερο ποσοστό αυτών των δοκιμασιών χρησιμοποιούνται τρωκτικά, ενώ το ερέθισμα είναι θερμικής, μηχανικής ή ηλεκτρικής φύσης. Οι δοκιμασίες αυτές είναι επιλεγμένες έτσι ώστε το ζώο να μπορεί να σταματήσει το επώδυνο ερέθισμα. Η έκθεση του ζώου στο επώδυνο ερέθισμα πραγματοποιείται για συγκεκριμένο και ελεγχόμενο χρονικό διάστημα, ώστε να μην προκληθεί τραυματισμός στους ιστούς. Το μειονέκτημα των δοκιμασιών αυτών είναι ότι δεν οδηγούν πάντα σε ασφαλή συμπεράσματα για την αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου στην αντιμετώπιση του κλινικού πόνου. Για παράδειγμα τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα είναι αναποτελεσματικά στις δοκιμασίες που χρησιμοποιούν θερμικά και ηλεκτρικά ερεθίσματα. Αυτό φυσικά δε σημαίνει ότι τα φάρμακα αυτά δεν είναι αποτελεσματικά στην αντιμετώπιση του πόνου. Όταν πρέπει να εξεταστούν τέτοια φάρμακα θα πρέπει να γίνονται κάποιες τροποποιήσεις σε αυτές τις δοκιμασίες [9]. Η δοκιμασία της θερμαινόμενης πλάκας (hot-plate test) και η δοκιμασία θέρμανσης της ουράς (tail-flick test) αποτελούν τις πιο χαρακτηριστικές δοκιμασίες ~ 10 ~

22 για τη μελέτη της αντίδρασης του ζώου στο προκαλούμενο ερέθισμα του πόνου [11] Δοκιμασία θερμαινόμενης επιφάνειας (Hot-Plate test) Πρόκειται για ένα πρότυπο μοντέλο εκτίμησης πόνου και μελέτης της επίδρασης αναλγητικών σε τρωκτικά. Τα ζώα που χρησιμοποιούνται στη δοκιμασία είναι μύες και επίμυες. Η μέθοδος στηρίζεται στην ευαισθησία που παρουσιάζουν τα πέλματα των μυών και των επίμυων στη έκθεση τους στη θερμότητα [11]. Το ζώο τοποθετείται σε μια θερμή επιφάνεια, και η κίνησή του περιορίζεται από ένα πλαστικό συνήθως θάλαμο (εικ.2) που έχει τοποθετηθεί πάνω σε αυτήν. Με τη χρήση χρονομέτρου μετράται με ακρίβεια ο χρόνος στον οποίο το ζώο θα αντιδράσει στο θερμικό ερέθισμα [11]. Εικόνα 2Δοκιμασία θερμαινόμενης επιφάνειας. Οι αντιδράσεις που παρατηρούνται και εκτιμώνται κατά τη δοκιμασία αυτή, είναι η αναπήδηση του ζώου και το γλείψιμο ή το σήκωμα ενός εκ των πίσω πελμάτων (εικ.3) [11]. ~ 11 ~

23 Εικόνα 3Σήκωμα του οπίσθιου αριστερού πέλματος. Οι ίδιες αντιδράσεις στα μπροστινά πέλματα δεν λαμβάνονται υπόψη στις περισσότερες έρευνες διότι θεωρούνται συμπεριφορές που εκδηλώνονται και υπό φυσιολογικές συνθήκες. Η αντίδραση της αναπήδησης θεωρείται ακραία και συνήθως σημαίνει πως είτε η θερμοκρασία στη πλάκα είναι πολύ αυξημένη ή πως τα ζώα έχουν εκτεθεί πολλές φορές στην δοκιμασία [12]. Πάντα καθορίζεται ένας μέγιστος χρόνος παραμονής (cut-off time) του ζώου στην πλάκα ώστε να αποφευχθεί τραυματισμός ιστού. Σύμφωνα με έρευνες κατάλληλος μέγιστος χρόνος είναι τα δευτερόλεπτα [11,13]. Στη δοκιμασία χρησιμοποιούνται κεντρικώς δρώντα αναλγητικά όπως είναι τα οπιοειδή ενώ τα αναλγητικά που δρουν περιφερικά δεν επηρεάζουν τις αντιδράσεις του ζώου στον οξύ θερμικό πόνο. Τα ζώα στα οποία έχουν χορηγηθεί οπιοειδή καθυστερούν στο να αντιδράσουν σε δοκιμές θερμικής ευαισθησίας. Μόλις περάσει η επίδραση του οπιοειδούς αναλγητικού, οι αντανακλαστικές αντιδράσεις του ζώου σε επώδυνα ερεθίσματα επιστρέφουν στο φυσιολογικό [14]. Οι χρόνοι αδράνειας στην θερμαινόμενη πλάκα εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, όπως το στέλεχος του μυός που μελετάται, η θερμοκρασία στην οποία έχει ρυθμιστεί η πλάκα και το φάρμακο που έχει χορηγηθεί [11,12]. Ερευνητικές μελέτες καθιστούν γνωστό πως επαναλαμβανόμενες εκθέσεις ενός ζώου στη δοκιμασία οδηγούν σε αλλοιώσεις των αποτελεσμάτων[12,15]. ~ 12 ~

24 Η δοκιμασία αυτή επινοήθηκε αρχικά από τους Woolfe και Macdonald το Κατάφεραν να υπολογίσουν την ικανότητα των αναλγητικών φαρμάκων να αναστέλλουν τις αντανακλαστικές αντιδράσεις μυών πάνω σε ζεστή επιφάνεια. Η θερμοκρασία της εστίας ρυθμίζονταν μεταξύ των τιμών o C. Κάποια χρόνια μετά ( ) ο Eddy και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τη θερμαινόμενη πλάκα στους 55 o C και η θερμοκρασία αυτή θεωρήθηκε η ιδανική για τη δοκιμασία [13,16]. Πλέον, για τη δοκιμασία χρησιμοποιούνται θερμοκρασίες από ο C, αναλόγως με το φάρμακο που πρόκειται να μελετηθεί και με το ζωικό πρότυπο που θα χρησιμοποιηθεί. Οι μύες εκτίθενται συνήθως σε λίγο μεγαλύτερες θερμοκρασίες απ ότι οι επίμυες [11]. Τρωκτικά θηλυκού γένους δεν συνίσταται να χρησιμοποιούνται σε δοκιμασίες εκτίμησης πόνου λόγω της πιθανής επίδρασης των ορμονών και του οιστρικού κύκλου στα αποτελέσματα. Η δοκιμασία θα πρέπει να διενεργείται σε δωμάτιο με ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας, θορύβου και φωτός. Προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά την δοκιμασία είναι τα εξής: Όταν οι αντανακλαστικές αντιδράσεις των τρωκτικών που ανήκουν στην ομάδα ελέγχου γίνονται πολύ γρήγορα για να καταγραφούν αξιόπιστα, συνήθως σημαίνει ότι η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι πολύ υψηλή. Αντιθέτως όταν στην ομάδα ελέγχου οι αντιδράσεις γίνονται πολύ κοντά στον μέγιστο χρόνο παραμονής στην επιφάνεια ή μετά από το πέρας αυτού, τότε η θερμοκρασία είναι πιθανότατα πολύ χαμηλή. Σημαντικός είναι και ο χειρισμός των ζώων πριν την πραγματοποίηση του πειράματος. Ο χειρισμός θα πρέπει να είναι ίδιος για όλα τα ζώα. Διαφορετικά μπορεί να προκύψουν προβλήματα, όπως το να διαφέρουν σημαντικά οι αντανακλαστικές αντιδράσεις των μυών που ανήκουν στην ομάδα ελέγχου, από πείραμα σε πείραμα, ή να υπάρχει δυσκολία στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων [11]. ~ 13 ~

25 Πειράματα συμπεριφοράς τρωκτικών- Δοκιμασία ανοιχτού πεδίου (Open-FieldTest) Η Δοκιμασία Ανοιχτού Πεδίου έχει σχεδιαστεί ώστε να μετράει αντιδράσεις/αποκρίσεις συμπεριφοράς όπως κινητική δραστηριότητα, υπερκινητικότητα καθώς και συμπεριφορές εξερεύνησης. Η Δοκιμασία Ανοιχτού Εικόνα 4Κατασκευή από plexiglass για τη διεξαγωγή της Δοκιμασίας Ανοιχτού Πεδίου Πεδίου χρησιμοποιείται επίσης ως μέτρο άγχους. Επίμυες και μύες τείνουν να αποφεύγουν έντονα φωτισμένους, καινούργιους, ανοιχτούς χώρους οπότε το περιβάλλον της Δοκιμασίας Ανοιχτού Πεδίου ενεργεί ως στρεσογόνο ερέθισμα κι επιτρέπει την μέτρηση της προκαλούμενης από άγχος κινητικής δραστηριότητας και τις συμπεριφορές εξερεύνησης. Η Δοκιμασία Ανοιχτού Πεδίου είναι δοκιμασία με μικρή ή καθόλου επίπτωση στην μετέπειτα συμπεριφορά του ζώου. Η συσκευή για τη Δοκιμασία Ανοιχτού Πεδίου είναι ένας κύβος κατασκευασμένος συνήθως από διάφανο πλαστικό υλικό (εικ.4). Κάθε ζώο τοποθετείται στο κέντρο του πεδίου και η συμπεριφορά του καταγράφεται για ένα χρονικό διάστημα συνήθως 5-30 λεπτών. Όλη η δραστηριότητα καταγράφεται από κάμερα η οποία είναι τοποθετημένη πάνω από το πεδίο και αναλύεται η επίδοση σε άμεσο χρόνο (ή μετατρέπεται σε ψηφιακή μορφή το βίντεο και αναλύεται αργότερα) από ένα προηγμένο πακέτο λογισμικού κίνησης-αναγνώρισης, το οποίο ανιχνεύει και αναλύει τις κινήσεις του μυός η επίμυ. Μετρούνται και αναλύονται παράμετροι όπως η συνολική απόσταση, η μέγιστη ταχύτητα, η όρθωση/επιμήκυνση του σώματος καθώς και ο χρόνος που δαπανάται στα διάφορα σημεία του πεδίου. Το τεστ διενεργείται σε δωμάτιο με ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας, θορύβου και φωτός[17,18]. ~ 14 ~

26 Χειρισμοί (Handling) Στα πειράματα συμπεριφοράς είναι απαραίτητο να γίνονται καθημερινά στα ζώα χειρισμοί με στόχο την εξοικείωση του ζώου με τον ερευνητή και τον περιβάλλοντα χώρο. Έρευνες δείχνουν πως οι χειρισμοί αυτοί συντελούν στη μείωση του άγχους και της αγωνίας. Σύμφωνα με άλλες μελέτες μπορεί ο χειρισμός στους μύες να έχει αντίθετα αποτελέσματα, δηλαδή αύξηση του άγχους και της επιθετικότητας. Νέες μελέτες δείχνουν πως τα ζωικά πρότυπα δέχονται καλύτερα τους χειρισμούς όταν αυτοί πραγματοποιούνται χωρίς άμεση επαφή του χειριστή με το ζώο, όπως π.χ. με τη χρήση σωλήνα, καθώς και με άμεση επαφή του χειριστή με το ζώο, αλλά η μεταφορά του να πραγματοποιείται με ολόκληρη την παλάμη (εικ.5), τοποθετώντας ατομικά ή ομαδικά τα ζώα μέσα σε αυτήν [19]. Εικόνα 5Χειρισμοί με τη χρήση της παλάμης για εξοικείωση των ζώων με τον χειριστή. τους Εκτίμηση του πόνου σε τρωκτικά με βάση την έκφραση του προσώπου Η έλλειψη ολοκληρωμένων και αξιόπιστων συστημάτων εκτίμησης πόνου στα ζωικά πρότυπα οδήγησε τα τελευταία χρόνια, κάποιες ομάδες ερευνητών στη αναζήτηση ενός νέου τρόπου εκτίμησης του πόνου σε αυτά. ~ 15 ~

27 Ο Δαρβίνος είχε υποστηρίξει πως τα ζώα παρουσιάζουν κοινά σημεία με τους ανθρώπους, στις εκφράσεις του προσώπου, σε κάποιες συναισθηματικές καταστάσεις. Εδώ και αρκετά χρόνια έχει διαπιστωθεί πως ο πόνος σε κάποια είδη ζώων μπορεί να αναγνωρισθεί με βάση την έκφραση του προσώπου τους. Σύμφωνα με τα παραπάνω κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να εκτιμήσουν τον πόνο σε τρωκτικά, και συγκεκριμένα σε μύες και επίμυες με βάση την έκφραση του προσώπου τους. Έτσι μια ερευνητική ομάδα προχώρησε στη δημιουργία δύο κλιμάκων. Η πρώτη ονομάστηκε Mouse GrimaceScale κλίμακα μορφασμού του προσώπου των μυών(εικ.6)- και η δεύτερη ονομάστηκε RatGrimaceScale, δηλαδή κλίμακα μορφασμού του προσώπου των επίμυων [21,22]. Η ερευνητική ομάδα αρχικά δημιούργησε την MGS. Ταυτόχρονα με τη μελέτη για την αξιοπιστία της κλίμακας, προσπάθησε να εκτιμήσει τον μετεγχειρητικό πόνο στους μύες μετά από λαπαροτομή και να συλλέξει δεδομένα για την αποτελεσματικότητα τεσσάρων αναλγητικών φαρμάκων: της βουπρενορφίνης, της καπροφαίνης, της κετοπροφαίνης και της ακεταμινοφαίνης. Για τις ανάγκες του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν ειδικοί θάλαμοι κατάλληλοι για βιντεοσκόπηση, δηλαδή οι δύο τοίχοι αποτελούνταν από διαφανές ακρυλικό γυαλί ενώ οι άλλοι δύο από ανοξείδωτο ατσάλι. Έξω από τα δύο γυάλινα τοιχώματα τοποθετήθηκαν δύο υψηλής ανάλυσης βιντεοκάμερες. Η βιντεοσκόπηση ξεκίνησε 30 λεπτά πριν από το χειρουργείο. Οι μύες υποβλήθηκαν σε λαπαροτομή κατά την οποία χρησιμοποιήθηκε ως αναισθητικό ισοφλουράνιο. Μια ομάδα από αυτούς χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα ελέγχου, στην οποία χορηγήθηκε μόνο αναλγητικό και δεν υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση. Μετά το τέλος της βιντεοσκόπησης απομονώθηκαν εικόνες με τη βοήθεια του λογισμικού RodentFaceFinder το οποίο ανιχνεύει τα στιγμιότυπα στα βίντεο στα οποία τα αυτιά και τα μάτια του τρωκτικού φαίνονται καθαρά. Οι εικόνες αυτές περάστηκαν σε τυχαία σειρά στο πρόγραμμα Powerpoint και παρουσιάσθηκαν σε μια μεγάλη υψηλής ανάλυσης οθόνη. Μια ομάδα ερευνητών έβλεπε τις φωτογραφίες και έπρεπε να κρίνει σε αυτές πέντε διαφορετικά σημεία: 1. τη σύσφιξη των ματιών 2. τις αλλαγές στην όψη μύτη 3. τις αλλαγές στην όψη των παρειών 4. τη θέση των αυτιών και 5. τις αλλαγές στα μουστάκια [21]. ~ 16 ~

28 Αυτές τις αλλαγές στο πρόσωπο των μυών μπορούσε να τις χαρακτηρίσει με μια κλίμακα του 0,1 ή 2. Το 0 χαρακτήριζε τη σιγουριά του κριτή ότι δεν υπάρχει αλλαγή στο συγκεκριμένο σημείο του προσώπου του τρωκτικού. Το 1 χαρακτηρίζει είτε την αμφιβολία του κριτή για το αν υπάρχει ο συγκεκριμένος μορφασμός στο πρόσωπο του ζώου, ή τη σιγουριά του ότι ο μορφασμός έγινε σε μέτριο βαθμό. Το 2 εκφράζει τη σιγουριά του κριτή για την παρουσία του συγκεκριμένου μορφασμού. Για την τελική βαθμολογία έπρεπε να εξαχθεί ο μέσος όρος της βαθμολογίας και των πέντε χαρακτηριστικών του προσώπου και να ληφθούν υπόψη όλες οι βιντεοσκοπήσεις για το κάθε τρωκτικό [21]. Η ίδια ομάδα σε επόμενη μελέτη προσπάθησε να διαπιστώσει αν και κατά πόσο ο πόνος επηρεάζει την έκφραση του προσώπου στους επίμυες όπως και στους μύες. Στη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκε ίσος αριθμός αρσενικών και θηλυκών επίμυων φυλής Wistar. Σε κάποιους μύες έγινε χορήγηση τοξικών ουσιών που προκαλούν πόνο και ιστικές βλάβες στα ζώα, ενώ σε άλλους επίμυες πραγματοποιήθηκε λαπαροτομή. Ως αναλγητικό χορηγήθηκε μορφίνη. Η βιντεοσκόπηση των επίμυων έγινε σε ειδικούς κλωβούς όπως και στους μύες, ενώ διήρκησε για 30 λεπτά πριν από οποιαδήποτε χορήγηση ή επέμβαση και για 30 λεπτά ανά τακτά χρονικά διαστήματα μετά. Οι εικόνες παρουσιάστηκαν σε πρόγραμμα powerpoint σε τυχαία σειρά, σε μεταδιδακτορικούς και μεταπτυχιακούς ερευνητές αλλά και σε προπτυχιακούς φοιτητές. Οι φωτογραφίες αυτές κρίθηκαν όπως και στη πρώτη έρευνα. Δηλαδή οι ερευνητές βαθμολόγησαν τις φωτογραφίες σύμφωνα με μια κλίμακα από το 0 μέχρι το 2. Όπως ακριβώς στο σύστημα MGS, η βαθμολόγηση αφορούσε τα εξής πέντε σημεία στο πρόσωπο του αρουραίου:1. τη σύσφιξη των ~ 17 ~ Εικόνα 6Κλίμακα μορφασμού του προσώπου των μυών

29 ματιών 2. τις αλλαγές στην όψη μύτη 3. τις αλλαγές στην όψη των παρειών 4. τη θέση των αυτιών και 5. τις αλλαγές στα μουστάκια [22]. Σημαντική διαφορά ανάμεσα στους μύες και στους επίμυες στις αλλαγές στην έκφραση της μύτης και στις παρειές. Στους μύες φυσιολογικά η μύτη και οι παρειές έχουν ομαλή (λεία) όψη ενώ στη παρουσία του πόνου δημιουργούνται κάποια «εξογκώματα». Αντιθέτως, στους επίμυες που, υπό φυσιολογικές συνθήκες, δημιουργούνται εξογκώματα στην μύτη και τις παρειές, με την επίδραση του πόνου η περιοχή αυτή εξομαλύνεται. Η αλλοίωση αυτή στη συγκεκριμένη περιοχή του προσώπου του επίμυ είναι συνήθως και η πιο ενδεικτική για επιτυχή αναγνώριση του πόνου. Τα αποτελέσματα της δεύτερης έρευνας κρίθηκαν αρκετά αξιόπιστα αφού έφτασαν σε ποσοστό ακρίβειας σχεδόν 82%[22] Τεχνικές για την εκτίμηση του πόνου στα ζώα εργαστηρίου και την καταγραφή παρατηρήσεων Φύλλα κλινικής παρατήρησης. Χρησιμοποιούνται για την καταγραφή απλών, αντικειμενικών παραμέτρων όπως είναι το σωματικό βάρος. Έχουν απλή μορφή με ελεύθερο χώρο για την περιγραφή των αλλαγών στην κλινική εικόνα του ζώου. Φύλλα βαθμολογίας- Scoresheets. Πρόκειται για ένα σύστημα σύμφωνα με το οποίο συμπεριφορές των ζώων που σχετίζονται με τη δυσφορία, τον πόνο και την δυστυχία βαθμολογούνται ανάλογα με την ένταση και τη σοβαρότητα τους, έτσι ώστε να γίνει μια γενικότερη εκτίμηση της κατάστασης του ζώου. Το σύστημα αυτό προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Morton και Griffiths το Οπτική αναλογική κλίμακα- VisualAnalogueScales. Η κλίμακα αυτή γενικά έχει τη μορφή μιας ευθείας γραμμής ανάμεσα σε δύο τελείες, οι οποίες συμβολίζουν συνήθως κάποιους όρους. Μπορεί για παράδειγμα η μια τελεία να συμβολίζει τον όρο «καθόλου πόνος» και η δεύτερη τελεία να συμβολίζει τον όρο «χειρότερος δυνατός πόνος». Ο παρατηρητής του ζώου θα πρέπει να σημειώσει το σημείο της γραμμής που πιστεύει ότι αντιπροσωπεύει την εικόνα που βλέπει [20]. ~ 18 ~

30 1.3 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΟΥ ΠΟΝΟΥ Η αντιμετώπιση του πόνου στα ζώα γίνεται με τη χορήγηση αναλγητικών φαρμάκων. Για την εκτίμηση της καταλληλότητας ενός φαρμάκου σε ένα πειραματικό πρωτόκολλο θα πρέπει να ληφθούν υπόψη το είδος του ζωικού προτύπου, οι φυσιολογικές επιδράσεις του φαρμάκου σε αυτό, και οι πιθανές αλλοιώσεις που μπορεί να επιφέρει στο αποτέλεσμα της έρευνας. Η προσθήκη ενός δεύτερου αναλγητικού μπορεί να αλλάξει πολύ τις φυσιολογικές επιδράσεις στο ζώο, λόγω της αντίδρασης που θα έχουν τα δύο αναλγητικά μεταξύ τους. Από μελέτες είναι γνωστό πως γενικά τα αναλγητικά έχουν πιο ισχυρή δράση αν χορηγηθούν πριν το πείραμα, απ ότι αν χορηγηθούν εκ των υστέρων[23]. Η προσπάθεια για την αντιμετώπιση του πόνου μπορεί να ενισχυθεί παρέχοντάς στα ζώα την κατάλληλη στέγαση, κάνοντας προσεκτικούς χειρισμούς και χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες πειραματικές τεχνικές. Μετά το πείραμα είναι ιδιαίτερα σημαντικό το ζώο να στεγαστεί σε ένα χώρο στον οποίο θα νιώθει άνετα και δεν θα επηρεάζεται από στρεσογόνους παράγοντες. Με τον σωστό χειρισμό από τον ερευνητή, το ζώο πιθανότατα να έχει λιγότερο άγχος κατά τη διάρκεια του πειράματος με αποτέλεσμα να μην είναι τόσο ευαίσθητο στον πόνο. Οι πειραματικές τεχνικές είναι ιδιαίτερα σημαντικές, ειδικά όταν το ζώο πρόκειται να υποβληθεί σε κάποια χειρουργική επέμβαση, καθώς θα πρέπει ο τραυματισμός του καθώς και ο μετεγχειρητικός πόνος να μειωθούν όσο το δυνατό περισσότερο [23] Αναλγητικά φάρμακα Τα αναλγητικά φάρμακα ταξινομούνται τέσσερις βασικές κατηγορίες: 1.Οπιοειδή 2.Μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη 3.Τοπικά αναισθητικά 4.α-2 αδρενεργικοί αγωνιστές [2]. ~ 19 ~

31 Οπιοειδή Τα οπιοειδή φάρμακα χρησιμοποιούνται στην ανακούφιση από τον πόνο για πάνω από 2000 χρόνια και μέχρι σήμερα είναι ευρέως διαδεδομένα για την ικανότητά τους να αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τον σοβαρό πόνο. Αρχικά ο όρος οπιούχα φάρμακα, περιέγραφε τις ουσίες που είχαν ως βάση το όπιο (το όπιο είναι ο αποξηραμένος γαλακτώδης οπός που λαμβάνεται από τις χαραγμένες άγουρες κωδείες του φυτού Papaver somniferum. Αφού αφυδατωθεί δίνει τη σκόνη του φαρμακευτικού όπιο) όπως είναι η μορφίνη. Αργότερα, δημιουργήθηκε ο όρος «οπιοειδή» για να περιγράψει τα φάρμακα που είχαν δράση παρόμοια με της μορφίνης και των αλκαλοειδών του οπίου. Τα οπιοειδή φάρμακα είναι ιδιαίτερα διαδεδομένα και στην κτηνιατρική πρακτική, ενώ η μορφίνη παραμένει το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο αναλγητικό για την αντιμετώπιση του σοβαρού πόνου στα ζώα [2]. Υποδοχείς των οπιοειδών Τα οπιοειδή φάρμακα δρουν σε τουλάχιστον 3 διαφορετικούς υποδοχείς οπιοειδών: τους μ-,κ- και δ-υποδοχείς. Οι υποδοχείς μετονομάστηκαν σε MOR, DOR και KOR αντίστοιχα μετά από την κλωνοποίηση των γονιδίων που τους κωδικοποιούν. Το 1997 η διεθνής ένωση φαρμακολογίας τους κατέταξε σε OP3(μ- ),OP2(κ-) και OP1(δ-) υποδοχείς. Οι 3 αυτές κατηγορίες υποδοχέων είναι οι βασικότερες ενώ έχουν αναφερθεί και άλλες κατηγορίες όπως η ε, λ, ι και ζ. Δεν υπάρχουν όμως αρκετές πληροφορίες για την λειτουργία τους [24]. Οι υποδοχείς βρίσκονται κυρίως στο ΚΝΣ και στον νωτιαίο μυελό, σε δομές που σχετίζονται με την αντίληψη του πόνου, και τη ρύθμιση ορμονών. Είναι συνδεδεμένοι με G πρωτεΐνες και την αδενυλική κυκλάση. Μια από τις σημαντικότερες λειτουργίες τους είναι ότι αναστέλλουν διαύλους ασβεστίου σε προσυναπτικές απολήξεις με αποτέλεσμα την μείωση απελευθέρωσης νευροδιαβιβαστών. Υποδοχείς υπάρχουν και στη μετασυναπτική μεμβράνη και είναι συνδεδεμένοι με διαύλους καλίου. Ενεργοποίηση των υποδοχέων οδηγεί σε αύξηση της εκροής ιόντων καλίου και σταθεροποίηση της μετασυναπτικής μεμβράνης κάνοντας την λιγότερο ευαίσθητη σε νευροδιαβιβαστές. Τα τελευταία ~ 20 ~

32 περίπου είκοσι χρόνια, για τη διευκόλυνση της έρευνας των οπιοειδών φαρμάκων δημιουργήθηκαν μύες γενετικά τροποποιημένοι, ώστε να στερούνται κάποιον από τους βασικούς υποδοχείς (knockoutmice). Για παράδειγμα, σε μύες που δεν διαθέτουν μ-υποδοχείς η μορφίνη δεν ασκεί καμία αναλγητική δράση [24]. Ταξινόμηση των οπιοειδών Τα οπιοειδή φάρμακα μπορούν να ταξινομηθούν με πολλούς τρόπους. Μια ταξινόμηση γίνεται με βάση την προέλευσή τους: 1. Φυσικά οπιοειδή. Είναι αλκαλοειδή που βρίσκονται στη ρητίνη της παπαρούνας. Τα σημαντικότερα φυσικά οπιοειδή είναι η μορφίνη, η κωδεΐνη, και η θηβαϊνη. 2. Ημισυνθετικά. Δημιουργούνται από τα φυσικά και είναι η υδρομορφόνη, η υδροκωδόνη, η οξυμορφόνη κ.ά. 3. Πλήρως συνθετικά. Σημαντικά είναι η φεντανύλη, η τραμαδόλη, η πεθιδίνη, και η μεθαδόνη. 4. Ενδογενή. Πρόκειται για οπιοειδή πεπτίδια που παράγονται φυσικά από τον οργανισμό, όπως είναι οι ενδορφίνες και οι εγκεφαλίνες. Επίσης τα οπιοειδή φάρμακα ταξινομούνται ανάλογα με τους υποδοχείς στους οποίους προσδένονται. Κάθε οπιοειδές μπορεί να έχει την ικανότητα να προσδένεται σε έναν, δύο ή και τους τρείς βασικούς υποδοχείς (μ-,κ-,και δ-). Τέλος τα οπιοειδή σύμφωνα με την ιδιαιτερότητα τους να προκαλούν μια απόκριση κατά τη σύνδεση τους με κάποιον υποδοχέα, διακρίνονται σε αγωνιστές, μερικώς αγωνιστές, μικτούς αγωνιστές-ανταγωνιστές και ανταγωνιστές. Οι αγωνιστές, όπως είναι η μορφίνη μπορούν να προκαλέσουν μέγιστη απόκριση, σε αντίθεση με τους μερικώς αγωνιστές οι οποίοι υστερούν της δυνατότητας αυτής, ανεξαρτήτως της χορηγηθείσας δόσης. Οι αγωνιστές- ανταγωνιστές σε αντίθεση με τους μερικώς αγωνιστές οι οποίοι υστερούν της δυνατότητας αυτής, ανεξαρτήτως της χορηγηθείσας δόσης σε ένα τύπο υποδοχέα καθώς και αγωνιστικήανταγωνιστική δράση σε άλλον. Στην κατηγορία των ανταγωνιστών παρ όλη την ικανότητα τους να συνδέονται με υποδοχείς, δεν προκαλούν καμία απόκριση [2,24]. ~ 21 ~

33 Δράσεις των οπιοειδών Α. Αναλγησία Τα οπιοειδή φάρμακα ασκούν την αναλγητική τους δράση μέσω της σύνδεσης και ενεργοποίησης των μ-,κ- και δ- υποδοχέων που βρίσκονται στο ΚΝΣ. Η αναλγητική δράση ασκείται τόσο σε νωτιαίο όσο και σε υπερνωτιαίο επίπεδο. Σύμφωνα με έρευνες, μπορεί να προκληθεί αναλγησία και από την ενεργοποίηση υποδοχέων που βρίσκονται περιφερικά σε ιστούς, που έχουν υποστεί φλεγμονή. Η μοριακή δράση των οπιοειδών φαρμάκων στους υποδοχείς έχει ως αρχικό αποτέλεσμα τη μείωση της αδενυλικής κυκλάσης. Ακολουθεί η μείωση του c-amp που οδηγεί στη μείωση της έκλυσης διαφόρων νευρορυθμιστών με τελικό αποτέλεσμα την παρεμπόδιση της αγωγής των ερεθισμάτων και της αντίληψης του πόνου[9]. Όλα τα οπιοειδή φάρμακα που έχουν δράση αγωνιστή για τους μ- υποδοχείς είναι αναλγητικά. Το κατά πόσο ισχυρή θα είναι η αναλγητική δράση του οπιοειδούς, εξαρτάται από τη συγκέντρωση της χορηγηθείσας ουσίας και από τις δύο κύριες φάσεις της φαρμακευτικής δράσης της ουσίας, την φαρμακοκινητική και την φαρμακοδυναμική. Η φαρμακοκινητική περιγράφει τί κάνει το σώμα στο φάρμακο και η φαρμακοδυναμική, τί κάνει το φάρμακο στο σώμα. Σημαντικό είναι ότι η φαρμακοκινητική των οπιοειδών αλλάζει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τον οργανισμό στον οποίο θα χορηγηθεί. Γι αυτό το λόγο δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται τα ίδια δεδομένα για τον προσδιορισμό των κατάλληλων χορηγούμενων δόσεων σε ανθρώπους και ζώα. Τα περισσότερα οπιοειδή που χρησιμοποιούνται στην κτηνιατρική πρακτική είναι αγωνιστές και μερικοί αγωνιστές των μ-υποδοχέων, όπως για παράδειγμα η μορφίνη, η μεθαδόνη και η βουπρενορφίνη[2]. Σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε σε αρουραίους, η χορήγηση πεθιδίνης, (που είναι συνθετικό οπιοειδές), λίγο πριν τη χειρουργική επέμβαση, απέδωσε αναλγητική δράση μετεγχειρητικά. Σε αντίστοιχη μελέτη που πραγματοποιήθηκε σε άνθρωπο, τα αποτελέσματα ήταν αμφιλεγόμενα. Επίσης, έρευνες σε ζωικά μοντέλα έδειξαν ότι με τη χορήγηση τοπικά οπιοειδούς φαρμάκου ενέσιμα σε φλεγμένουσα περιοχή, απέδωσε και αναλγητική δράση [2]. ~ 22 ~

34 Β. Αναπνευστική καταστολή Η καταστολή της αναπνευστικής λειτουργίας του ανθρώπου, είναι μια από τις συνηθισμένες παρενέργειες που εμφανίζεται με τη χορήγηση οπιοειδών φαρμάκων. Το αντίστοιχο φαινόμενο εμφανίζεται σπάνια στα ζώα. Από διάφορες μελέτες έγινε γνωστό πως τα μόνα φάρμακα που προκαλούν καταστολή της αναπνοής σε ορισμένα είδη ζώων είναι η φεντανύλη και η αλφεντανύλη, όταν χορηγούνται συμπληρωματικά στην αναισθησία. Στην περίπτωση αυτή η αναπνοή του ζώου θα πρέπει να υποστηρίζεται μηχανικά [2,9]. Γ. Επιπτώσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα Η δράση των οπιοειδών φαρμάκων στο καρδιαγγειακό σύστημα των ζώων ποικίλλει ανάλογα με το είδος του ζώου, τη φαρμακευτική ουσία, και την οδό χορήγησης του. Ανεπιθύμητες δράσεις παρατηρούνται συνήθως μετά από χορήγηση ή κατά τη χορήγηση υψηλών δόσεων. Τα φάρμακα πολύ συχνά προκαλούν βραδυκαρδία και υπόταση, αλλά ενδέχεται να εμφανιστεί το ανάστροφο φαινόμενο με αύξηση της καρδιακής συχνότητας και υπέρταση [2,9]. Δ. Επιπτώσεις στην συμπεριφορά Τα οπιοειδή που δρουν στους μ-υποδοχείς προκαλούν στις περισσότερες περιπτώσεις ευφορία στον άνθρωπο, ενώ τα οπιοειδή που έχουν δράση στους κ- υποδοχείς, προκαλούν μια αίσθηση δυσφορίας. Ομοίως, σε έρευνα που έγινε σε μύες παρατηρήθηκε ότι τα οπιοειδή που δρουν στους μ-υποδοχείς έχουν θετική αντίδραση στη συμπεριφορά τους. Αντιθέτως, η χορήγηση οπιοειδούς στους μύες με συνδετική προσκόλληση στους κ-υποδοχείς, είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του στρες [2]. Επίσης τα οπιοειδή φάρμακα, μπορεί να προκαλέσουν από νάρκωση μέχρι και υπερκινητικότητα ανάλογα με το είδος του ζώου και το φάρμακο [9]. Τέλος, τα οπιοειδή ενδέχεται να επηρεάσουν τη λειτουργικότητα του γαστρεντερικού συστήματος, εμφανίζοντας αύξηση στις περισταλτικές κινήσεις του εντέρου καθώς και την πρόκληση σύσπασης στις χοληφόρους οδούς. Τα φαινόμενα αυτά όμως στα ζώα δεν είναι συχνά και δεν θεωρούνται κλινικά σημαντικά [9]. ~ 23 ~

35 Τραμαδόλη Γενικά χαρακτηριστικά Η τραμαδόλη είναι ένα συνθετικό οπιοειδές (εικ.7), το οποίο παρασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1862, ενώ χρησιμοποιήθηκε στην κλινική πρακτική το 1977 στη Γερμανία [25]. Η αναλγητική της δράση βασίζεται σε δύο μηχανισμούς. Πρώτον, ασκεί ασθενή επίδραση επί των μ-υποδοχέων των οπιοειδών και δεύτερον ενισχύει τις κατιούσες ανασταλτικές οδούς του νωτιαίου μυελού. Αυτό συμβαίνει διότι αναστέλλει την επαναπρόσληψη της νορεπινεφρίνης και της σεροτονίνης (5-υδροξυτριπταμίνη), και προκαλεί την άμεση απελευθέρωση σεροτονίνης σε συναπτικό επίπεδο [3,25]. Η νορεπινεφρίνη είναι νευροδιαβιβαστής ο οποίος απελευθερώνεται από τους περισσότερους συμπαθητικούς μεταγαγγλιακoύς νευρώνες και από ορισμένους νευρώνες του εγκεφάλου. Διαταραχή του μεταβολισμού της σε σημαντικές θέσεις του εγκεφάλου ενέχεται σε συναισθηματικές διαταραχές. Η σεροτονίνη αποτελεί επίσης νευροδιαβιβαστή του εγκεφάλου. Χαμηλά επίπεδα της σεροτονίνης εμπλέκονται στην εμφάνιση κατάθλιψης. Τα φάρμακα που επιλεκτικά αναστέλλουν την επαναπρόσληψη της σεροτονίνης αυξάνουν τα επίπεδα της ελεύθερης σεροτονίνης, θεραπεύοντας έτσι την κατάθλιψη. Σημαντικές ποσότητες σεροτονίνης ανευρίσκονται στο ανώτερο εγκεφαλικό στέλεχος και ιδιαίτερα στη γέφυρα και τον προμήκη μυελό. Η σεροτονίνη προέρχεται από το αμινοξύ τρυπτοφάνη. Η τρυπτοφάνη αρχικά μετατρέπεται σε 5-υδροξυτρυπτοφάνη και αυτή με τη σειρά της αποκαρβοξυλιώνεται σε σεροτονίνη. Εικόνα 71R,2R)-rel-2-[(dimethylamino)methyl]- 1-(3-methoxyphenyl)cyclohexanol Στο εμπόριο η τραμαδόλη διατίθεται ως μίγμα δύο εναντιομερών, αναλογικά σε ίσες ποσότητες (ρακεμικό μίγμα). Τα δύο εναντιομερή είναι η τραμαδόλη(+) και η τραμαδόλη(-), και συμβάλλουν μέσω διαφορετικών μηχανισμών στο αναλγητικό αποτέλεσμα. Η τραμαδόλη(+) είναι υπεύθυνη για τις οπιοειδείς και σεροτονεργικές ~ 24 ~