Interferentie vermindert pijngedrag en hyperalgesie, maar geen oedeem bij ontstekingsreactie bij ratten

De pijn die bij ontstekingen ontstaat wordt deels veroorzaakt door de bron van noxische prikkeling maar ook deels ook door de ontstekingsmediatoren zoals prostaglandinen die perifere pijnvezels sensitiseren. Daardoor wordt de prikkeldrempel voor pijn verlaagd en kan er zelfs spontaan pijn optreden. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAID’s) blokkeren deze prostaglandine synthese en voorkomen zo de perifere sensitisatie. Elektrotherapie zou een alternatief kunnen zijn voor NSAID’s. Interferentie is mogelijk meer geschikt dan TENS omdat ze door de hoge draagfrequentie minder weerstand aan de huid ondervindt en daardoor dieper in het weefsel komt en bovendien beter te verdragen is. Het effect van interferentie op pijn en oedeem bij ontstekingen is bij diermodellen nog weinig onderzocht. De huidige studie heeft dit tot onderwerp. De ontstekingen worden in het eerste experiment met formaline (exp I) opgewekt en in een tweede experiment met Carrageenan.

Methode
Deze studie wordt op Wistar ratten uitgevoerd. Op de achterpoten van de ratten werden twee kleine elektroden met tape vastgezet. De bipolaire interferentie bestond uit een draagfrequentie van 4000 Hz, met daarin een modulatie van 140 Hz. De pulsduur was 125 milliseconde. De amplitude was 5 mA. Dit is een intensiteit die boven de sensorische drempel ligt maar onder de motorische.

Exp I: Formaline geïnduceerd pijngedrag
De ontstekingspijn werd met een formaline injectie (1%) onder de huid op de achterpoot opgewekt. In het pijngedrag van rat zijn twee fasen te onderscheiden; een eerste fase van 7 minuten en na een korte periode van betrekkelijke rust volgt een langere periode van één uur van pijngedrag. Dit pijngedrag van ratten op formaline is goed onderzocht en wordt veroorzaakt door histamine en serotonine die direct de nociceptoren activeren. Het gehele uur na de injectie werd de rat geobserveerd in 12 blokken van 5 minuten. De onderzoekers telde daarbij hoe vaak de rat het aangedane been in trok. Dit is een betrouwbare maat voor pijngedrag. De interferentie werd gegeven direct tijdens het uur na de formaline injectie, een andere groep kreeg de interferentie het gehele uur voorafgaande aan de injectie. De controle groep kreeg ook de elektrode opgeplakt maar ontvingen geen stroom. De observator wist niet of de rat interferentie had of niet. Elke rat deed maar aan één conditie mee.

Exp II: Carrageenan geïnduceerde mechanische hyperalgesie
Carrageenan injectie geeft direct een acute ontstekingsreactie met pijn, oedeem en hyperalgesie. De hyperalgesie wordt vooral door vrijkomende eicosanoïden en sympathicomimetische aminen. In dit onderzoek werd gemeten hoe snel na het starten van een mechanische pijn-stimuli de rat een ‘freezing reaction’ vertoonde. De mechanische stimuli bestond uit een continue druk van 20 mm Hg, gegeven via een kleine luchtband om de achterpoot. De freezing reaction bestaat uit een korte apneu met intrekken van het hoofd en voorpoten en een sterke vermindering van het vluchtgedrag dat de dieren doorgaans in deze experimenten vertonen. De tijd tussen het toepassen van de mechanische druk en het ontstaan van de freezing reactie werd vóór de carrageenan injectie in de achterpoot gemeten (baseline meting), en 2, 3 en 4 uur na deze injectie. Omdat de maximale hyperalgie en oedeemvorming op carrageenan 3 uur na de injectie ligt, werd de interferentie 2 uur na de injectie gestart.

Oedeem metingen in experiment 1 en 2
Oedeem werd opgemeten via een plethysmometer vóór en 1 uur na de formaline injectie en 2, 3 en 4 uur na de carrageenan injectie. In de bovenstaande experimenten doet elke rat slechts aan één conditie mee (experimenteel of controle). Per conditie zaten er doorgaans 6 ratten in een groep.

Resultaten

Exp I: Pijngedrag bij formaline injectie
De interferentie die direct na de formaline injectie gegeven werd had een significant effect op reductie van pijngedrag ten opzichten van de controle groep zonder interferentie. De interferentie die gegeven werd in het uur voorafgaande aan formaline injectie had in dit opzicht geen effect. Op oedeemvorming werden geen effecten gevonden van interferentie.

Exp II: Mechanische hyperalgesie bij carrageenan injectie
De interferentie 2 uur na de carrageenan injectie zorgde ervoor dat de mechanische hyperalgesie niet verder toenam. In de controle conditie zonder interferentie nam de hyperalgesie wel verder toe tot het maximum rond drie uur. Na het stopen van de interferentie neemt de hyperalgesie wel weer toe zodat in de laatste meting (4 uur na injectie) de hyperalgesie in de experimentele- en de controle conditie weer gelijk zijn. Interferentie had wederom geen effect op oedeemvorming.

Opmerking auteurs
Interferentie van 1 uur heeft dus direct maar tijdelijk effect op pijngedrag en mechanische hyperalgesie bij ratten. In die zin bevelen de auteurs het gebruik van interferentie bij acute ontstekingspijn aan. In de klinische literatuur bij mensen zijn de resultaten van interferentie op pijn nogal wisselend. Men moet echter niet vergeten dat verschillende pijncondities een verschillend effect van interferentie kunnen laten zien. Dit kan te maken hebben met verschillen in neurogene of ontstekingsmechanisme die aan de verschillende pijnen ten grondslag liggen.

Opmerking samenvatter
Nuancering van de uitspraak dat interferentie niet klinisch werkzaam is als pijndemper lijkt op zijn plaats. Er is duidelijk meer onderzoek nodig dat inzichtelijk maakt bij welke typen pijn interferentie werkzaam is, en via welke mechanisme of onder welke omstandigheden interferentie werkzaam is.