DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-93336-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40087482
تاريخ النشر: 2025-03-15
المؤلف: Aylina Glasenapp وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الأدوية البيطرية والتخدير
نظرة عامة
تقدم هذه الفقرة دراسة حول الديناميكا الدوائية وقابلية التحمل للكاربروفين في جرذان سبراجي-داولي، تهدف إلى تحسين تسكين الألم من خلال طرق الإدارة المحددة حسب الأنواع. شملت الأبحاث تحديد تركيزات البلازما بعد الحقن تحت الجلد (s.c.) (5 ملغ/كغ) وعلاج لمدة 5 أيام عبر مياه الشرب (d.w., 10 ملغ/كغ/24 ساعة). باستخدام LC-MS/MS، وُجد أن تركيزات البلازما بلغت ذروتها عند 39.16 ± 7.38 ميكروغرام/مل عند 3 ساعات بعد الحقن، وظلت فوق العتبة العلاجية البالغة 24.3 ميكروغرام/مل لمدة لا تقل عن 6 ساعات، مع عمر نصف (T1/2) قدره 7.06 ساعات.
أشارت التقييمات السلوكية، بما في ذلك اختبار إروين، والتقييم السريري، ومقاييس فسيولوجية متنوعة، إلى آثار جانبية طفيفة، مع ملاحظة تخدير مؤقت وانخفاض في درجة حرارة الجسم لدى الإناث بعد الإدارة تحت الجلد. ومن الجدير بالذكر أنه لم يتم الكشف عن أي مشاكل في الجهاز الهضمي. تشير النتائج إلى أن الكاربروفين يمكن إدارته بفعالية عبر الحقن تحت الجلد وأن الطريق الفموي مقبول جيدًا، مما يدعم استخدامه لتسكين الألم المحسن في نماذج الجرذان.
طرق
استخدمت الدراسة تصميمًا تجريبيًا منهجيًا لتقييم آثار الكاربروفين على مجموعة متنوعة من المعايير الفسيولوجية في الجرذان. في البداية، خضعت الحيوانات لفترة تأقلم تلتها مرحلة جمع بيانات أساسية (BL1) على مدى خمسة أيام، تم خلالها تسجيل مقاييس مثل تناول الطعام والماء، ووزن الجسم، والتقييمات السلوكية (اختبار إروين، مقياس تعبير الجرذ). بعد ذلك، تم إعطاء حقن تحت الجلد للكاربروفين، مع أخذ عينات دم في نقاط زمنية متعددة (1، 2، 3، 6، 12، 24، و48 ساعة بعد الحقن). تلت فترة استرداد مدتها أسبوعين مرحلة أساسية ثانية (BL2)، تعكس جمع البيانات الأولية، بعد ذلك تم إعطاء الكاربروفين عبر مياه الشرب لمدة خمسة أيام، مع أخذ عينات دم إضافية عند 3، 6، 12، 24، 36، 108، و120 ساعة.
تم جمع عينات الدم من الوريد الجانبي للذيل لستة جرذان (ثلاثة ذكور وثلاث إناث) باستخدام أنابيب EDTA، تلتها عملية الطرد المركزي وتخزين البلازما عند -80 درجة مئوية للتحليل لاحقًا. قبل كل عملية أخذ عينة دم، تم تقييم قابلية تحمل الإجراء باستخدام اختبار إروين. في نهاية التجربة، تم euthanizing الجرذان عبر استنشاق CO₂، وتم الحصول على عينات الدم النهائية من خلال ثقب القلب للتحليل الشامل، بما في ذلك تعداد الدم الكامل وقياسات الإلكتروليتات، والجلوكوز، واللاكتات. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تشريح للجثث للتحقق من أي شذوذات ماكروسكوبية، مع إعداد أعضاء محددة (المعدة، الأمعاء الدقيقة، الكبد، والكلى) للفحص النسيجي.
مناقشة
تسلط فقرة المناقشة في ورقة البحث الضوء على النتائج المتعلقة بقابلية التحمل والديناميكا الدوائية (PK) للكاربروفين (CAR) في جرذان سبراجي داولي، مع التأكيد على إمكانيته كمسكن في البيئات المخبرية. أظهرت الدراسة أن حقنة واحدة تحت الجلد (s.c.) من CAR بجرعة 5 ملغ/كغ حققت تركيزات بلازما فوق العتبة العلاجية لمدة لا تقل عن 6 ساعات، مع الوصول إلى تركيز ذروة عند 3 ساعات وعمر نصف للإخراج قدره 7.06 ساعات. علاوة على ذلك، حافظت الإدارة الفموية المطولة عبر مياه الشرب (d.w.) بجرعة 10 ملغ/كغ/24 ساعة على مستويات البلازما فوق العتبة العلاجية خلال 24 ساعة، مما يشير إلى أن هذه الطريقة غير الغازية هي بديل قابل للتطبيق لحقن تحت الجلد.
تم تقييم قابلية تحمل CAR باستخدام اختبار إروين المعدل، مما كشف عن آثار جانبية خفيفة وعابرة فقط، مثل انخفاضات طفيفة في قوة القبضة ودرجة حرارة الجسم، خاصة في الجرذان الإناث. ومن الجدير بالذكر أنه لم يتم ملاحظة أي آثار سلبية كبيرة على سلوك الحفر أو بناء الأعشاش، مما يشير إلى أن علاج CAR لا يعيق هذه الأنشطة. أشارت التقييمات النسيجية والملفات الدموية إلى عدم وجود أضرار كبيرة في الأعضاء أو تغييرات في إنزيمات الكبد، مما يعزز سلامة CAR خلال الإدارة المطولة. بشكل عام، تدعم النتائج استخدام CAR كمسكن جيد التحمل في الجرذان، مع آثار على تحسين رفاهية الحيوانات وتنقيح بروتوكولات تسكين الألم في البيئات البحثية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-93336-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40087482
Publication Date: 2025-03-15
Author(s): Aylina Glasenapp et al.
Primary Topic: Veterinary Pharmacology and Anesthesia
Overview
This section presents a study on the pharmacokinetics and tolerability of carprofen in Sprague-Dawley rats, aimed at optimizing analgesia through species-specific administration routes. The research involved determining plasma concentrations following subcutaneous (s.c.) injection (5 mg/kg) and a 5-day treatment via drinking water (d.w., 10 mg/kg/24 h). Using LC-MS/MS, it was found that plasma concentrations peaked at 39.16 ± 7.38 µg/ml at 3 hours post-injection, remaining above the therapeutic threshold of 24.3 µg/ml for at least 6 hours, with a half-life (T1/2) of 7.06 hours.
Behavioral assessments, including the Irwin test, clinical scoring, and various physiological measures, indicated minimal adverse effects, with only transient sedation and decreased body temperature observed in females after s.c. administration. Notably, no gastrointestinal issues were detected. The findings suggest that carprofen can be effectively administered via s.c. injection and that the oral route is well-tolerated, supporting its use for refined analgesia in rat models.
Methods
The study employed a systematic experimental design to assess the effects of CAR on various physiological parameters in rats. Initially, animals underwent a habituation period followed by a baseline data collection phase (BL1) over five days, during which metrics such as food and water intake, body weight, and behavioral assessments (Irwin test, rat grimace scale) were recorded. Following this, subcutaneous injections of CAR were administered, with blood samples taken at multiple time points (1, 2, 3, 6, 12, 24, and 48 hours post-injection). A recovery period of two weeks preceded a second baseline phase (BL2), mirroring the initial data collection, after which CAR was administered via drinking water for five days, with additional blood sampling at 3, 6, 12, 24, 36, 108, and 120 hours.
Blood samples were collected from the lateral tail vein of six rats (three males and three females) using EDTA tubes, followed by centrifugation and plasma storage at -80 °C for later analysis. Prior to each blood sampling, the tolerability of the procedure was assessed using the Irwin test. At the conclusion of the experiment, rats were euthanized via CO₂ inhalation, and final blood samples were obtained through cardiac puncture for comprehensive analysis, including full blood count and measurements of electrolytes, glucose, and lactate. Additionally, necropsies were performed to investigate any macroscopic abnormalities, with specific organs (stomach, small intestine, liver, and kidneys) prepared for histological examination.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the findings regarding the tolerability and pharmacokinetics (PK) of carprofen (CAR) in Sprague Dawley rats, emphasizing its potential as an analgesic in laboratory settings. The study demonstrated that a single subcutaneous (s.c.) injection of CAR at 5 mg/kg achieved plasma concentrations above the therapeutic threshold for at least 6 hours, with a peak concentration reached at 3 hours and an elimination half-life of 7.06 hours. Furthermore, prolonged oral administration via drinking water (d.w.) at 10 mg/kg/24 h maintained plasma levels above the therapeutic threshold within 24 hours, indicating that this non-invasive method is a viable alternative to s.c. injections.
The tolerability of CAR was assessed using a modified Irwin test, revealing only mild and transient side effects, such as slight decreases in grip strength and body temperature, particularly in female rats. Notably, no significant adverse effects on burrowing or nest-building behaviors were observed, suggesting that CAR treatment does not impair these activities. Histopathological evaluations and blood profiles indicated no significant organ damage or alterations in liver enzymes, reinforcing the safety of CAR during prolonged administration. Overall, the findings support the use of CAR as a well-tolerated analgesic in rats, with implications for improving animal welfare and refining analgesic protocols in research settings.