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Artículo de método

Nuevos métodos para la administración Intranasal bajo inhalación de anestesia para evaluar el suministro de medicamentos de la nariz al cerebro

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DOI:

10.3791/58485

14 de noviembre de 2018

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí, Describimos dos nuevos métodos de administración intranasal estable bajo anestesia inhalatoria con mínimo estrés físico para animales de experimentación. También describimos un método para la evaluación cuantitativa de los niveles de distribución de drogas en el cerebro vía el camino de la nariz al cerebro usando radiactivos [14C]-inulina como sustrato modelo de macromoléculas solubles en agua.

Resumen

Administración intranasal se ha divulgado para ser una vía potencial para la entrega de la nariz al cerebro de agentes terapéuticos que sortea la barrera blood - brain. Sin embargo, han habido pocos informes sobre no sólo el análisis cuantitativo, sino también condiciones de óptima Administración y dosificación de los regímenes para las investigaciones de la entrega de la nariz al cerebro. Los escasos progresos en la investigación sobre los mecanismos de la nariz al cerebro vía usando roedores representa un impedimento significativo en términos de diseño de sistemas de administración de la nariz al cerebro para fármacos candidatos.

Para obtener algunos avances en este sentido, desarrollamos y evaluamos dos nuevos métodos de administración intranasal estable bajo anestesia inhalatoria para animales de experimentación. También describimos un método para la evaluación de los niveles de distribución de drogas en el cerebro vía el camino de la nariz al cerebro usando etiqueta de radio [de14C]-inulina (peso molecular: 5.000) como sustrato modelo de macromoléculas solubles en agua.

Inicialmente, hemos desarrollado un protocolo de administración intranasal pipeta usando máscaras temporalmente se pueden abrir, que nos permitieron llevar a cabo la Administración confiable a los animales bajo anestesia estable. Mediante este sistema, [14C]-inulina podría ser entregada al cerebro con poco error experimental.

Posteriormente desarrollamos un protocolo de administración intranasal, que implique la canulación de la inversa del lado de la vía aérea a través del esófago, que fue desarrollado para reducir al mínimo los efectos de la depuración mucociliar (MC). Esta técnica llevó a niveles significativamente más altos de [14C]-la inulina, que cuantitativamente se detectó en el bulbo olfatorio, cerebro y bulbo raquídeo, que el método de la pipeta. Esto parece ser debido a retención de la solución de la droga en la cavidad nasal fue aumentado substancialmente por la administración activa con una bomba de jeringa en una dirección opuesta a la MC dentro de la cavidad nasal.

En conclusión, los dos métodos de administración intranasal desarrollada en este estudio se pueden esperar a ser técnicas muy útiles para la evaluación farmacocinética en roedores. El método de la inversa de la canulación, en particular, podría ser útil para evaluar el potencial de la nariz al cerebro entrega de medicamentos.

Introducción

Biomedicina como péptidos, oligonucleótidos y anticuerpos se considera tener aplicación potencial como nuevos agentes terapéuticos para los trastornos refractarios del sistema nervioso central que no tienen en la actualidad ningún tratamiento curativo. Sin embargo, porque la mayoría de la biomedicina es macromoléculas solubles en agua, entrega de la sangre en el cerebro mediante administración intravenosa u oral es extremadamente difícil debido a la impedancia de la barrera blood - brain (BBB).

En los últimos años, administración intranasal se ha divulgado para ser una vía potencial para la entrega de la nariz al cerebro de agentes terapéut....

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Protocolo

Se realizó este estudio en animales (#AP17P004) según lo aprobado por la Universidad de Nihon Animal cuidado y uso (Tokio, Japón). Este estudio (#17-0001) fue aprobado por el centro de radioisótopos de la Facultad de farmacia, Universidad de Nihon.

1. los animales utilizados para administración Intranasal bajo anestesia de inhalación

  1. Casa de los ratones experimentales en jaulas de acero inoxidable bajo un ciclo de luz/oscuridad de 12-h (luz de 8:00 – 20:00), con temperatura controlada a mantenerse a 23 ± 1 ° C, humedad de 50% ± 10% y el acceso ad libitum al alimento y al agua.
  2. Antes de la experimentación, aneste....

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Resultados

La figura 3 muestra [14C]-los niveles de inulina (cerebro de ⁄g ID %) en el bulbo olfatorio (A), cerebro (B) y el oblongata de la médula (C) obtenidos mediante los dos tipos de administración intranasal evaluada en el presente estudio. Administración intranasal mediante la entrega de método habilitado pipeta [14C]-inulina en el cerebro utilizando máscaras de inhalación se pueden abrir (figura 1). Bajo aneste.......

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Discusión

Se espera que la entrega de la nariz al cerebro de las drogas tienen un efecto pronunciado sobre los trastornos del sistema nervioso central debido a que esta vía representa una ruta de transporte directo que el BBB. Tres vías diferentes de la nariz al cerebro se han divulgado para fecha8. La primera es del nervio olfatorio, que pasa de la mucosa olfatoria de la mucosa nasal en el forebrain a través del nervio olfatorio. La segunda es del nervio trigémino, que pasa de la mucosa respiratoria en la .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado en parte por la privada Universidad marca proyecto de investigación de MEXT; subvenciones para Research (C) científico (17 K 08249 [a T.K. y T.S.]) de la sociedad japonesa para la promoción de la ciencia (JSPS); una subvención para la investigación cooperativa de la Fundación de Hamaguchi para el avance de la bioquímica [a T.S.] y la Fundación de ciencia de Takeda [a T.K.]. Agradecemos a Yuya Nito el Sr. y la Sra. Akiko Asami por su valiosa asistencia técnica en la realización de los experimentos.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Ratón ddYJapón SLC, Inc.Hombre, 4-6 semanas, 20-30 g
IsofluranoPfizerv002139
Configuración de isofluranoSHINANO manufacturing CO. LTD.SN-487-OTAir, SN-489-4
Mascarilla de isofluranoSHINANO manufacturing CO. LTD.Para pequeños roedores
mascarilla de isoflurano (tipo que se puede abrir)SHINANO manufacturing CO. LTD.Pedidos especiales
Caja de anestesiaSHINANO manufacturing CO. LTD.SN-487-85-02
Tijeras para experimentos con animales-1NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD.B-27H
Tijeras de experimentos con animales-2NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD.B-13H
Pinzas-1FINE SCIENCE TOOLS Inc.11272-30Dumont #7 Pinzas Dumoxel-2
NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD.A-12-1
Tubo de cánula (PE-50)Becton, Dickinson y compañía.5069773Diámetro interior: 0,58 mm, diámetro exterior: 0,965 mm
Tubo de cánula (SP-10)NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD.KN-392Diámetro interior: 0,28 mm, diámetro exterior: 0,61 mm
AfeitadoraMARUKAN, LTD.DC-381
Microscopio estereoscópicoOlympus CorporationSZ61
Aguja 27G 1/2 en 13 mmTERUMO CORPORATIONNN-2738R
Jeringa de 1 mLTERUMO CORPORATIONSS-01T
Bomba de jeringaNeuro scienceNE-1000
Membrana de celulosaToyo Roshi Kaisya, Ltd.
Micro espátulaShimizu Akira Inc.91-0088
Micropipeta (0,5-10 uL)Eppendorf AGZ368083
Chip de pipetaEppendorf AG0030 000.811
CintaTimeMed Labeling System, Inc.T-534-RPara la fijación de ratón
[14C]-InulinaAmerican Radiomarked Chemicals Inc.ARC0124A0,1 mCi/mL
EtOHWako Pure Chemical Industries, Ltd.054-00461
Contador de centelleo líquidoPerkin Elmer Life and Analytical Sciences, IncTri-Carb 4810TR
,00011090

Referencias

  1. Sakane, T., Yamashita, S., Yata, N., Sezaki, H. Transnasal delivery of 5-fluorouracil to the brain in the rat. Journal of Drug Targeting. 7 (3), 233-240 (1999).
  2. Illum, L. Transport of drugs from the nasal cavity to the central nervous system.<....

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Etiquetas

Administración nariz-cerebrocanulación inversainulina radiomarcadaanálisis de distribución cerebralbulbo olfatoriocerebromédula oblongadaaclaramiento mucociliar