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Article de méthode

Heterotopic muqueuse procédure de greffe de médicaments Livraison directe au cerveau chez les souris

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DOI :

10.3791/51452

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16 juillet 2014

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Dans cet article

Résumé

Un modèle de souris de la reconstruction de la base du crâne humain endoscopique a été développé qui crée une interface semi-perméable entre le cerveau et le nez en utilisant des greffes muqueuses nasales. Cette méthode permet aux chercheurs d'étudier à la livraison du système nerveux central de la thérapeutique de haut poids moléculaire qui sont par ailleurs exclus par la barrière hémato-encéphalique lorsqu'il est administré par voie systémique.

Résumé

Livraison d'agents thérapeutiques dans le cerveau est entravée par la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE) qui restreint le passage de composés polaires et de haute masse moléculaire et de la circulation sanguine dans le tissu cérébral. Certains succès de livraison directe chez l'homme a été atteint par l'implantation de cathéters transcrânienne; Cependant cette méthode est très invasive et associée à de nombreuses complications. Une alternative moins invasive consiste à doser le cerveau à travers un implanté chirurgicalement, la membrane semi-perméable telle que la muqueuse nasale qui est utilisé pour réparer des défauts de la base du crâne après la chirurgie endoscopique transnasale tumorale d'élimination chez les humains. transfert des médicaments bien que cette membrane serait effectivement contourner la BBB et diffuser directement dans le cerveau et le liquide céphalorachidien. Inspiré par cette approche, une approche chirurgicale chez la souris a été développée qui utilise une membrane muqueuse septale donneur greffé sur un défaut chirurgical Bureau extra. Ce modèle a été démontré efficacementpermettre le passage de composés de haut poids moléculaire dans le cerveau. Depuis de nombreux médicaments candidats sont incapables de traverser la BHE, ce modèle est utile pour effectuer des essais précliniques de nouveaux traitements pour les maladies neurologiques et psychiatriques.

Introduction

Le traitement d'une maladie neurologique ou psychiatrique est gravement entravée par la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE) qui empêche plus de 95% de tous les agents pharmaceutiques potentiels d'atteindre le système nerveux central 1-3. Par exemple, il a été démontré dérivé des cellules gliales facteur neurotrophique (GDNF) pour être efficace dans le traitement de la maladie de Parkinson lorsqu'il est injecté directement dans le cerveau, mais est inefficace lors de la livraison systémique parce qu'il ne peut pas pénétrer dans le 4-6 du Bureau.

Nombreux approché ont été développées pour ....

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Protocole

Avant la chirurgie assurez-vous que toutes les procédures à effectuer sont approuvés par IACUC et des autorités éthiques ou juridiques supplémentaires et utilisent des pratiques de traitement sans cruauté des animaux. Cela comprend l'utilisation des conditions de chirurgie stériles, anesthésier la souris en utilisant IACUC méthode approuvée, la lubrification des yeux de souris avec une pommade vétérinaire pendant la chirurgie, et fournir des soins post-opératoires. Ne pas procéder à une chirurgie s'il ya une question de savoir si les aspects de la procédure sont approuvés. Toutes les procédures effectuées ici ont été approuvés par l'Université institution....

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Résultats

L'obtention d'un assez grand cloison nasale explant est crucial pour les étapes ultérieures. Ceci peut être réalisé par perçage à l'emplacement sur ​​le crâne de la souris donneuse représenté sur la figure 1a. Coupant le long de ce chemin va produire un explant de la taille suffisante comme le montre la Figure 1b. Si la profondeur de perçage n'est pas assez profond, la greffe sera tronquée et il sera difficile d'obtenir une membrane suffisamment grande pour couvrir l.......

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Discussion

L'étape la plus difficile de la procédure décrite ici est la réussite du transfert d'une membrane muqueuse de taille adéquate sur la surface du cerveau. Cette étape est faite beaucoup plus facile si la cloison nasale récolté est assez grand et bien nettoyée. Si la partie ventrale de la cloison est tronqué, une nouvelle greffe devrait être obtenu. L'angle de perçage doit être perpendiculaire à la tête de la souris pour faire en sorte que la membrane de la muqueuse n'est pas endommagé par le foret. Si un c.......

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Déclarations de divulgation

Benjamin S. Bleier MD est l'inventeur de plomb provisoires méthodes de délivrance de médicaments pour le système nerveux central de recouvrement de brevet.

Remerciements

Cette étude a été financée par la Fondation Mcihael J. Fox pour la recherche 2011 Innovations de réaction rapide de Parkinson Programme de bourses. Les bailleurs de fonds n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier, ou de la préparation du manuscrit.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
SourisTaconicC57BL/6
IsofluranePiramal Soins de santé
Ciseaux fins pour étudiantsOutils scientifiques fins91461-11
Perceuse pneumatiqueMTI Dental333-CB
Mèche
PinceOutils scientifiques fins91106-12
Injection de chlorure de sodium à 0,9 % USPAbbott Laboratories4925
Boîte de Pétri en polystyrèneFisher08-757-12pour le stockage temporaire des greffons
Stérilisateur à billesOutils pour les sciences fines18000-45
Système d’oxygène/isofluranede la température V720100SurgiVet
PhysitempTCAT-2LV
Instrument stéréotaxique pour petits animauxKOPFModèle 940
Pommade
Rasoir
Applicateurs à embout de cotonFisher23-400-106
7,5 % Providone iodeBétadine Gommage chirurgical
70 % Éthanol
Lame chirurgicale Feather en acier inoxydable2976#10
Manche de scalpel - #3Fine Science Tools10003-12
3 % de peroxyde d’Hydogenpour le nettoyage du
Adhésif pour tissus Vetbond3M1469SB
AiguillesBecton, Dickinson and Company305176pointe d’aiguille coupée et utilisée également
SeringuesBecton, Dickinson and Company309597
Gants en nitrileDenville Scientific IncG4162pour la fermeture de puits et la protection de la greffe
5-0 Fil
Student Halsey porte-aiguilleFine Science Tools91201-13
Adhésifdisponible dans le commerce super colle
Kit de ciment dentaire, 1 lb, rose opaqueStoelting51458
Isobutane (2-méthylbutane)AldrichM32631pour bain de glace carbonique
Glace
Système de contrôle oculaireélectrique crânede suture en nylon cyanoacrylate sèche

Références

  1. Cardoso, F. L., et al. Looking at the blood-brain barrier: Molecular anatomy and possible investigation approaches. Brain Res. Rev. 64, 328-363 (2010).
  2. Pardridge, W. M. Drug transport across the blood-brain barrier. J. Cereb. Blood Flow Metab

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Réimpressions et autorisations

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