Name: Un procedimiento quirúrgico para la administración de medicamentos para el oído interno en una no humanos primates común tití (Callithrix jacchus) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-27T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 55 s
Description: Aprenda un procedimiento quirúrgico para administrar fármacos al oído interno en primates no humanos Callithrix jacchus sin causar pérdida auditiva. Esta técnica permite evaluar tratamientos potenciales para la sordera humana.

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El trabajo es apoyado por becas a M.F. del gobierno japonés MEXT KAKENHI (24592560, 15 H 04991 y 15 K 15624) y la Fundación de Ciencias de Takeda a M.F. y Jikei Universidad estratégico priorizar investigación del fondo a H.J.O.

Todos los procedimientos experimentales se realizaron en la Universidad de Jikei, Tokio Japón. Manejo de animales y procedimientos experimentales fueron aprobados por la atención institucional del Animal y uso de la Universidad de Jikei (aprobación no: 26-060) y realizado de acuerdo con las directrices institucionales para el uso de animales de laboratorio en el Jikei Universidad, que de acuerdo con las directrices para la correcta conducta de Animal experimentos por el Consejo de ciencia de Japón (2006). Cuidado de los animales se realizó según las recomendaciones de la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (Instituto de laboratorio de recursos animales, 1996).
1. preoperatorio examen
<ol><li>Tener una exploración de tomografía computarizada (TC) craneal de animales (monos tití común) para facilitar la identificación de estructuras anatómicas individuales por lo menos un mes antes de la cirugía.</li>
	<li>Llevar a cabo una prueba audiométrica de al menos un mes antes de la cirugía. Nota: Aquí, se utilizó el ABR para evaluar el estado de la audiencia. Brevemente, un electrodo positivo por vía subcutánea fue colocado en el vértice y un electrodo negativo de referencia en la base dorsal del oído estimulado. El electrodo de tierra se colocó por vía subcutánea en la parte dorsal del cuello. 17 , 18 abr fueron evocado con tono burst (ráfaga de 1,0 ms tono duración con subida de 0,1 ms y tiempo de caída). El nivel de sonido se redujo luego en pasos de 10 dB de su máxima amplitud. En cada nivel de sonido, 512 respuestas fueron hechas un promedio (con la polaridad del estímulo alternada). ABR umbral se define como el nivel de presión sonora (SPL) en que podía detectarse cualquier onda.</li>
</ol>2. anestesia
<ol><li>Animales rápidos de la noche antes de la cirugía bajo anestesia general.</li>
	<li>Administrar 4% de isoflurano y aire ambiental a 5-6 mL/min con la ventilación de la mascarilla a la cara o en una cámara de inducción para la inducción lenta (figura 1A). Confirmar que el animal no responde a estímulos dolorosos, como el pinchazo del dedo del pie.</li>
	<li>Anesthestize titíes comunes con la inyección intramuscular (en el músculo femoral) de una combinación de medetomidina (0,04 mg/kg), midazolam (0,4 mg/kg) y butorfanol (0,4 mg/kg).</li>
	<li>Inyecte ampicilina (0.08 mg/g) por vía subcutánea 30 minutos o más antes de la incisión en la piel como un antibiótico preoperatorio.</li>
	<li>Coloque el tití en la posición supina con la cabeza hacia la parte superior y extiende la cabeza y el cuello. Fijar el maxilar a la mesa con un hilo de nylon y tire de la lengüeta para obtener una buena vista o utilizar un laringoscopio para visualizar la epiglotis y la entrada de la laringe como alternativa (figura 1B).</li>
	<li>Inserte un tubo endotraqueal a lo largo de la superficie laríngea de la epiglotis. Nota: Es posible utilizar un catéter intravenoso calibre 16 o 6-francés medidor de sonda de alimentación, como un tubo endotraqueal (figura 1).</li>
	<li>Compruebe el EtCO2 del tubo endotraqueal para confirmar que ha sido bien colocada en la tráquea. Después de que el tubo ha sido colocado y comprobado movimiento de gas respiratorio, fijar el tubo endotraqueal al rostro de Tití con cinta.</li>
	<li>Mantener anestesia entre 1-3% isoflurano durante la operación.</li>
	<li>Monitorizar la SpO2, EtCO2, temperatura corporal y rectal de la temperatura durante las operaciones. Realizar todos los procedimientos en una esterilla para evitar una reducción en la temperatura corporal.</li>
</ol>3. preoperatoria preparación
<ol><li>Preparar el tití en una posición supina e inclina la cabeza a un ángulo de 30-45 grados hacia el lado no-quirúrgico (figura 2A).</li>
	<li>Afeite la región poste-auricular de la parte dispositiva.</li>
	<li>Desinfectar la zona quirúrgica con alcohol y povidona yodo, tanto en la región poste-auricular y conducto auditivo externo.</li>
	<li>Coloque una lámina de paño quirúrgico con un agujero redondo en el tití (figura 2B).</li>
</ol>4. cirugías
<ol><li>Inyectar el 1% de clorhidrato de lidocaína (con epinefrina 1: 100.000, 0.1-0.2 mL) por vía subcutánea en el sitio de la incisión de la piel. Hacer una incisión en la piel postauricular con hoja No.15 de forma redonda.</li>
	<li>Hemostasia, aplique presión sobre la zona sangrante con una gasa empapada en 1:5,000 diluidos epinefrina. Cauterización bipolar también es eficaz (figura 2).</li>
	<li>Abrir el tejido blando de la región poste-auricular así cartílago auricular (c) y músculo auricular posterior (m) puede ser reconocido. Exponer el hueso del canal auditivo externo que debe ser visible en el cartílago (Figura 3A).</li>
	<li>Para confirmar la profundidad de la membrana timpánica, exponer la parte huesuda de la llanta timpánica que puede ser reconocida como la adherencia de la piel y hueso en la parte más profunda del conducto auditivo posterior. Nota: Este paso nos permite reconocer la profundidad de la parte lateral de la cavidad del oído medio es (Figura 3A).</li>
	<li>Pelar los músculos poste-auriculares (músculo esternocleidomastoideo músculo splenius de la cabeza y vientre posterior del músculo digástrico) hacia lo caudal, separado del hueso temporal. Luego exponer la superficie lateral del hueso temporal (asterisco en la figura 3B).</li>
	<li>Hacer un agujero de aproximadamente 5 mm detrás de canal auditivo externo con un bur. de diamante de 1,0 mm (figura 3). Utilice una velocidad de taladro de 1.000 8.000 rpm dependiendo del sitio de perforación. Nota: Una velocidad lenta es adecuada para la delicada manipulación cerca el canal semicircular o nervio facial. Goteo de la solución salina en lugar adecuadamente para evitar la lesión térmica de perforación.</li>
	<li>Agrande el orificio de perforación y confirme la posición del canal semicircular horizontal (HSC), que protruye hacia la cavidad mastoide (figura 3D).</li>
	<li>Confirme la posición del nervio facial cuya parte vertical corre anterior de HSC. Taladro y quite todos los tabiques de hueso, si existen, para obtener una visión clara de la hendidura facial, que se encuentra en el centro del área triangular entre el nervio facial y tympani del chorda.</li>
	<li>Hacer un pequeño agujero de perforación entre la parte vertical del nervio facial y la timpánica borde (asterisco en la Figura 4A) con una fresa de diamante de diámetro de 0,6 mm a 1.000 rpm.</li>
	<li>Mueva la fresa paralela a la pared posterior del canal para evitar daños en el nervio facial, que puede ser visto como una línea de color rosa a través del hueso enrarecido. Detener la perforación inmediatamente antes de que el nervio se expone como una estructura de línea blanca (Figura 4B).</li>
	<li>Asegúrese de que el nicho de la ventana redonda puede visualizarse a través del orificio (figura 4). Entonces, administrar medicamentos dentro del nicho con una aguja de calibre 25 o más delgada. Para conservar los medicamentos en el nicho de la ventana redonda, lugar de una solución viscosa en el nicho (figura 4).</li>
	<li>Después de confirmar que hemostasia esté controlado, cerca de las capas (capa epidérmica y capa cutánea) con sutura interrumpida simple con hilos absorbentes 6-0.</li>
	<li>Fijar gasa sobre la herida quirúrgica y colocar un vendaje.</li>
</ol>5. posoperatorio cuidado
<ol><li>Administrar clorhidrato de atipamezole (0,15 mg/kg) por vía intramuscular en el músculo femoral para antagonizar la medetomidina.</li>
	<li>Cuando se inicia la respiración espontánea, retire el tubo endotraqueal.</li>
	<li>Mantener el tití común en unidad de cuidados intensivos en el 30% O2, 29 ° c hasta que la anestesia pase para completar la excitación.</li>
	<li>Confirmar que hay no hay hallazgos sugestivos de disfunción vestibular como nistagmo y devolver el animal a la jaula de cría.</li>
</ol>

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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El volumen del flujo sanguíneo coclear es extremadamente pequeño, estima que en el orden de 1/1.000.000 de la salida cardíaca total en los seres humanos, y el acceso es limitado por la presencia de la barrera sangre-cóclea que separa el oído interno de la circulación general19 ,20. Por estas razones, droga o administración de vector viral en el oído interno es favorable, no a través de la administración sistémica sino por administración directa. En ratón y cobay...

Pérdida de oído sensorineural (SNHL) se presenta predominante del daño o deficiencia en la cóclea. Causas comunes de SNHL incluyen envejecimiento (p. ej. presbiacusia), defectos genéticos, exposición a ruidos fuertes, infección y medicamentos ototóxicos1. La Organización Mundial de la salud (OMS) estima que más 360 millones de personas, que representan 5.3% de la población mundial, sufren pérdida2de la audiencia. También se estima que 1 de 900 a 1 en 2.500 recién nacidos se han moderado, severo y pérdida de oído permanente congénita profunda y aproximadamente uno de cada tres adultos mayores de 65 años tienen algún grado de pérdida auditiva3. Sin embargo, no existe ningún tratamiento clínico eficaz de pérdida de la audición para estos pacientes.
Investigación de audiencia durante mucho tiempo se ha realizado con roedores o modelos de conejillo de Indias, y muchos enfoques, tales como la terapia génica y terapia regenerativa, se han sugerido como un tratamiento para la pérdida de la audición. Sin embargo, hay una gran diferencia entre los seres humanos y roedores en términos del sistema auditivo, y es muy difícil de traducir modelos animales a aplicaciones humanas. El tití común (Callithrixjacchus C.), un mono de nuevo mundo originario de la Amazonia, se ha convertido en un modelo de primates no humanos atractivos para diversos estudios de investigación básica por varias razones. En primer lugar, su anatomía y la fisiología son más similares a los de los seres humanos en lugar de roedores. En segundo lugar, la información biológica básica sobre esta especie, incluyendo enfermedades, redes neuronales, la conducta y el genoma, se caracteriza bien. Procesamiento auditivo y vocal, la codificación cortical de periodicidad, la representación de la echada y las interacciones auditivo vocal de titíes comunes también han sido reportados4,5,6,7 , 8 , 9 , 10. en estudios histológicos recientes, los investigadores identificaron patrones de expresión distintivo de 20 genes de sordera y cambiadores de anión en la cóclea de lo tití común y encontró que cinco genes que son causantes de sordera progresiva y tres intercambiadores de aniones, tenían patrones de expresión diferentes a las de roedores11,12. Estos perfiles nos llevan a creer que el tití común es una potente herramienta para la investigación de audiencia.
Los atributos más marcados de lo tití común como un animal experimental son los siguientes:
<ul><li>Fácil manejo con un tamaño de cuerpo pequeño en comparación con algunas especies de monos del mundo: titís adultos pesan 300-400 g y son aproximadamente 60 cm de altura, que es similar a las ratas.</li>
	<li>Altamente reproductiva primates: monos tití alcanzan la madurez sexual a una edad de 18 meses y son capaces de soportar dos veces al año y producir 4 a 6 crías anualmente.</li>
	<li>Modificaciones genéticas están disponibles: Sasaki E et al. logrado crear13 de transgénicos y knock-out14 primates tití mediante modificaciones genéticas implicadas en trastornos neurológicos (por ejemplo, Parkinson de la enfermedad y la enfermedad de Alzheimer).</li>
	<li>Las células madre embrionarias (ES) y pluripotentes inducidas (iPS) células han sido establecidos15,16. Aunque es bastante difícil mantener el mismo número de titíes en comparación con roedores, la disponibilidad de células madre o células iPS proporciona pruebas en vitro que reducirán el número de en vivo ensayos requeridos.</li>
</ul>Para facilitar mejor la investigación traslacional en el campo de la sordera y su tratamiento potencial, hemos establecido un protocolo de estudio por imágenes con CT y MRI, anestesia general y pruebas de audición con respuestas auditivas de tallo cerebral (ABR). Estos sistemas experimentales pueden darnos mejores oportunidades para obtener prueba preclínica de los estudios de concepto que son esenciales para tender un puente sobre los boquetes entre los roedores estudios y ensayos clínicos. Aquí, Divulgamos un método quirúrgico para administrar medicamentos al oído interno de lo tití común a través de la membrana de ventana redonda. Para obtener una visión clara alrededor de la ventana redonda, sin manipular la membrana timpánica que puede causar una pérdida de oído conductor, es útil para enfoque de la cavidad mastoide. Clínico, este enfoque, denominado "tympanotomy posterior" está bien establecido y utilizado generalmente para el implante coclear, cirugía de colesteatoma. Creemos que tympanotomy posterior nos permite realizar la administración exacta de drogas sin la inducción de pérdida de la audición.

<table><tbody><tr><td>tití común</td><td>CLEA Japón</td><td>EDM:C.Tití (Jic)</td><td></td></tr><tr><td>isoflurano</td><td>Phizer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>medetomidina</td><td>ZENOAQ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>midazolam</td><td>astellas</td><td></td><td></td></tr><tr><td>butorfanol</td><td>Meiji Seika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ampicilina</td><td>Meiji Seika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>clorhidrato de lidocaína</td><td>AstraZeneca</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; Rosca absorbente 6-0</td><td>ETHICON</td><td>RD-1</td><td></td></tr><tr><td>clorhidrato de atipamezol</td><td>ZENOAQ</td><td></td><td></td></tr> solución <tr><td>salina tamponada con fosfato</td><td>Wako</td><td>045-29795</td><td></td></tr><tr><td>Onda de sobretensión</td><td>Morita</td><td>TR-900-OR</td><td></td></tr><tr><td>Barra de diamante 006</td><td>Morita</td><td>14070057</td><td></td></tr><tr><td>Barra de diamante 010</td><td>Morita</td><td>14070081</td><td></td></tr><tr><td>unidad de cuidados intensivos</td><td>Menix</td><td>P-100</td><td></td></tr></tbody></table>

un procedimiento quirúrgico para la administración de medicamentos para el oído interno en una no humanos primates común tití (callithrix jacchus)

A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset (Callithrix jacchus)

Investigación de la audiencia se larga ha facilitado por modelos de roedores, aunque en algunas enfermedades, no pueden ser recapitulados síntomas humanos. El tití común (Callithrix jacchus) es un mono de nuevo mundo pequeño, fácil de manejar, que tiene una anatomía similar del hueso temporal, incluyendo las cadenas de huesecillos del oído medio y oído interno a los seres humanos, que en comparación con la de roedores. Aquí, Divulgamos un abordaje racional, seguro y reproducible para el nicho de la ventana redonda coclear para la entrega de medicamentos para el oído interno del tití común. Adoptamos la timpanotomía posterior, un procedimiento usado clínicamente en cirugía humana, para evitar la manipulación de la membrana timpánica que puede causar pérdida de oído conductor. Este procedimiento quirúrgico no condujo a cualquier pérdida de audición significativa. Este enfoque fue posible debido a la estructura de la gran bulla del tití común, aunque deben considerarse cuidadosamente el canal semicircular lateral y la parte vertical del nervio facial. Este método quirúrgico nos permite realizar la administración segura y precisa de drogas sin pérdida de la audición, que es de gran importancia en la obtención de prueba de concepto para la investigación traslacional pre clínico.

Timpanotomía posterior se realizó sin ninguna complicación como infección del sitio quirúrgico, sangrado con lesión vascular o disfunción vestibular, que a veces se produce con la manipulación del oído medio. Realizamos tympanotomy posterior en la oreja derecha del tití común de 7 años y había administrado 1 μl de tampón fosfato salino para el nicho de la ventana redonda. Abr se midieron antes y dos meses después de la cirugía (figura 5A-B). ...

Divulgamos un método quirúrgico para administrar medicamentos al oído interno de un primate no humano, el tití común (Callithrix jacchus), a través de la membrana de ventana redonda.

Un procedimiento quirúrgico para la administración de medicamentos para el oído interno en una no humanos primates común tití (Callithrix jacchus)

Hearing research has long been facilitated by rodent models, although in some diseases, human symptoms cannot be recapitulated. The common marmoset ...

El objetivo general de este procedimiento quirúrgico es evaluar los efectos de fármacos específicos de interés en la función auditiva del tití común primate no humano a través de su administración segura en el oído interno sin inducir pérdida auditiva. Este método puede ayudar a responder preguntas clave sobre la administración del fármaco en el oído interno, incluyendo cómo abrir la cavidad maestra y dónde administrar el fármaco. La principal ventaja de esta técnica es que el oído interno puede ser un plus sin complicaciones, lo cual es fundamental para evaluar la eficacia de los tratamientos del oído interno en primates.Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el estudio de posibles terapias para la sordera humana, ya que el sistema auditivo del tití es bastante similar al de los humanos. El dominio de este método es fundamental y la postura y la anatomía son difíciles de aprender y requieren que se cree esa pequeña ventana en el espacio estrecho sin dañar la protuberancia facial o la cadena osicular. Confirme el nivel adecuado de sedación mediante un pellizco en los dedos de los pies y coloque al animal en posición supina sobre una colchoneta calefactora con la cabez

a-surgical-procedure-for-administration-drugs-to-inner-ear-non-human

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Medicine

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Este video muestra la canalostomía, un procedimiento que permite la administración local de fármacos en el oído interno de un ratón a través del canal semicircular con un daño mínimo a la audición y la función vestibular. Este método permite la inoculación de vectores virales, productos farmacéuticos y moléculas pequeñas en el oído interno del ratón.

Canalostomía para la administración local de fármacos en el oído interno de un ratón adulto

Aquí se describen y comparan dos enfoques de microcirugía para la administración local de fármacos al oído interno en términos de impacto en los parámetros auditivos, la citoarquitectura coclear y la expresión de marcadores inflamatorios.

Estudio comparativo de los métodos de entrega de fármacos dirigidos a la oreja del ratón interno: Bullostomy vs. Inyección transtimpánicos

En este estudio, describimos el enfoque del canal semicircular posterior como un método confiable para la entrega del gene de oído interno en ratones neonatales. Mostramos que entrega del gene a través del canal semicircular posterior es capaz de inundar todo oído interno.

Enfoque del Canal Semicircular posterior para la entrega del Gene de oído interno en ratón Neonatal

Aquí describimos el procedimiento de canalostomy que permite la entrega del local de la droga en los oídos interiores de ratones adultos y neonatales a través del canal semicircular con mínimo daño a la función auditiva y vestibular. Este método puede utilizarse para inocular vectores virales, productos farmacéuticos y pequeñas moléculas en el oído interno de ratón.

Canalostomy como un abordaje quirúrgico a la entrega del Local de la droga en los oídos interiores de ratones adultos y Neonatal

Modelos animales de implantes cocleares pueden avanzar el conocimiento de los fundamentos tecnológicos de tratamiento de la pérdida permanente de audición neurosensorial con estimulación eléctrica. Este estudio presenta un protocolo quirúrgico de implantación coclear de una matriz de electrodos en ratones, así como la evaluación funcional con respuesta auditiva del médula oblonga y agudo ensordecedor.

Cirugía de implante coclear y eléctricamente evocada médula oblonga auditivo respuesta grabaciones en ratones C57BL/6

Hemos desarrollado una gama de electrocorticográfica todo cortical para el tití común que continuamente cubre casi toda la superficie lateral de la corteza, de los polos frontal y occipital polo a lo temporal. Este protocolo describe un procedimiento de implantación crónica de la matriz en el espacio epidural del cerebro tití.

Implantación crónica de todo cortical matriz electrocorticográfica en el tití común

Aquí, demostramos la convección guiada por resonancia magnética (RM) entrega mejorada (CED) de vectores virales en la corteza como un enfoque eficiente y simplificado para lograr la expresión optogenética a través de grandes áreas corticales en el cerebro macaco.

Convección Mejorada Entrega de Vector Viral Asociado a Adeno Optogenético a la Corteza de Rhesus Macaque Bajo Guía de Imágenes de RMN en Línea

Este trabajo presenta un protocolo para realizar una implantación estereoquirúrgica y neuroquirúrgica de matrices de microelectrodos en el marmoset común. Este método permite específicamente grabaciones electrofisiológicas en animales que se comportan libremente, pero se puede adaptar fácilmente a cualquier otra intervención neuroquirúrgica similar en esta especie (por ejemplo, cánula para administración de fármacos o electrodos para estimulación cerebral).

Cirugía estereotaxia para la implantación de matrices de microelectrodos en el Marmoset común (Jacchus Callithrix)

Los microaccionamientos personalizados permiten la focalización submilimétrica de los sitios de registro cortical con matrices de silicio lineales.

Electrofisiología de la actividad cortical laminar en el tití común

Para estudiar la evolución del lenguaje, es importante comparar los mecanismos cerebrales de los humanos con los de los primates no humanos. Desarrollamos un método para medir de forma no invasiva la electroencefalografía (EEG) de animales despiertos. Nos permite comparar directamente los datos de EEG entre humanos y animales a largo plazo sin dañarlos.

Mediciones electroencefalográficas en titíes despiertos escuchando vocalizaciones conespecíficas 

Aprenda un procedimiento quirúrgico para administrar fármacos al oído interno en primates no humanos Callithrix jacchus sin causar pérdida auditiva. Esta técnica permite evaluar tratamientos potenciales para la sordera humana.

Un procedimiento quirúrgico para la administración de medicamentos para el oído interno en una no humanos primates común tití (Callithrix jacchus) (Video) | JoVE Journal

Un procedimiento quirúrgico para la administración de medicamentos para el oído interno en una no humanos primates común tití (Callithrix jacchus)

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