Antinociceptive effects of reactive oxygen species scavengers in animal models of inflammatory and neuropathic pain

Recent data indicate that reactive oxygen species (ROS) are produced in the nociceptive system during persistent pain and contribute to pain sensitization. Aim of this study was to investigate potential antinociceptive effects of ROS scavengers in different animal models of pain. Intrathecal injection of ROS scavengers 1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethyl -4-hydroxypiperidine (TEMPOL) or Phenyl-N-tert-butylnitrone (PBN) significantly inhibited formalin-induced nociceptive behavior in mice, suggesting that ROS released in the spinal cord are involved in nociceptive processing. Formalin-induced nociceptive behavior was also inhibited by intraperitoneal injection of a combination of vitamin C and vitamin E, but not of vitamin C or vitamin E alone. Moreover, the combination of vitamin C and E dose-dependently attenuated mechanical allodynia in the spared nerve injury (SNI) model of neuropathic pain. The SNI-induced mechanical allodynia was also reduced after intrathecal injection of the combination of vitamin C and E, and western blot analyses revealed that vitamin C and E treatment can ameliorate the activation of p38 MAPK in the spinal cord and in DRGs. These data suggest that a combination of vitamin C and E can inhibit the nociceptive behavior in animal models of pain, and points to a role of the spinal cord as an important area of ROS production during nociceptive processing.Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass bei anhaltenden Schmerzen reaktive Sauerstoff-Species (ROS) im nozizeptiven System gebildet werden und an der Schmerzsensibilisierung beteiligt sein könnten. In dieser Arbeit wurden potenzielle antinozizeptive Effekte von ROS-Fängern in nozizeptiven Tiermodellen untersucht. Die intrathekale Injektion der ROS-Fänger 1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine (TEMPOL) oder Phenyl-N-tert-butylnitrone (PBN) bewirkte bei Mäusen eine signifikante Hemmung des Formalin-induzierten nozizeptiven Verhaltens. Das Formalin-induzierte nozizeptive Verhalten wurde auch durch intraperitoneale Injektion einer Kombination aus Vitamin C und Vitamin E, nicht jedoch durch alleinige Injektion von Vitamin C oder Vitamin E, signifikant gehemmt. Darüber hinaus wurde durch Verabreichung der Kombination aus Vitamin C und E die mechanische Allodynie im „Spared Nerve Injury‟ (SNI)-Modell für neuropathische Schmerzen dosisabhängig reduziert. Die SNI-induzierte mechanische Allodynie wurde auch durch intrathekale Injektion der Kombination aus Vitamin C und E abgeschwächt. Mittels Western Blot wurde nachgewiesen, dass die Verabreichung von Vitamin C und E mit einer reduzierten p38 MAPK-Aktivierung im Rückenmark und in Spinalganglien einher geht. Diese Daten lassen vermuten, dass eine Kombination aus Vitamin C und E das nozizeptive Verhalten in Tiermodellen hemmen kann, und dass eine ROS-Produktion im Rückenmark zur Sensibilisierung bei anhaltenden Schmerzen beiträgt