Experimentelle Induktion neuropathischer Schmerzsyndrome durch subkutane Capsaicin-Injektion oder subkutane elektrische Stimulation – Charakteristika zweier etablierter humaner Surrogatmodelle

Einleitung: Die vorliegende Studie untersucht die Validität und Reliabilität zweier etablierter humaner Surrogatmodelle mithilfe der quantitativen sensorischen Testung (QST) und des Laser-Doppler-Imaging (LDI).

Methoden: Bei 10 gesunden Probanden wurde in balancierter Reihenfolge am volaren Unterarm seitengetrennt Capsaicin (CP; 50µg) subkutan injiziert oder eine elektrische Stimulation (ES; 0–30mA, 1Hz, 0,5ms) durchgeführt. Die ES erfolgte über 2 subkutane Elektroden, wobei die Reizstärke in 5-minütigem Abstand bis auf 30mA erhöht wurde. Die Dauer der Stimulation betrug insgesamt 35 Minuten. Zur Beurteilung der Reliabilität beider Surrogatmodelle wurde die entsprechende Stimulation in einem zeitlichen Abstand von 6 Wochen wiederholt, sodass jeder Proband insgesamt 4x (2xCP, 2xES) stimuliert wurde. Mithilfe der QST wurden die Kälte- und Hitzeschmerzschwelle bestimmt und die Pinprick-Sensitivität sowie die dynamische mechanische Allodynie im 1° und 2° Hyperalgesieareal (HA) untersucht. Die Testung erfolgte vor (Baseline, BL), unmittelbar nach Stimulation sowie am Folgetag. Während der Untersuchungen wurde die Schmerzintensität (Pain ratings, PR) mit einer visuellen Analogskala (VAS) erfasst. Ausmaß und Intensität der neurogenen Flare-Reaktion wurde mit LDI beurteilt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA, t-Tests sowie Korrelationsanalysen.

Ergebnisse: Im Vergleich zur BL induzierten beide Stimuli eine Hitzehyperalgesie im 1°HA, die in beiden Modellen auch noch am Folgetag nachweisbar war (p<0,05). Die Pinprick-Sensitivität war in beiden Modellen sowohl im 1° als auch im 2° HA (p<0,01) erhöht, während eine signifikante Allodynie (1°HA, p<0,05) nur nach Capsaicin-Applikation nachweisbar war. Die Test-/Retest Reliabilität beider Modelle war sehr hoch. Dies zeigte sich in den Korrelationsanalysen der PR (CP: r=0.99; ES: r=0.96), der Größe (CP: r=0,98, ES: r=0,99) und Intensität des neurogenen Flares (CP: r=0,95; ES: r=0,99). Die maximale Flare-Größe unterschied sich in beiden Modellen nicht signifikant.

Schlussfolgerung: Beide humane Schmerzmodelle rufen im 1° und 2° HA ähnliche sensorische Veränderungen (QST) hervor und eignen sich beide aufgrund der hohen Reliabilität und Reproduzierbarkeit als Surrogatmodelle zur Erforschung neuropathischer Schmerzsyndrome. Capsaicin war der potentere Induktor einer mechanischen Allodynie. Die Dauer der Reizapplikation und die Schmerzdynamik unterscheiden sich deutlich.