1. maj 2000

Dansk Veterinærtidsskrift Nr. 0009_b

Nociception efter kastration af juvenile grise målt ved kvantitativ bestemmelse af c-Fos udtrykkende neuroner i rygmarvens dorsalhorn

Proteinet c-Fos udtrykkes i de postsynaptiske neuroner i rygmarvens dorsalhorn efter smertefulde stimuli. Neuroner, der udtrykker c-Fos, kan derfor anvendes som markør for nociception efter en smertevoldende påvirkning.


Proteinet c-Fos udtrykkes i de postsynaptiske neuroner i rygmarvens dorsalhorn efter smertefulde stimuli. Neuroner, der udtrykker c-Fos, kan derfor anvendes som markør for nociception efter en smertevoldende påvirkning.

I dette forsøg blev der fundet en statistisk signifikant forskel (Student’s t-test p < 0,02) i antallet af c-Fos udtrykkende neuroner mellem lokalbedøvede og ikke-lokalbedøvede grise. Sammenholdt med adfœrdsmæssige observationer konkluderes, at forskellen i nociceptionen giver anledning til en stærk smerteperception hos de ikke-lokalbedøvede grise.

Disse iagttagelser rejser spørgsmålet, om det dyreetisk kan retfærdiggøres fortsat at kastrere grise uden lokalbedøvelse. Yderligere forskning er imidlertid nødvendig for at beskrive hele smertebilledet ved kastration og for at finde metoder til optimal applikation af lokalbedøvelse.

Summary

Noxious stimuli induce expression of the protein c-Fos in neurones in spinal cord dorsal horn. The number is maximal about two hours after noxious stimulation. They can be visualised immunohistochemically and the number quantified stereologically. Pigs younger than 4 weeks may be castrated without anaesthesia. Clinical studies on pain perception in pigs undergoing castration conclude that castration is painful. However, a quantitative objective measurement of nociception is now possible with the c-Fos technique. Two groups of juvenile pigs were castrated routinely. Group one received local anaesthetic intrafunicularly (bilateral) and subcutaneously at the site of incision. Group two received identical treatment with 0.9% NaCl. After two hours the pigs were fixed by perfusion and the thoracic and lumbar spinal cord was isolated. Serial cryostate sections were stained for c-Fos and subjected to stereological quantification of the number of c-Fos positive neurones. The pigs were video filmed while being castrated. In unanaesthetised pigs 14.140 ± 5.690 (mean ± SD) neurones expressed c-Fos whereas in the anaesthetised pigs the number was 4.760 ± 4.484 (p < 0.02, Student t-test). The anaesthetised pigs were calm whereas the unanaesthetised were fighting and screaming. With optimisation of the procedure for application of local anaesthetic, the number of activated neurones could possibly be further lowered. The findings raise the question whether it is acceptable to castrate pigs without application of local anaesthetic.


Indledning


I Danmark er det tilladt at kastrere grise op til 28. levedag uden anvendelse af bedøvelse. I en udtalelse fra “Arbejdsgruppen om hold af svin”, nedsat af Fødevareministeriet, anbefales det, at den maksimale aldersgrænse for kastration nedsættes til 7 dage efter grisenes fødsel (maj 1999) ud fra den opfattelse, at belastningen vil være mindst hos de unge grise. Hensigten med dette forsøg var at tilvejebringe indicier for, om grise har væsentlige smerter ved kastration og i givet fald at fokusere på rimeligheden af at kastrere grise uden bedøvelse.

Andre undersøgelser omhandlende smerter ved kastration af grise har vist, at indgrebet er smertevoldende (McGlone & Hellmann 1988). Ved kastration af grise har man således udført målinger under kastrationen, hvor der blev fundet en forskel i hjertefrekvensen og højfrekvent hylen. Endvidere fandtes indikation for, at kastration uden lokalbedøvelse er mere stressende for grise, hvis de er over 8 dage gamle ved indgrebet (White et al. 1995). I tiden umiddelbart efter kastrationen er der påvist en adfærdsforskel, målt på bl.a. diefrekvensen, mellem 2 uger gamle og 7 uger gamle grise. Adfærdsændringen hos 2 uger gamle grise kunne ophæves ved anlæggelse af lokalbedøvelse, hvilket ikke var muligt hos 7 uger gamle grise (McGlone & Hellmann 1988). Målinger af de længerevarende konsekvenser har vist, at kastration af 1 dag gamle grise uden lokalanalgesi hæmmer tilvæksten indtil fravænning (McGlone et al. 1993). Dette er ikke tilfældet for 3 dage gamle grise (Kielly et al. 1999). Konklusionen baseret på disse iagttagelser må derfor være, at kastration uden bedøvelse mest skånsomt udføres på grise i alderen 3-8 dage.

I denne undersøgelse anvendtes en anerkendt metode til bestemmelse af nociceptions neurale aktivering i rygmarven. Ved nociceptiv stimulation induceres proteinet c-Fos i postsynaptiske neuroner i ryg- marvens dorsalhorn, hvor det især udtrykkes i laminae I, II og V, og har en maksimal forekomst efter ca. 2 timer (Harris 1998). Metoden indebærer en immunhistokemisk påvisning af det intranukleære protein c-Fos med efterfølgende kvantificering af antallet af positive neuroner ved stereologisk teknik. De c-Fos positive neuroner tælles i tilfældige, systematisk udtagne snit af rygmarven, hvorefter det absolutte antal kan bestemmes.


Materiale og metoder


Ti grise i alderen 4-7 dage blev benyttet. De var alle ubeskadigede, ikke halekuperede og anatomisk normale ornegrise.

Grisene blev tilfældigt fordelt i to grupper, hvor grisene i den ene gruppe fik anlagt lokalbedøvelse før kastrationen, og grisene i den anden gruppe blev injiceret med fysiologisk saltvand. Undersøgelsen blev tilrettelagt som et blindforsøg, således at forsøgsudøverne var uvidende om grisenes behandling med enten lokalbedøvelse eller fysiologisk saltvand, indtil resultaterne var opnået.

Til lokalbedøvelsen anvendtes 0.25% bupivacain (med noradrenalin), som har en virkningstid på 3-10 timer (Skarda 1996). Et volumen på 2.8 ml blev fordelt med 1.0 ml deponeret intrafuniculært i hver sædstreng, og 0.8 ml deponeret subkutant i scrotum. Efter 25 min. blev der udført kastration på blottet testikel og blottet sædstreng ved vertikal incision i huden over scrotum. Denne procedure er repræsentativ for svineavleres indgreb ved kastration i Danmark (Hesselholt 1999).

Hver gris blev præmedicineret med azaperone (6 mg/kg, i.m.) 1 time og 25 min. efter kastrationen og ladt i ro i 15 min. Herefter anlagdes kateter i en ørevene, og grisen blev bedøvet med mebumal (pentobarbital) til effekt. To timer efter kastrationen blev den anæsteserede gris perfusionsfikseret igennem hjertet med ca. 1.5 l 4% formalin. Rygmarven blev udtaget og postfikseret i formalin. Efter frostbeskyttelse blev rygmarven udskåret i blokke af 5 mm tykkelse og nedfrosset til -80°C. Blokkene af rygmarv blev indstøbt og snittet i cryostat, hvorefter snittene blev immunhistokemisk mærket og baggrundsfarvet. Ved udskæringen i blokke og skæringen på cryostat anvendtes en systematisk og tilfældig metode, hvorefter en stereologisk kvantitativ tællemetode blev benyttet (C.A.S.T-Grid, Olympus, Danmark).


Resultater

På ubedøvede grise blev et meget stort antal neuroner i rygmarvens dorsalhorn aktiveret (tabel 1). På de lokalbedøvede grise blev mindre end en trediedel neuroner aktiveret (tabel 1). Forskellen i antallet af aktiverede neuroner mellem de to grupper er statistisk signifikant (p < 0,02).

Tabel 1. Antal af c-Fos positive neuroner i rygmarvens dorsal horn hos grise kastreret uden og med lokalbedøvelse (gennemsnit ± standardafvigelse)

Gruppe

c-Fos positive neuroner
(gennemsnit ± standardafvigelse)

Ubedøvede grise

14.140 ± 5.690

Lokalbedøvede girse

4.760 ± 4.465

P<0,02; student's t-test


Under kastrationen var det adfærdsmæssigt særdeles tydeligt, hvilke grise, der havde fået anlagt en lokalbedøvelse. De var rolige, og hylede meget lidt under indgrebet.

I observationsperioden indtil bedøvelsen for perfusionsfiksering var det karakteristisk, at sædstengen hos de lokalbedøvede grise promenerede frem gennem såret. Hos de ikke lokalbedøvede grise trak sædstrengen sig umiddelbart tilbage i lyskekanalen efter overskæringen.


Diskussion

Kastration af juvenile grise gav anledning til stimulation af smertebaner ved aktivering af et stort antal neuroner i rygmarvens dorsalhorn. Aktiveringen hos de lokalbedøvede grise var signifikant lavere. Denne forskel indikerer, at kastration uden lokalbedøvelse i langt højere grad aktiverer smertebaner end ved kastration med lokalbedøvelse. Den meget tydelige forskel i adfærd mellem de to grupper understøtter, at kastrationen og den dermed forbundne aktivering af smertebaner er smertevoldende.

Den intrafunikulære lokalbedøvelse er vanskelig at anlægge, hvilket kan resultere i en utilstrækkelig effekt. Desuden lammes innervationen af musculus cremaster, medførende at tunicae persisterer i kastrationssåret indtil analgesiens ophør. Den fremstående stump af sædstrengen kan fungere som væge og dermed give anledning til en efterfølgende infektion. Ved en mere proximal amputation af sæd-strengen kan problemet undgås, men dette er ikke en løsning, idet overskæringen derved bliver proximalt for lokalbedøvelsen. Et alternativ kunne bestå i anvendelse af et ultrakort virkende lokalbedøvelsesmiddel.

Forsøgets resultater rejser det spørgsmål, om kastration af grise uden bedøvelse er acceptable fra et dyreetisk synspunkt. For at kunne besvare dette spørgsmål mere konklusivt, vil det være nødvendigt at foretage uddybende undersøgelser på 7 og 28 dage gamle grise samt undersøge følgerne af en mulig efterfølgende inflammation og konsekvenserne af den langsomme tilbagetrækning af cremaster musklen.

Såfremt en effektiv og i praksis let udførlig metode kan udvikles, bør kastration af grise ikke være tilladt uden lokalbedøvelse. Indtil dette måtte finde sted, bør anbefalingen fra “Arbejdsgruppen om hold af svin” følges med en maksimal aldersgrænse på 7 dage.


Litteratur


Harris, J.A. (1998): Using c-Fos as a neural marker of pain. Brain Research Bulletin, vol. 45, pp. 1-8.

Hesselholt, M. (1999): Personlig meddelelse. Professor, dr.med.vet., Institut for Kirurgi, Den Kgl.Veterinær- og Landbohøjskole, Frederiksberg.

Kielly, J.; Dewey, C.E. & Cochran, M. (1999): Castration at three days of age temporarily slows growth of pigs. Swine Health Production, vol. 7, pp. 151-153.

McGlone, J.J. & Hellmann, J.M. (1988): Local and general anesthetic effects on behaviour and performance of two- and seven- week old castrated and uncastrated piglets. Journal of Animal Science, vol. 66, pp. 3049-3058.

McGlone, J.J.; Nicholson, R.I.; Hellmann, J.M. & Herzog, D.N. (1993): The development of pain in young piglets associated with castration and attempts to prevent castration-induced behavioural changes. Journal of Animal Science, vol. 71, pp. 1441-1446.

Skarda, R.T. (1996): Local and regional anesthetic and analgesic techniques. In: Thurmon, J.C.; Tranquilli, W.J. & Benson, G.J. (Ed.) (1996): Lumb & Jones’ Veterinary Anesthesia. 3. udgave. Forlaget Williams & Wilkins, 351 West Cambden Street, Baltimore, Maryland, 21201-2436 USA, pp. 426-514.

White, R.G.; DeShazer, J.A.; Tressler, C.J.; Borscher, G.M.; Davey, S.; Waninge, A.; Parkhurst, A.M.; Milanuk, M.J. & Clemens, E.T. (1995): Vocalization and physiological respons of pigs during castration with or without a local anesthetic. Journal of Animal Science, vol. 73, pp. 381-386.

Kilde: Dansk Veterinærtidsskrift nr. 9, 1. maj 2000, 83. årgang side 16-18

Dette er et uddrag af Pernille Y, Nyborg og Anne Sørig's veterinær specialerapport.


Institution: Den Danske Dyrlægeforening

Forfatter: Pernille Y. Nyborg, Anne Sørig, Kirsten Lykkegaard, Ove Svendsen

Udgivet: 1. maj 2000

Dyregruppe: Pattegrise

Fagområde: Sundhed/Veterinært