Refinamento analgésico multimodal para aplicação em procedimento invasivo de queimadura nas linhagens C57BL/6 e BALB/c Nude de camundongos

Abstract

Ensaios não clínicos, especialmente utilizando camundongos, são essenciais durante o desenvolvimento de novos fármacos ou produtos médicos. Muitos desses ensaios envolvem procedimentos invasivos, como cirurgias e queimaduras, que podem causar dor e sofrimento duradouros nos animais. Nesses casos, o manejo inadequado da dor afeta não somente o bem-estar animal, mas também a validade e reprodutibilidade dos dados científicos. Infelizmente, a analgesia em procedimentos invasivos em camundongos é pouco satisfatória, com uso de analgésicos opioides administrados repetidamente (p.ex. buprenorfina subcutânea) e/ou analgésicos não-opioides com baixa eficácia e curta duração (p.ex. paracetamol). Além disso, a avaliação de dor e bem-estar dos animais de laboratório durante procedimentos invasivos é muito limitada e variável conforme a espécie e linhagem do animal utilizado, tornando-se essencial a verificação da eficácia analgésica nas principais linhagens de camundongos. Assim, o objetivo do presente trabalho é refinar a analgesia multimodal aplicada em ensaios não clínicos que utilizem o procedimento invasivo de queimadura em camundongos C57BL/6 e BALB/c Nude. Primeiramente, foi monitorado por 14 dias, a eficácia da buprenorfina transdérmica (teste de Hargreaves), dor espontânea (escala Grimace) e o bem-estar (teste de nidificação, peso corporal, consumo de água e comida) de camundongos C57BL/6 e BALB/c Nude adultos e submetidos ao falso procedimento de queimadura após anestesia geral inalatória com isoflurano e analgesia multimodal composta por anestesia local (lidocaína), analgesia com opioide de entrega contínua (buprenorfina transdérmica) e analgesia não opioide de alta eficácia e longa duração (carprofeno). Uma vez confirmada a eficácia do opioide em animais saudáveis, o mesmo protocolo foi aplicado em camundongos submetidos a um modelo de queimadura, também avaliados quanto a eficácia do opioide, dor espontânea e bem-estar animal. Foi constatada uma eficácia do opioide (aumento do %Efeito Máximo Possível, EMP) por 3 dias após o FPQ ou procedimento de queimadura apenas na linhagem C57BL/6. Entretanto, as duas linhagens não apresentaram dor espontânea (não ocorreu aumento dos escores de Grimace) em nenhum momento observado, bem como a manutenção do bem-estar no período pós procedimento de queimadura (manutenção dos escores de nidificação, queda do peso corporal menor que 15%, manutenção do consumo de água e comida), nas duas linhagens. A linhagem BALB/c Nude apresentou escores de Grimace maiores do que a C57BL/6 antes do procedimento. Sendo assim, o protocolo de analgesia multimodal foi considerado eficaz, seguro e de longa duração para aplicação em procedimentos invasivos na linhagem C57BL/6 de camundongos. Além disso, as diferenças de eficácia analgésica de opioides devem ser consideradas para adaptação do protocolo em outras linhagens de camundongos, como a BALB/c Nude.

Abstract: Non-clinical trials, especially those using mice, are essential during the development of new drugs or medical products. Many of these trials employ invasive procedures, such as surgeries and burns, which can cause prolonged pain and suffering in the animals involved. In these cases, inadequate pain management affects not only animal welfare but also the validity and reproducibility of scientific data. Unfortunately, in mice, analgesia in invasive procedures is often unsatisfactory, with the use of repeatedly administered opioids (subcutaneous buprenorphine) and/or non-opioid analgesics with low efficacy and short duration (e.g., paracetamol). Moreover, the assessment of pain and well-being of laboratory animals during invasive procedures is very limited and variable depending on the species and strain of the animal used, making it essential to verify analgesic effectiveness in the main strains of mice. Thus, the objective of the present study is to refine the multimodal analgesia applied in non-clinical trials using the invasive burn procedure in C57BL/6 and BALB/c Nude mice. Initially, the transdermal buprenorphine?s efficacy (Hargreaves?s test), spontaneous pain (Grimace scale) and well-being (Nest Building test, body weight, water, and food consumption) of healthy adult C57BL/6 and BALB/c Nude mice subjected to general inhalation anesthesia with isoflurane, local anesthesia (lidocaine), opioid analgesia with continuous delivery (transdermal buprenorphine), and high-efficacy, long-duration non-opioid analgesia (carprofen) were evaluated for 14 days. Once opioid efficacy was confirmed in healthy animals, the same protocol was applied to mice subjected to a burn model, also assessed for opioid efficacy, spontaneous pain, and animal well-being. The opioid efficacy (increase in %Maximum Possible Effect, MPE) was observed for 3 days following the FPQ or burn procedure only in the C57BL/6 strain. However, neither strain exhibited spontaneous pain (no increase in Grimace scores) at any observed time point, as well as maintenance of well-being in the post-burn procedure period (maintenance of nesting scores, less than 15% body weight loss, and maintenance of water and food intake) in both strains. The BALB/c Nude strain showed higher Grimace scores than the C57BL/6 strain before the procedure. Thus, the multimodal analgesia protocol was considered effective, safe, and long-lasting for application in invasive procedures in the C57BL/6 strain of mice. Additionally, differences in opioid analgesic efficacy should be considered for protocol adaptation in other mouse strains, such as BALB/c Nude.