Administración de compuestos I

La administración de compuestos es a menudo un componente integral de un estudio con animales, y es necesario evaluar muchos factores para garantizar que el compuesto se administre correctamente y de manera humana. Las dos vías de administración principales son la enteral, a través del tracto digestivo, y la parenteral, fuera del tracto digestivo. La principal diferencia es que, si el compuesto se administra por vía enteral, se somete a un metabolismo hepático ANTES de entrar en el torrente sanguíneo. Mientras que, a través de cualquier vía parenteral, como la intravenosa o la intramuscular, la sustancia se salta este primer paso a través del hígado, lo que suele dar lugar a una mayor biodisponibilidad.

En este primer vídeo de la serie sobre la administración de compuestos, empezaremos por hablar de los factores que afectan a la elección de la vía de administración en general. Y luego revisaremos los métodos de inyección parenteral más comunes, incluyendo la subcutánea abreviada como SC o SubQ, intraperitoneal o IP, intramuscular o IM, e intravenosa AKA IV.

Comencemos por revisar algunas cosas que uno debe tener en cuenta antes de realizar cualquier tipo de procedimiento de administración de compuestos. El primer paso es preparar la solución o suspensión que se va a inyectar, y la primera consideración fundamental para la preparación de sustancias es la esterilidad. Para evitar la introducción de patógenos en el animal, es importante que el material de inyección, así como las agujas y jeringas que se vayan a utilizar, sean estériles.

La segunda consideración es la compatibilidad fisiológica. Una solución dosificadora, ya sea administrada por vía enteral o parenteral, debe estar fisiológicamente tamponada a un pH adecuado para que el compuesto se absorba correctamente y para evitar lesiones tisulares. El tercer factor es la viscosidad del artículo de inyección, que desempeña un papel fundamental en la selección de la aguja. Por lo general, se utilizan agujas de calibre 20 a 30 en los procedimientos de administración parenteral para ratones y ratas. Los cubos de estas agujas suelen estar codificados por colores para facilitar su identificación.

La solución debe tener suficiente fluidez para pasar a través de al menos una de estas agujas. Si la solución puede pasar por más de uno, entonces, en general, la elección es el calibre más pequeño posible. El siguiente factor es el volumen de administración que afecta a la selección de la jeringa. Al igual que las agujas, se debe seleccionar la jeringa más pequeña posible necesaria para una dosificación precisa con graduaciones correctas. El calibre de la aguja y el volumen de administración también dependen de la vía y de la especie, el tamaño y la edad del animal que se administra. Consulte la Tabla 1 a continuación para revisar los valores relacionados con las rutas discutidas en este video. La última consideración importante es la tasa de absorción, que varía significativamente con cada vía de administración y puede desempeñar un papel en la selección del método más adecuado.

Ahora, hablemos de las características peculiares de los métodos de inyección empleados habitualmente.

La inyección SC o SubQ coloca el material entre las capas de la piel y el músculo en un espacio virtual creado al levantar la piel. Esto permite una inyección segura de mayores volúmenes, pero la tasa de absorción es más lenta que otras vías, proporcionando un efecto más sostenido. Durante la administración de IP, el compuesto se inyecta directamente en la cavidad peritoneal. Este es otro método común utilizado para entregar grandes volúmenes de solución. Aunque una inyección IP se considera administración parenteral, el mecanismo de absorción es en realidad más similar a la dosificación oral.

Una inyección IM administra un compuesto directamente en el glúteo o en el músculo gastrocnemio. Una sustancia inyectada IM se absorbe rápidamente debido al abundante número de vasos dentro del tejido muscular, lo que podría convertirla en una ruta preferida en algunos casos. La inyección incorrecta o repetida en el músculo puede causar daño a los nervios que resulta en parálisis o necrosis muscular. Por último, la vía de administración más eficaz es una inyección intravenosa en la vena de la cola del animal, ya que la sustancia se introduce directamente en el sistema circulatorio. Tenga en cuenta que el compuesto debe inyectarse en una de las venas laterales de la cola caudal ubicadas a los lados de la cola. Hay un vaso que corre a lo largo de la línea media ventral de la cola, que no es adecuado para fines de inyección.

Ahora que hemos discutido los antecedentes, aprendamos los procedimientos, comenzando con las inyecciones SC. En el caso de los ratones, toma al animal por la cola y déjalo descansar sobre otra superficie segura, como la tapa de una barra de alambre. Luego, sujete manualmente al animal levantando la piel alrededor del cuello, formando una carpa. A continuación, coloque al animal sobre la mesa con las patas traseras apoyadas en la superficie y apoye la palma de su mano sobre la mesa para evitar un peso excesivo sobre el animal que pueda comprometer la respiración.

Para inyectar, levante la jeringa con la solución que se va a inyectar y dirija la aguja paralela a la columna vertebral y lejos de la cabeza para evitar la posibilidad de punciones en el cráneo. A continuación, inserte la aguja con el bisel hacia arriba, lo que permite un suave deslizamiento por la piel. Tire hacia atrás del émbolo para verificar la colocación correcta de la aguja. Si hay contrapresión cuando se tira del émbolo hacia atrás, entonces la aguja está en la posición correcta. Si se introduce aire en el émbolo, será necesario reposicionar la aguja.

Después de confirmar que la aguja está colocada correctamente, inyecte lentamente con un movimiento constante. Haga una pausa después de la inyección y gire la aguja ligeramente debajo de la piel para evitar la pérdida del artículo de inyección. Luego, pellizque la piel en el lugar de la inyección y retire la aguja. Este mismo método se puede utilizar en ratas destetadas.

En el caso de las ratas adultas, primero hay que sujetar al animal con un dispositivo, cuyo procedimiento se explica en el vídeo "Fundamentos de la manipulación y la sujeción" de esta colección. Luego, se puede realizar la inyección de SC de la misma manera que se hace en ratones.

A continuación, aprenderemos cómo realizar una inyección de IP. En ratones, use la técnica de sujeción con las dos manos para sujetar manualmente al animal, nuevamente descrita en el video "Conceptos básicos de manejo y sujeción". Asegúrese de que su mano no dominante esté colocada lo suficientemente alto en el cuello para evitar que el animal se gire. Estabilice los cuartos traseros colocando la cola entre el tercer y el cuarto dedo o sujetando la piel firmemente entre los dedos restantes y la base del pulgar.

A continuación, coloque al animal para exponer su abdomen. Inclina el animal con la cabeza apuntando hacia abajo a un 30? ángulo para permitir que los intestinos caigan hacia adelante. El punto de referencia de la inyección se puede delinear así: dibuja una línea imaginaria que se extienda horizontalmente a través del cuerpo, en la parte superior de la cadera, de flanco a flanco. A continuación, dibuja el borde medial, o la línea media, a lo largo de la línea donde se une el cabello que crece en direcciones opuestas. Por último, imagina el borde lateral, que es una línea desde la parte superior de las caderas hasta el prepucio en los machos y siguiendo los pezones en las hembras. Esto proporciona el área triangular para una inyección IP segura.

El siguiente método del que hablaremos es la inyección IM. La sujeción en esta técnica, tanto para ratones como para ratas, requiere dos personas o el uso de un tubo de sujeción. Aquí, describiremos el método de una sola persona que utiliza un dispositivo de restricción.

Primero, coloca al animal en el tubo y con las patas traseras hacia afuera, tira de la cola para posicionar al animal. A continuación, agarre la piel del flanco en la porción craneal del fémur para extender la pierna y evitar que la babilla se doble. Luego, coloque el dispositivo de restricción para permitir la visualización del sitio de inyección.

Para identificar el punto de referencia de los glúteos, localice la masa muscular de los glúteos posterior al fémur. El hueso se puede palpar y el músculo grande se siente fácilmente. Fíjate en la línea media que va desde la punta del corvejón hasta la cola. A menudo se puede ver la cresta donde se unen los cabellos de las superficies lateral e interna, creciendo en direcciones opuestas. Por lo general, las inyecciones se realizan hacia la cara lateral de la línea media. El gastrocnemio es el músculo de la pantorrilla y la inyección en este músculo también se realiza mejor desde la cara posterior.

Para el músculo glúteo, en el punto de referencia ubicado, inserte la aguja a una profundidad máxima de unos 5 mm. Evite reposicionar la jeringa durante la inyección para evitar daños musculares. A continuación, aspire para asegurarse de que la colocación esté dentro del músculo, no de un vaso sanguíneo. Y, por último, inyecte el material de manera lenta y constante, ya que la inyección rápida causará un trauma tisular. Retire la aguja de forma perpendicular siguiendo el mismo recorrido que el de la inserción. Para el músculo gastrocnemio, inserte la aguja a una profundidad máxima de 3 mm y realice la inyección de la misma manera que para el músculo glúteo.

Por último, aprendamos cómo realizar una inyección intravenosa en las venas de la cola de los roedores. El mismo método es aplicable tanto para ratones como para ratas.

Coloque al animal en un tubo de sujeción cilíndrico y caliente todo el cuerpo del animal utilizando una almohadilla térmica eléctrica ajustada a MEDIO durante unos 2-5 minutos. Continúe calentando al animal, hasta que los vasos sanguíneos se dilaten, es decir, sean notablemente más grandes. Recuerde, las venas laterales de la cola caudal se encuentran a los lados de la cola. La arteria que se encuentra en la línea media ventral no es adecuada para la inyección. Gire el dispositivo de sujeción y coloque la cola de manera que las venas laterales de la cola queden hacia arriba y se mantengan bajo tensión. No aplique una tensión excesiva o el vaso puede estirarse y el flujo sanguíneo disminuir.

Coloque el bisel de la aguja directamente sobre el vaso sanguíneo lo más distalmente posible y aplique una ligera presión para deslizar la aguja en la cola paralela a la columna vertebral. Inyecte el material con un movimiento lento y fluido y observe que el vaso se blanquea a medida que la sangre es expulsada por el material de inyección. Si la aguja no está colocada correctamente en el vaso, habrá una fuerte resistencia al inyectar, y si inyecta con fuerza, el material llenará el espacio subcutáneo y la cola se hinchará. Deténgase inmediatamente, ya que el material, que está diseñado para inyectarse por vía intravenosa, puede ser cáustico para los tejidos circundantes. Retire la aguja e intente otra inyección más craneal en la cola. Después de una inyección exitosa, retire la aguja y aplique presión en el sitio de la inyección para asegurar una buena hemostasia antes de devolver al animal a la jaula.

Ahora que está familiarizado con los métodos de inyección comunes, veamos algunas aplicaciones de estas vías de administración, además de la administración de medicamentos.

En varios experimentos, se inyecta a ratones un patógeno específico para estudiar la infección. Aquí, los investigadores utilizaron la ruta subcutánea para introducir bacterias resistentes a los antibióticos que causan lesiones, y el tamaño de estas lesiones sirvió como lectura de la virulencia del patógeno. Varios científicos están interesados en estudiar la distribución y la supervivencia de las células madre después de la parto sistémico. En este estudio, los investigadores realizaron la inyección en la vena de la cola de células madre neurales marcadas genéticamente en un modelo animal de esclerosis múltiple y localizaron la distribución de las células inyectadas en las regiones de la médula espinal y el cerebro.

En otro experimento, los investigadores inyectaron mioblastos marcados con fluorescencia por vía intramuscular en un modelo animal de distrofia muscular. A continuación, se realizó la bioluminiscencia para analizar el éxito de la implantación de las células madre. Por último, las inyecciones también se pueden utilizar para generar modelos animales. Estos científicos realizaron la inyección intraperitoneal de dimetilnitrosamina, una potente toxina hepática, en ratas Wistar macho para generar un modelo animal de fibrosis hepática, que luego se utilizó para estudiar el desarrollo de la enfermedad hepática.

Acabas de ver la primera entrega de JoVE sobre la administración de compuestos en la que se analizan las inyecciones parenterales comúnmente empleadas. Recuerde que la ruta de administración óptima se basa en varios factores, como el pH, el volumen y la viscosidad de la solución inyectada. Y cada técnica tiene ventajas y desventajas, que deben ser consideradas en relación con las necesidades experimentales. Como siempre, ¡gracias por mirar!