Retroductal Submandibulardrüse Einträufeln und Lokalisierte fraktionierten Bestrahlung in einem Rattenmodell von Speichel- Unterfunktion

Zusammenfassung

Unterfunktion der Speicheldrüsen, eine schwerwiegende Nebenwirkung der Kopf- und Hals-Strahlentherapie, verringert die Lebensqualität eines Patienten. Der Nachweis der Wirksamkeit neuer Therapien im Tiermodell ist eine Voraussetzung für den klinischen Übergang. Dieses Protokoll beschreibt die retroduktale Verabreichung und lokale Bestrahlung der submandibulären Drüsen der Ratte.

Zusammenfassung

Normales Gewebe, das in den Strahlenportalen liegt, wird versehentlich beschädigt. Speicheldrüsen werden bei der Strahlentherapie von Kopf und Hals häufig verletzt. Irreparable Zellschäden führen zu einem chronischen Verlust der Speichelfunktion, der die grundlegenden oralen Aktivitäten beeinträchtigt und das Risiko von oralen Infektionen und Zahnkaries erhöht. Die Speichelunterfunktion und ihre Komplikationen beeinträchtigen den Komfort des Patienten erheblich. Die derzeitige symptomatische Behandlung der Erkrankung ist unwirksam, und neuere Therapien zur Linderung der Erkrankung sind erforderlich.

Speicheldrüsen sind exokrine Drüsen, die ihre Sekrete über die Ausscheidungsgänge in den Mund ausstoßen. Die Kanülierung dieser Kanäle ermöglicht einen direkten Zugang zu den Drüsen. Die retroduktive Verabreichung eines Kontrastmittels an die großen Speicheldrüsen ist ein ambulantes Routineverfahren für die diagnostische Bildgebung. Mit einem ähnlichen Verfahren ist eine lokalisierte Behandlung der Drüsen möglich. Die Durchführung dieser Technik in präklinischen Studien mit Kleintieren stellt jedoch besondere Herausforderungen dar. In dieser Studie beschreiben wir die Technik der retroduktalen Verabreichung in submandibuläre Drüsen von Ratten, ein Verfahren, das im Labor von Dr. Bruce Baum (NIH)¹ verfeinert wurde, und stellen ein Verfahren zur lokalen Drüsenbestrahlung vor.

Einleitung

Sicherheiten Zerstörung von gesundem Gewebe entfallen eine Reihe von nachteiligen Nebenwirkungen von Krebsbehandlungen. Ein Teil oder die Gesamtheit der großen Speicheldrüsen, die mit den Strahlungsfeldern liegen, werden unweigerlich zerstört. Daher sind die meisten Patienten Strahlentherapie bei Kopf- und Halskrebs, Gebärmutterhalskrebs - Lymphom unterziehen, oder Ganzkörperbestrahlung vor der Transplantation des Knochenmarks leiden eine der häufigsten und persistent negativen Auswirkungen der Strahlung, Speicheldrüsenunterfunktion ^2-6.

Die Fluid produzierenden Azinuszellen der Speicheldrüsen sind äußerst empfindlich gegenüber Strahlung. Eine Schädigung der Speicheldrüsen bewirkt eine drastische Verminderung der Speichelfluss, eine Bedingung als Speichelunterfunktion bezeichnet. Die chronische Verringerung der Speichelfluss beeinträchtigt Schlüssel mündliche Aktivitäten wie Kauen, Schlucken, Sprechen und Geschmack, aber die krankhafte Folgen von starken Schmerzen, Schleimhaut Tränen, Dysphagie, opportunistischen Infektionen und Karies verschlechtert sich einPatienten Wohlbefinden und die Funktion ^2,3.

Da Strahlentherapie-assoziierte Verlust Speichel Zelle irreversibel ist, gibt es keine korrigierende Behandlung von Xerostomie. Aktuelle Behandlung , die auf beschwichtigende Symptome , die mit künstlichen Speichelersatzmittel und prosecretory Medikamente unwirksam zur Linderung langfristigen Fokus ^6. Obwohl verbesserte Strahlungsabgabetechniken , um die Schwere der Erkrankung zu verringern haben dazu beigetragen, normalen Gewebetoxizität und ihre Komplikationen bleiben ein limitierender Faktor bei der Krebsbehandlung ^6,7. Präventive Maßnahmen Strahlentherapie-assoziierten Komplikationen zu vermeiden sind daher immer die Norm. Radio - Schutzmittel , die durch freie Radikale Sauerstoffspezies, Pflege Zelle Neubesiedlung scavenge oder verbessern die DNA - Reparatur werden erforscht ^11.08 Speichelunterfunktion zu verhindern.

Sekrete von exokrinen Speicheldrüsen münden in den Mund durch die Hauptausführungsgänge. Intraorale Kanülierung the Ausführungsgänge zur Injektion von Kontrastmitteln wird routinemäßig als ein ambulantes Verfahren durchgeführt. Unter Verwendung eines ähnlichen Ansatzes können Speicheldrüsen direkt für lokalisierte ¹² Behandlung ausgerichtet sein. Neben der Verringerung des Risikos von systemischen Nebenwirkungen hat retroductal gland Instillation Vorteile gegeben. Die einschichtigen Anordnung von Speichelzellen um den duktalen Baum aller Speichel Epithelzellen ermöglicht Targeting und die faserige Verkapselung der Drüse wirkt als Barriere unerwünschte therapeutische Ausbreitung zu reduzieren. Im Wesentlichen sind Speicheldrüsen für die gezielte Behandlung von Drüsen Beschwerden optimal geeignet wie strahlungsinduzierte Speichelunterfunktion.

(- 2,5 Gy / Fraktion / Tag, fünf Tage die Woche 1.8) für einen Zeitraum von Wochen konventionellen Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs wird in kleinen Dosen geliefert. Daher ist ein Radio-Schutz therapeutischen, die Wirksamkeit gegen ein langwieriger Strahlung Schema in experimentellen Modellen zeigt eine größere klinische Lager. compromiert Speichelfunktion nach fraktioniert Strahlung hat bei kleinen Tieren aufgezeichnet worden, aber Strahlungsquelle, Dosisfraktion und verwendeten Protokolle sind vielfältig ^9,10,13.

Dieser Bericht stellt Methoden für retroductal Lieferung und lokalisierte Strahlung von Submandibulardrüse Ratte unter Verwendung von patientenrelevanten Strahlungsquelle und Dosisanteil.

Protokoll

Alle Verfahren wurden von der LSU Health, Shreveport, Tierpflege und Use Committee und waren in Übereinstimmung mit den NIH-Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren genehmigt.

1. Kanülierung der Ratte Submandibular Speicheldrüsen

1. Herstellung von Spritzenschlauch Montage
   1. Schneiden Sie ein 10 cm Länge von PE10 Polyethylenschlauch mit einem Skalpell. Halten beide Enden der Rohrleitung zwischen dem Zeigefinger und dem Daumen. Heizen Sie den mittleren Abschnitt des Rohres über eine sanfte Flamme und sanft die weiche Schläuche dehnen ihre Länge zu verdoppeln, indem beide Seiten ziehen.
   2. Schneiden Sie den Schlauch in der Mitte mit einem Skalpell in einem Winkel von 45 ^o 2 Kanülen zu erhalten - jeweils mit einem verjüngten Ende. Erweitern des nicht verjüngten Ende der Kanüle, indem er über eine 29 G Nadel von 0,5 cc Insulin-Spritze paßt.
   3. Entfernen Sie die Kanüle, und 220 & mgr; l Salzlösung in die Spritze zu ziehen. Tippen Sie, um Luftblasen entfernen. Den cannulein über die Nadel und den Spritzenkolben drücken Luft auszutreiben und einen freien Fluss der Lösung durch die Kanüle zu gewährleisten. Stellen Sie die Lautstärke auf 200 & mgr; l.
2. Intra-Oral Kanülierung von Submandibulardrüse Duct
   HINWEIS: Autoclave Instrumente vor dem Eingriff, und zwischen Verfahren in einem heißen bead Sterilisator zu sterilisieren.
   1. Wiegen Sie das Sprague Dawley Ratte und verzichtet das berechnete Volumen von Ketamin (42 mg / kg) / Xylazin (8 mg / kg) / Acepromazin (1,4 mg / kg) Mischung in einer Injektionsspritze.
   2. Zurückhalten, das Tier durch die Basis des Schwanzes zwischen dem Zeigefinger und dem Daumen einer Hand greifen und mit der anderen Hand über den Körper gleitenden es zu erfassen. Legen Sie das Zeige- und Mittelfinger an den Seiten des Kopfes, während der Rumpf mit dem Daumen und dem restlichen Finger halten.
   3. Spritzen Sie das Anästhetikum in den hinteren Gliedmaßen Muskulatur. Bestätigen Tiefe der Anästhesie durch toe Prise und Augenlidreflexe. Bewerben Auge Schmiermittel Trockenheit während zu verhindernTier unter Narkose.
   4. Legen Sie das Tier auf einem speziell konzipierten Plattform (Abbildung 1), und greifen in die oberen Schneidezähne auf der Querstange. Ziehen Sie den Unterkiefer nach unten durch ein Gummiband um die unteren Schneidezähne Looping und sie auf die Plattform zu verankern.
   5. Übergeben Sie einen sterilen Faden durch die Zunge und heben Sie sie an den Boden des Mundes zu erhöhen. Klemmen Sie die Nähte mit einem hemostat, und gibt sie über den Querbalken.
   6. Erweitern Sie die Wangen mit einem speziell angefertigten Wangenspreizer (Abbildung 1), und unter einem Binokular die sublinguale Papillen auf dem Boden des Mundes finden.
   7. Fassen Sie das verjüngte Ende des vorgeformten PE10 Schlauch, eine empfindliche Pinzette. manipulieren Sie vorsichtig die Spitze der Kanüle in die Gangöffnung auf der sublingualen Papillen. Bestätigen Sie die Platzierung der Kanüle durch Einfädeln von 3 bis 5 mm in den Kanal; sicherzustellen, daß sie ohne Behinderung hindurchgeht.
3. Submandibulardrüse Instillation
   1. Injizieren Atropin (0,5 mg / kg) subkutan in das Genick des Halses, und warten Sie 10 Minuten für eine Verringerung der Speichelsekret.
   2. Sichern Sie die Kanüle in die Kanalöffnung mit einem Tropfen Cyanacrylat (Kleber) und trocknen lassen. Vermitteln die Lösung in der Drüse (200 ul / gland) langsam den Spritzenkolben mit einer Rate von ~ 50 & mgr; l / min drücken.
   3. Crush den Schlauch mit einem hemostat und vorsichtig die Spritze entfernen. Bewahren Sie den Schlauch in den Kanal für 30 - 60 min, bis das Tier das Bewusstsein wiedererlangt. Entfernen Sie die Naht, die die Zunge hält.
   4. Übertragen Sie das Tier in einen separaten Käfig und einer Wärmelampe verwenden Sie es während der Wiederherstellung warm zu halten. Nicht das Tier unbeaufsichtigt lassen, bis er das Bewusstsein zu halten sternal recumbence wiedergewonnen hat.
   5. Nachdem das Tier vollständig ambulante, Haus es im Vivarium mit uneingeschränkten Zugang zu Nahrung und Wasser.

2. Lokalisierte fraktionierten Bestrahlungvon Submandibulardrüse

1. Zurückhalten, das Tier, wie zuvor beschrieben, und betäuben mit intramuskulären Verabreichung von Ketamin (33 mg / kg) / Xylazin (6 mg / kg) / Acepromazin (1 mg / kg) Mix in der hinteren Gliedmaßen. Bestätigen Tiefe der Anästhesie und Schmiermittel auf die Augen.
2. Legen Sie das Tier in Rückenlage auf dem Linearbeschleuniger Tischplatte, und verlängern den Hals durch den Kopf kippen. Kollimieren das Strahlungsfeld (3 cm Spaltbreite), um den Bereich von der unteren Grenze des Unterkiefers an die Spitze des Brustbeins zu umfassen.
3. Legen Sie eine 1 cm gewebeäquivalenten Bolus über die Region, und stellen Sie den Abstand zwischen der Strahlungsquelle und der Oberseite des Bolus zu 100 cm.
4. Bestrahlen, um das Tier (2,5 Gy), um eine 6 MV Photonenstrahl von einem Linearbeschleuniger verwendet wird. Dosisleistung, Feldgröße und Abstand von der Strahlungsquelle Oberfläche Bolus wird die Belichtungszeit diktieren. In der aktuellen eingerichtet wurden die Tiere mit einer Dosisrate von ~ 1 Gy / min bestrahlt.
5. Wiederholen Sie Belichtung; 2,5 Gy / Tag für insgesamt 8Tage; 4 Tage / Woche mit einem 2-Tage-Intervall dazwischen. Halten Sie das Tier warm und während der Genesung. Übertragen Sie das Tier auf das Vivarium nachdem sie vollständig ambulante ist.
6. Sammeln Sie stimulierte Submandibulardrüse Speichel 8 Wochen nach der Strahlung ¹⁴ Drüsenfunktion zu messen. Euthanize Tiere unter Narkose durch Herzperfusion von kaltem 4% Paraformaldehyd / Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung pH 7,2. Ausrotten Submandibulardrüse zur histologischen und immunhistochemischen ¹⁴ analysiert.

Ergebnisse

Anpassung eines minimal-invasiven Sialographie Technik ist die lokale Behandlung der großen Speicheldrüsen möglich. Retroductal Verabreichung in submandibular Speicheldrüsen der Ratte wurde von intraoralen Kanülierung der Kanäle Wharton versucht (Abbildung 2). Die Speichelgänge von Wharton offen auf dem sublingualen Papillen auf dem Boden des Mundes, aber die Öffnungen sind nicht ohne weiteres sichtbar. Einführen der Kanüle wurde daher durchgeführt durch vorsichtiges Son...

Diskussion

Speicheldrüsen erhalten oft Strahlendosen über die Schwelle von Gewebewiederherstellung bei Patienten Strahlentherapie bei Kopf-Hals-Krebs, elektiven Ablation von Hals Knoten oder regionalen malignen hämatologischen Erkrankungen unterziehen. Obwohl die Flüssigkeit absondernden, Azinuszellen der Drüse ausdifferenzierten sind, sind sie gegenüber Strahlung paradoxerweise empfindlich. Die sekretorischen Funktion fällt innerhalb der ersten Wochen der Strahlung und irreversible Drüse Schädigung führt zu einer chronischen Spei...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Intramedic Polyethylen Schlauch (PE10)	Becton Dickson	427401
1/2 cc Insulinspritze U-100	Becton Dickson	309306
Künstliche Tränen	Miller Vet Supply	5098-9840-64
Heißperlen-Sterilisator	Fine Science Tools	18000-45
Perma-Hand-Seidennaht	Ethicon	K833H
Graefe Pinzette	Fine Science Tools	11051-10
Olympus SZX16 Stereomikroskop	Hunt Optics and Imaging
6 MV Linearbeschleuniger	Elekta
Bolus - Ohne Haut	Civco	MTCB410
Wärmelampe	Braintree Scientific	HL-1  110 V