Balance Acupuncture: An Experimental Study on the Effectiveness of Treating Radicular Pain in a Lumbar Disc Herniation Rat Model

BackgroundLumbar disc herniation (LDH) is a common clinical disease accounting for lumbocrural pain in the majority of the patients. The incidence of LDH has risen quickly in the past years. The theory of balance acupuncture is a new method firstly established by Dr. Wang Wenyuan and further developed according to a large amount of clinical studies which have come to emphasize its immediate therapeutic effects. Swiftness of effect as well as an easy point selection and handling are among the advantages of this technique.ObjectivesBy applying balance acupuncture in a clinical setting, we have obtained data reporting a significant effect on LDH. However, the mechanisms are still unknown. The clinical symptoms of radicular pain are mainly induced by pathological changes due to mechanical compression and the chemical inflammation process. With this theoretical background, we used a rat lumbar disc herniation model with radiculopathy which resembled the pathological situation of radicular pain in LDH of humans. We observed the beneficial effect of balance acupuncture on LDH with radiculopathy and tried to decipher its working mechanism for clinical treatments.MethodsMale SD (Sprague-Dawley) rats were randomly and evenly assigned to a blank group, a sham-operation group, a model group and a treatment group, respectively. In the model group, radiculopathy of LDH was simulated by cerclaging the L5 nerve root, followed by a detection of the change of claw-latency after thermally stimulated withdrawal. Moreover, the histological changes were judged by haematoxylin-eosin (HE) staining, whereby the physiological marker IL-1β was detected, showing stimulation by the balance acupoints “lumbago” and “hip pain”.Results(1) Radiculopathy caused by LDH-nerve compression can cause hyperalgesia of the lower limbs, reduction of the pain tolerance threshold, edema of the nerve root tissue, disappearance of the axon, and infiltration of inflammatory cells. (2) Radiculopathy caused by LDH can cause an increase of IL-1β. There was a positive correlation between IL-1β and the inflammatory response of the nerve root as well as the amount of pain. (3) Balance acupuncture can diminish fiber edema of the nerve root and demyelination, reduce the responses of the inflammation and stress, and promote healing of the injured nerve root.ConclusionBalance acupuncture can regulate the responses to the hyperalgesia in radiculopathy caused by LDH. It can influence the expression level of some cytokines, and eventually repair the disordered functions of the nerve root to some extent, all of which might be regulated through neuroendocrinal–immune system related cascades and pathways. Therefore, balance acupuncture is a novel method for treatment of disease like LDH with radicular pain, which is worthy to be tested extensively in clinical surroundings.

ZusammenfassungHintergrundDer lumbale Bandscheibenvorfall (BSV) ist als Auslöser für lumboischialgiforme Schmerzen weit verbreitet. Die Inzidenz des BSV ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Die Theorie der Balance-Akupunktur ist eine neue Methode, die zuerst von Dr. Wang Wenyuan vorgestellt und aufgrund zahlreicher klinischer Studien weiterentwickelt wurde, die ihre rasche therapeutische Wirkung betonten. Das schnelle Einsetzen der Wirkung sowie eine einfache Punktauswahl und Durchführungsmethode zählen zu den Pluspunkten dieser Technik.ZielDurch die Anwendung der Balance-Akupunktur im klinischen Bereich existieren bereits zahlreiche Daten, die eine signifikante Wirkung auf den BSV bezeugen. Jedoch waren die genauen Mechanismen bisher unbekannt. Die klinischen Symptome des radikulären Schmerzes werden hauptsächlich verursacht durch pathologische Veränderungen aufgrund der mechanischen Kompression sowie des chemischen Inflammationsprozesses. Mit diesem theoretischen Hintergrund benutzten wir ein Rattenmodell der Radikulopathie bei Bandscheibenvorfall, welches die pathologische Situation des radikulären Schmerzes beim menschlichen BSV wiederspiegelte. Wir beobachteten die positiven Effekte der Balance-Akupunktur auf den Bandscheibenvorfall mit Radikulopathie und versuchten, ihre Wirkmechanismen für klinische Behandlungen zu entschlüsseln.MethodenMännliche SD (Sprague-Dawley) Ratten wurden zufällig und gleichmäßig entweder einer leeren Gruppe, einer Kontrollgruppe (Sham-Operation) oder einer Behandlungsgruppe zugeteilt. In der Modellgruppe wurde die Neuralgie der Nervenwurzel beim BSV durch die Cerclage der L4 Nervenwurzel simuliert, gefolgt von einer Quantifizierung der Veränderung der Latenzzeit nach thermisch induziertem Vermeidungsverhalten (Wegziehen der Pfote). Des Weiteren wurden die histologischen Veränderungen durch Hämatoxylin-Eosin-Färbung untersucht, wodurch der Marker Interleukin-1β (IL-1β) sichtbar gemacht wurde, ein Zeichen für die Stimulation durch die Balance-Akupunkte „Lumbago” und „Hüftschmerz”.Ergebnisse(1) Die durch einen BSV hervorgerufene Neuralgie aufgrund von Nervenkompression kann Hyperalgesie der unteren Extremität hervorrufen, die Schmerzschwelle senken, ein Ödem des Nervenwurzelgewebes hervorrufen, ein Verschwinden des Axons sowie die Infiltration von inflammatorischen Zellen. (2) Neuralgie auf dem Boden eines BSV kann einen Anstieg von IL-1β hervorrufen. Es bestand eine positive Korrelation zwischen IL-1β und der inflammatorischen Antwort der Nervenwurzel sowie dem Grad des Schmerzes. (3) Balance-Akupunktur kann das Gewebsödem der Nervenwurzel und Demyelinisierung vermeiden, die Reaktionen von Inflammation und Stress vermindern und den Heilprozess der verletzten Nervenwurzel fördern.SchlussfolgerungBalance-Akupunktur kann die Reaktionen auf die Hyperalgesie durch Radikulopathie beim BSV regulieren. Sie kann den Expressionslevel einiger Zytokine beeinflussen und schließlich die pathologisch veränderten Funktionen der Nervenwurzel zu einem gewissen Grad wieder herstellen. All diese Funktionen könnten durch Kaskaden und Pfade in Verbindung mit dem neuroendokrinen bzw. Immunsystem reguliert werden. Somit handelt es sich bei Balance-Akupunktur um eine neuartige Methode, um Erkrankungen wie BSV mit radikulärem Schmerz zu behandeln, was eine ausführliche klinische Erprobung rechtfertigen würde.