Rheumatoid arthritis (RA) is caused by aberrant attack of the joints by native inflammatory system. This can lead to joint destruction and pain that can be debilitating. Increased angiogenesis and innervation by nociceptive afferent fibers are characteristic features of RA joints, which in addition to the elevated levels of a wide variety of inflammatory mediators, are thought to play an important role in the pathogenesis of chronic inflammatory pain associated with RA. Interestingly, a recent report indicates that C–type natriuretic peptide (CNP) is increased in the blood serum of RA patients. Natriuretic peptides (NPs) control natriuresis and normalize changes in blood pressure. Many biological effects of NPs are mediated by guanylate cyclase (GC)–coupled NP receptors, NPR–A and NPR–B, whereas the third NP receptor, NPR–C, lacks the GC kinase domain and acts as the NP clearance receptor. In addition, NPR–C can couple to specific Gái–βã–mediated intracellular signaling cascades in numerous cell types. Recent studies suggest that NPs are also involved in the regulation of pain sensitivity, although the underlying mechanisms remain largely unknown. In Aim 1, I show that CNP acutely sensitized the excitation of mouse dorsal root ganglia (DRG) sensory neurons that is dependent on the transient receptor potential vanilloid–1 (TRPV1). CNP potentiated capsaicin– and proton–activated TRPV1 currents in cultured mouse DRG neurons and increased neuronal firing frequency, an effect that was absent in DRG neurons from TRPV1−/−mice. Further, CNP injection into mouse hind paw led to the development of thermal hyperalgesia, which was absent in TRPV1−/−mice. In Aim 2, I dissected the signaling mechanism underlying TRPV1 sensitization by CNP. My results show that all 3 functional NPRs are expressed in mouse DRG neurons; however NPR–A/B–cGMP signaling is not involved in CNP–mediated sensitization of TRPV1. Interestingly, I observed that sensitization of TRPV1 by CNP is dependent on protein kinase C (PKC) activity. Furthermore, I found that NPR–C is co–expressed in TRPV1–expressing mouse DRG neurons and can be co–immunoprecipitated with Gαi, but not with Gαq/11 or Gαs subunits. CNP treatment induced translocation of PKCå to the plasma membrane of these neurons, which was attenuated by pertussis toxin pre–treatment. Accordingly, CNP–induced sensitization of TRPV1 was attenuated by pre–treatment of DRG neurons with the specific inhibitors of Gβã, phospholipase–Cβ (PLCβ) or PKC, but not of protein kinase A (PKA), and by mutations at two PKC phosphorylation sites, S502 and S800, in the TRPV1 protein. Furthermore, the development of thermal hyperalgesia in CNP–injected hindpaw was attenuated by administration of specific inhibitors of Gβã or PKC. Thus, my work identifies the Gβã–PLCâ–PKC–dependent potentiation of TRPV1 as a novel signaling cascade recruited by CNP in mouse DRG neurons that can lead to enhanced nociceptor excitability and thermal hypersensitivity. Such signaling cascade could presumably constitute one of the mechanisms underlying chronic inflammatory joint pain associated with RA.

In clinical situations, most of the patients suffer from inflammation and acute postoperative pain after surgery. Postoperative pain has been emphasized as a very crucial issue in improving the quality of medical care in each medical center. Therefore, management of the postoperative pain is an effective approach to reduce the painful unpleasant feeling, complications, and death rate after surgery. Surgical trauma results in the induction of COX-2, leading to the release of prostaglandins, which sensitize peripheral nociceptors and increase the excitability of spinal neurons, producing pain hypersensitivity in the surrounding uninjured tissue.The purpose of this study is to test the preventive effect of COX-2 inhibitor SC-236 for post-operative pain by rat plantar incision model.Then, we explored whether SC-236 is more effective in reducing the hyperalgesia and inflammation response administered before incision than after incision. Furthermore, we used male Sprague-Dawley rats received plantar incision were used in this study, the rats received subcutaneous injection of SC-236 before or after plantar incision. Behavior teste of mechanical allodynia¡Bthermal hyperalgesia and COX-2 expression level was determined at 4 h and 1, 2, and 3 days after surgery. Mechanical allodynia was measured by mechanical withdrawal threshold that was determined by stimulating with von Frey filaments stimulation. Thermal hyperalgesia was measured by thermal withdrawal thermal tested by radioactive thermal assay. Mechanical allodynia¡Bthermal hyperalgesia and COX-2 expression level were measured at various time points by behavior teste¡Breal-time polymerase chain reaction¡Bwestern blot and immunohistochemistry. The data from pre-incisional injection of SC-236 was compared with that from post-incisional injection of SC-236.The results revealed pre-incisional injection of COX-2 inhibitor significantly inhibited thermal hyperalgesia but not mechanical allodynia then post-incisional injection of COX-2 inhibitor group. Skin of pre-incisional injection of SC-236 show significant decreased mRNA expression of COX-2 at 1 day and 2 day after incision evidenced by real-time polymerase chain reaction. Western blot and immunohistochemistry also show significant decreased protein expression of COX-2 at 4 hours and 1 day after incision. Therefore, pre-incisional administration of SC-236 could prevent the surgical wound induced thermal hyperalgesia and decrease mRNA and protein expression level of cutaneous COX-2 at 4 hours and one day after surgical incision compared to post-incisional administration of SC-236 .

Neuropathic pain is one of the most debilitating disorders. Currently available treatments for neuropathic pain are still unsatisfactory as they have only limited treatment effect and patients may suffer from unwanted side effects. Mechanism-based approaches to neuropathic pain treatment are considered to be more effective. Therefore multiple studies are dedicated to study the pathophysiological mechanisms of neuropathic pain. One of the possible underlying mechanism that causes neuropathic pain is neuroinflammation. Recent studies suggested that angiotensin II ( main effector molecule of the renin-angiotensin system) via its receptors in the central nervous system may be involved in the neuroinflammatory processes. The aim of this study was to investigate the role of angiotensin receptor type 1 in the developement and maintenance of neuropathic pain induced in animal model. Spinal nerve ligation (L5) was used as a model of peripheral neuropathy. Our results showed that treatment with AT1R blocker losartan markedly reduced thermal hyperalgesia and reduced increased sensitivity to mechanical stimuli in the SNL-operated rats.This indicates a possibly significant role of AT1 receptors in the development of neuropathic pain, probably due to reduction of neuroinflammation in the nervous system. These findings...

Le récepteur B1 des kinines (RB1) joue un rôle important dans l'inflammation et la nociception. Les sites de liaison du RB1 sont augmentés dans la moelle épinière et le ganglion de la racine dorsale (GRD) chez le rat après la ligature partielle du nerf sciatique (LPNS). Dans ce modèle classique de douleur neuropathique, le traitement aigu avec des antagonistes sélectifs du RB1 renverse l'hyperalgésie thermique mais non pas l’allodynie. Cette étude vise à définir dans ce modèle de LPNS: 1- les effets de traitements aigu et chronique avec des antagonistes du RB1 sur l’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid; 2- la contribution du TRPV1 et du stress oxydatif dans la composante de la douleur neuropathique associée au RB1; 3- l’expression du RB1 au niveau de la moelle épinière lombaire, le GRD et le nerf sciatique par RT-PCR quantitatif (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4- la localisation cellulaire du RB1 dans la moelle épinière lombaire par microscopie confocale. L’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid ont été mesurées par le réflexe de retrait de la patte arrière après l’application à la surface plantaire d’une source radiante de chaleur (méthode Hargreaves), de filaments de Von Frey et d’une goutte d’acétone qui produit une sensation de froid par évaporation. Nous avons montré, dans un premier temps, que l'hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid sont renversées par un traitement chronique avec l’antagoniste du RB1, SSR240612, administré par gavage à raison de 10 mg /kg/jr entre le 15 e et le 20 e jour après la ligature du nerf sciatique et par un traitement antioxydant, la N-acétyl-L-cystéine, administrée par gavage à la dose de 1g/kg/jr, 4jours précédant la ligature et pendant les 2 semaines après la ligature. Un traitement aigu avec le ii SSR240612 (10 mg/kg) ou avec un antagoniste du RB1 qui ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique, le R-954 (2mg/kg, s.c.), n’a bloqué que l’hyperalgésie thermique. Dans un second temps, l’antagoniste du TRPV1, le SB366791, administré à raison de 1 mg/kg/jr par voie sous-cutanée du j-1 au j-14 a renversé l’allodynie tactile et l’hyperalgésie thermique. De plus, nous avons noté deux semaines après la LPNS, des augmentations significatives des niveaux d'ARNm du RB1 dans la moelle épinière lombaire, le nerf sciatique et le GRD du côté ipsilatéral à la ligature. Ces augmentations ont été renversées par le traitement avec la N-acétyl-L-cystéine et l’antagoniste du TRPV1. Le RB1 a été localisé au niveau des fibres de type C avec le marquage au CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide) et au niveau de la microglie utilisant le marquage au Iba-1 dans la moelle épinière lombaire des rats ayant subi une LPNS, 2 semaines plus tôt. Au terme de cette étude, nous avons suggéré que la surexpression du RB1 sur les fibres de type C contribuerait à l’hyperalgésie thermique alors que le RB1 sur la microglie dans la moelle épinière contribuerait aux allodynies tactile et au froid dans le modèle LPNS chez le rat. Le stress oxydatif pourrait être impliqué dans l’induction du RB1. Bien que le rôle du TRPV1 semble plutôt limité à la douleur thermique, il pourrait cependant agir via le RB1 sur les fibres de type C. / The kinin B1 receptor (B1R) plays an important role in inflammation and nociception. B1R binding sites are increased in the spinal cord and dorsal root ganglion (DRG) in rats after partial sciatic nerve ligation (PSNL). In this classic model of neuropathic pain, acute treatment with selective B1R antagonists reversed thermal hyperalgesia but not allodynia. This study aims at determining in this model of PSNL: 1- the acute and chronic effects of B1R antagonists on thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia; 2- the contribution of TRPV1 and the oxidative stress in the component of neuropathic pain associated to B1R; 3 - the expression of B1R in the lumbar spinal cord, the DRG and the sciatic nerve by quantitative RT-PCR (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4 - the cellular localization of B1R in the lumbar spinal cord by confocal microscopy. Thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia were measured by the reflex withdrawal of the hindpaw after application to the plantar surface of a radiant heat source (Hargreaves method), Von Frey filaments and a drop of acetone that produces a sensation of cold by evaporation. We have shown, firstly, that the thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia are reversed by chronic treatment with the B1R antagonist, SSR240612, administered by gavage at a dose of 10 mg/ kg / day from day 15 to day 20 after sciatic nerve ligation and with antioxidant treatment, N-acetyl-L-cysteine, administered by gavage at a dose of 1g /kg/ day, four days before ligation and for two weeks after ligation. Acute treatment with SSR240612 (10 mg/kg) or with the B1R antagonist R-954 (2 mg/kg, s.c.) which does not pass the blood-brain barrier blocked thermal hyperalgesia only.

Le récepteur B1 des kinines (RB1) joue un rôle important dans l'inflammation et la nociception. Les sites de liaison du RB1 sont augmentés dans la moelle épinière et le ganglion de la racine dorsale (GRD) chez le rat après la ligature partielle du nerf sciatique (LPNS). Dans ce modèle classique de douleur neuropathique, le traitement aigu avec des antagonistes sélectifs du RB1 renverse l'hyperalgésie thermique mais non pas l’allodynie. Cette étude vise à définir dans ce modèle de LPNS: 1- les effets de traitements aigu et chronique avec des antagonistes du RB1 sur l’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid; 2- la contribution du TRPV1 et du stress oxydatif dans la composante de la douleur neuropathique associée au RB1; 3- l’expression du RB1 au niveau de la moelle épinière lombaire, le GRD et le nerf sciatique par RT-PCR quantitatif (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4- la localisation cellulaire du RB1 dans la moelle épinière lombaire par microscopie confocale. L’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid ont été mesurées par le réflexe de retrait de la patte arrière après l’application à la surface plantaire d’une source radiante de chaleur (méthode Hargreaves), de filaments de Von Frey et d’une goutte d’acétone qui produit une sensation de froid par évaporation. Nous avons montré, dans un premier temps, que l'hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid sont renversées par un traitement chronique avec l’antagoniste du RB1, SSR240612, administré par gavage à raison de 10 mg /kg/jr entre le 15 e et le 20 e jour après la ligature du nerf sciatique et par un traitement antioxydant, la N-acétyl-L-cystéine, administrée par gavage à la dose de 1g/kg/jr, 4jours précédant la ligature et pendant les 2 semaines après la ligature. Un traitement aigu avec le ii SSR240612 (10 mg/kg) ou avec un antagoniste du RB1 qui ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique, le R-954 (2mg/kg, s.c.), n’a bloqué que l’hyperalgésie thermique. Dans un second temps, l’antagoniste du TRPV1, le SB366791, administré à raison de 1 mg/kg/jr par voie sous-cutanée du j-1 au j-14 a renversé l’allodynie tactile et l’hyperalgésie thermique. De plus, nous avons noté deux semaines après la LPNS, des augmentations significatives des niveaux d'ARNm du RB1 dans la moelle épinière lombaire, le nerf sciatique et le GRD du côté ipsilatéral à la ligature. Ces augmentations ont été renversées par le traitement avec la N-acétyl-L-cystéine et l’antagoniste du TRPV1. Le RB1 a été localisé au niveau des fibres de type C avec le marquage au CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide) et au niveau de la microglie utilisant le marquage au Iba-1 dans la moelle épinière lombaire des rats ayant subi une LPNS, 2 semaines plus tôt. Au terme de cette étude, nous avons suggéré que la surexpression du RB1 sur les fibres de type C contribuerait à l’hyperalgésie thermique alors que le RB1 sur la microglie dans la moelle épinière contribuerait aux allodynies tactile et au froid dans le modèle LPNS chez le rat. Le stress oxydatif pourrait être impliqué dans l’induction du RB1. Bien que le rôle du TRPV1 semble plutôt limité à la douleur thermique, il pourrait cependant agir via le RB1 sur les fibres de type C. / The kinin B1 receptor (B1R) plays an important role in inflammation and nociception. B1R binding sites are increased in the spinal cord and dorsal root ganglion (DRG) in rats after partial sciatic nerve ligation (PSNL). In this classic model of neuropathic pain, acute treatment with selective B1R antagonists reversed thermal hyperalgesia but not allodynia. This study aims at determining in this model of PSNL: 1- the acute and chronic effects of B1R antagonists on thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia; 2- the contribution of TRPV1 and the oxidative stress in the component of neuropathic pain associated to B1R; 3 - the expression of B1R in the lumbar spinal cord, the DRG and the sciatic nerve by quantitative RT-PCR (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4 - the cellular localization of B1R in the lumbar spinal cord by confocal microscopy. Thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia were measured by the reflex withdrawal of the hindpaw after application to the plantar surface of a radiant heat source (Hargreaves method), Von Frey filaments and a drop of acetone that produces a sensation of cold by evaporation. We have shown, firstly, that the thermal hyperalgesia and tactile and cold allodynia are reversed by chronic treatment with the B1R antagonist, SSR240612, administered by gavage at a dose of 10 mg/ kg / day from day 15 to day 20 after sciatic nerve ligation and with antioxidant treatment, N-acetyl-L-cysteine, administered by gavage at a dose of 1g /kg/ day, four days before ligation and for two weeks after ligation. Acute treatment with SSR240612 (10 mg/kg) or with the B1R antagonist R-954 (2 mg/kg, s.c.) which does not pass the blood-brain barrier blocked thermal hyperalgesia only.