Hypofonction des glandes salivaires, un effet indésirable majeur de la radiothérapie de la tête et du cou, diminue la qualité de vie d’un patient. La démonstration de l’efficacité de nouvelles thérapies dans des modèles animaux est une condition préalable à la transition clinique. Ce protocole décrit l’administration rétroductale et l’irradiation locale des glandes sous-mandibulaires du rat.
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Article de méthode
Retroductal Submandibulaire Gland instillation et Localized Fractionnée Irradiation dans un modèle de rat de salivaire Hyposécrétion
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les tissus normaux qui se trouvent à l’intérieur des portails de rayonnement sont endommagés par inadvertance. Les glandes salivaires sont souvent blessées lors de la radiothérapie de la tête et du cou. Des lésions cellulaires irréparables entraînent une perte chronique de la fonction salivaire qui altère les activités buccales de base et augmente le risque d’infections buccales et de caries dentaires. L’hypofonction salivaire et ses complications ont un impact grave sur le confort du patient. La prise en charge symptomatique actuelle de la maladie est inefficace et de nouveaux traitements sont nécessaires pour apaiser la maladie.
Les glandes salivaires sont des glandes exocrines, qui expulsent leurs sécrétions dans la bouche via des canaux excréteurs. La canulation de ces conduits permet un accès direct aux glandes. L’administration rétroductale d’un agent de contraste aux principales glandes salivaires est une procédure ambulatoire de routine pour l’imagerie diagnostique. En utilisant une procédure similaire, un traitement localisé des glandes est possible. Cependant, la mise en œuvre de cette technique dans des études précliniques sur de petits animaux pose des défis uniques. Dans cette étude, nous décrivons la technique d’administration rétroductale dans les glandes sous-mandibulaires du rat, une procédure qui a été perfectionnée dans le laboratoire du Dr Bruce Baum (NIH)1, et exposons une procédure d’irradiation locale des glandes.
Introduction
destruction Collateral des tissus sains représente un certain nombre d'effets secondaires délétères des traitements du cancer. Tout ou partie des glandes salivaires principales qui se trouvent avec les champs de rayonnement sont inévitablement détruits. Par conséquent, la plupart des patients subissant une radiothérapie pour cancer tête et cou, lymphome cervical, ou la radiothérapie du corps entier avant la transplantation de moelle osseuse souffrent l' un des effets indésirables les plus fréquents et persistants de rayonnement, la glande salivaire hypofonction 2-6.
Les cellules des glandes salivaires acineuses fluide produisant sont extrêmement sensibles aux rayonnements. Les dommages aux glandes salivaires provoque une diminution drastique du flux salivaire, une condition appelée hypofonction comme salivaire. La réduction chronique du flux salivaire altère les activités orales clés tels que la mastication, la déglutition, la parole, et le goût, mais les séquelles morbide de la douleur intense, les larmes des muqueuses, de la dysphagie, les infections opportunistes, et les caries dentaires aggrave unele patient de bien-être et la fonction 2,3.
Etant donné que la perte de cellules salivaire de radiothérapie associée est irréversible, il n'y a pas de traitement de correction de la xérostomie. Le traitement actuel qui se concentre sur soulageant les symptômes avec des substituts salivaires artificiels et les médicaments prosecretory est inefficace pour le soulagement à long terme 6. Bien que l' amélioration des techniques de délivrance de rayonnement ont permis de diminuer la gravité de l'état, de la toxicité des tissus normaux et de ses complications restent un facteur limitant dans le traitement du cancer 6,7. mesures préventives pour prévenir les complications de radiothérapie associée sont, par conséquent, deviennent la norme. Agents de radio-protection qui piègent des espèces d'oxygène des radicaux libres, repopulation des cellules d' accueil, ou améliorent la réparation d' ADN sont explorées pour éviter hypofonction salivaire 8-11.
Sécrétions des glandes salivaires exocrines se déversent dans la bouche par les principaux canaux excréteurs. cathétérisme intra-orale de the conduits excréteurs pour l'injection d'agents de contraste se fait régulièrement comme une procédure ambulatoire. Utilisant une approche similaire, les glandes salivaires peuvent être directement ciblés pour le traitement localisé 12. En plus de réduire le risque d'effets secondaires systémiques, instillation glande retroductal a des avantages supplémentaires. L'arrangement monocouche de cellules salivaires autour de l'arbre canalaire permet le ciblage de toutes les cellules épithéliales salivaires, et l'encapsulation fibreuse des actes de la glande comme une barrière pour réduire la propagation thérapeutique non désirée. En substance, les glandes salivaires sont parfaitement adaptés pour le traitement ciblé des afflictions telles que la glande salivaire induite par le rayonnement hypofonction.
rayonnement conventionnel pour le traitement du cancer est livré dans de petites doses (1,8 à 2,5 Gy / fraction / jour, cinq jours par semaine) pour une période de plusieurs semaines. Par conséquent, une thérapeutique de radio-protection qui montre l'efficacité contre un système de rayonnement prolongé dans des modèles expérimentaux a une plus grande portée clinique. Comprofonction salivaire mised après la radiothérapie fractionnée a été enregistrée chez les petits animaux, mais source de rayonnement, la fraction de dose, et les protocoles utilisés sont variés 9,10,13.
Ce rapport établit des méthodes pour la livraison retroductal au rayonnement et localisée de rat glandes sous-maxillaires en utilisant la source de rayonnement patient concerné et la fraction de dose.
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Protocole
Toutes les procédures ont été approuvées par Santé LSU, Shreveport, soin des animaux et l'utilisation Comité et étaient conformes aux directives du NIH pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire.
1. Cannulation du Rat Submandibulaire glandes salivaires
- Préparation de Seringue-Tubing Assemblée
- Couper une longueur de 10 cm de PE10 tube en polyéthylène avec un scalpel. Maintenir les deux extrémités du tube entre l'index et le pouce. Chauffer la partie médiane du tube au-dessus d'une flamme douce et étirer doucement le tube ramolli de doubler sa longueur en tirant les deux côtés.
- Couper le tube dans le milieu avec un scalpel à un angle de 45 o pour obtenir 2 canules - chacune avec une extrémité effilée. Étendre l'extrémité non effilée de la canule en l'ajustant sur une aiguille de 29 G de 0,5 ml d'insuline seringue.
- Retirer la canule, et d'en tirer 220 pi de solution saline dans la seringue. Appuyez sur pour déloger les bulles d'air. Monter le cannula sur l'aiguille, et pousser le piston de la seringue pour expulser l'air et d'assurer la libre circulation de la solution à travers la canule. Réglez le volume à 200 pi.
- Cannulation intra-orale de Submandibulaire Gland Duct
NOTE: instruments autoclaves avant la procédure, et stériliser entre-deux procédures dans un stérilisateur à billes chaud.- Peser le rat Sprague-Dawley, et distribuer le volume calculé de kétamine (42 mg / kg) / xylazine (8 mg / kg) / acépromazine (1,4 mg / kg) de la composition dans une seringue hypodermique.
- Restreindre l'animal en saisissant la base de la queue entre l'index et le pouce d'une main et en faisant glisser l'autre main sur le corps de la saisir. Reposez l'index et le majeur le long des côtés de la tête tout en tenir le torse avec le pouce et les doigts restants.
- Injecter l'anesthésique dans le membre postérieur musculature. Confirmer la profondeur de l'anesthésie par pincement de l'orteil et le réflexe palpébral. Appliquer un lubrifiant oculaire pour prévenir la sécheresse tout enanimal est sous anesthésie.
- Placez l'animal sur une plate - forme spécialement conçue (Figure 1), et engager les incisives supérieures sur la barre transversale. Tirez la mâchoire inférieure vers le bas en faisant une boucle d'une bande de caoutchouc autour des incisives inférieures et d'ancrage à la plate-forme.
- Passez une suture stérile à travers la langue et le soulever pour élever le plancher de la bouche. Fixer les sutures avec un hémostatique, et le passer sur la barre transversale.
- Développez les joues avec une joue écarteur intégré personnalisé (Figure 1), et sous un microscope de dissection localiser les papilles sublinguale sur le plancher de la bouche.
- Saisir l'extrémité effilée du tube PE10 préformé à l'aide d'une pince délicate. manipuler délicatement la pointe de la canule dans l'orifice canalaire sur la papille sublinguale. Confirmer le placement de la canule en enfilant 3 - 5 mm dans le conduit; veiller à ce qu'elle passe sans aucune obstruction.
- Submandibulaire Gland Instillation
- Injecter de l'atropine (0,5 mg / kg) par voie sous- cutanée dans la peau du cou, et attendre 10 minutes pour une réduction des sécrétions salivaires.
- Fixer la canule à l'orifice du conduit avec une goutte de cyanoacrylate (colle), et laisser sécher. Instiller la solution dans le presse-étoupe (200 pl / glande) en pressant doucement sur le piston de la seringue à un débit de ~ 50 ul / min.
- Écraser le tube avec un hémostatique, et retirez soigneusement la seringue. Maintenir le tube dans le conduit pour 30 - 60 min jusqu'à ce que l'animal ne reprenne conscience. Retirez le fil de suture qui détient la langue.
- Transférer l'animal dans une cage séparée, et d'utiliser une lampe chauffante pour le garder au chaud pendant la récupération. Ne pas laisser l'animal sans surveillance jusqu'à ce qu'il ait repris conscience de maintenir décubitus sternale.
- Après que l'animal est entièrement ambulatoire, abriter au vivarium avec un accès illimité à la nourriture et de l'eau.
2. Localized Fractionnée Irradiationdes glandes sous-maxillaires
- Retenir l'animal, comme décrit précédemment, et anesthésier avec l'administration intramusculaire de kétamine (33 mg / kg) / xylazine (6 mg / kg) / acépromazine (1 mg / kg) de la composition dans la patte postérieure. Confirmer la profondeur de l'anesthésie, et appliquer du lubrifiant pour les yeux.
- Placez la supination animale sur l'accélérateur linéaire de table, et d'étendre son cou en inclinant la tête. Collimater le champ de rayonnement (3 cm de largeur de fente) pour englober la zone de la bordure inférieure de la mâchoire inférieure vers le haut du sternum.
- Placer un bolus équivalent tissu 1 cm sur la région, et d'ajuster la distance entre la source de rayonnement et le haut du bolus à 100 cm.
- Irradier l'animal (2,5 Gy) en utilisant un 6 MV faisceau de photons d'un accélérateur linéaire. Débit de dose, la taille du champ, et la distance de la source de rayonnement à bolus surface dictera le temps d'exposition. Dans le courant mis en place, les animaux ont été irradiés à un taux de ~ 1 Gy / min de dose.
- Répétez l'exposition; 2,5 Gy / jour pour un total de 8journées; 4 jours / semaine avec un intervalle de 2 jours entre les deux. Gardez l'animal au chaud pendant la récupération. Transférer l'animal au vivarium après qu'elle soit entièrement ambulatoire.
- Collecter stimulée glande sous - maxillaire salive 8 semaines après l' irradiation pour mesurer la fonction glande 14. Euthanasier animaux sous anesthésie par perfusion cardiaque froid paraformaldéhyde 4% / tampon phosphate salin pH 7,2. Extirpation glandes sous - maxillaires pour histologiques et immunohistochimique analyses 14.
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Résultats
Adaptation d'une technique de sialographie mini-invasive, le traitement local des glandes salivaires principales est possible. Administration Retroductal chez le rat submandibulaire glandes salivaires a été tentée par cathétérisme intra-orale des conduits de Wharton (Figure 2). Les conduits salivaires de Wharton ouvertes sur la papille sublinguale situé sur le plancher de la bouche, mais les orifices ne sont pas facilement visibles. L'insertion de la canule a été...
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Discussion
Les glandes salivaires reçoivent souvent des doses de rayonnement au-delà du seuil de récupération de tissus chez les patients subissant une radiothérapie pour le cancer de la tête du cou, l'ablation élective des ganglions lymphatiques du cou, ou hémopathies malignes régionales. Bien que les cellules acineuses de la glande de fluide sécrétrices sont définitivement différenciés, ils sont paradoxalement sensibles aux rayonnements. La fonction sécrétoire diminue au cours des premières semaines de la radiothérapie et de...
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Nous remercions le Dr John Chang (Radio-oncologie, LSU Health Science Center) pour son aide avec les mesures de dose de rayonnement. L’étude a été soutenue par l’American Cancer Society (numéro de subvention : 116945-RSG-09-038-01-CCE), le National Institute of Health (numéro de subvention : R21CA173162) et le Feist-Weiller Cancer Center.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Tubulure en polyéthylène Intramedic (PE10) | Becton Dickson | 427401 | |
| 1/2 cc U-100 | Becton Dickson | 309306 | |
| larmes artificielles | Miller Vet Supply ; | 5098-9840-64 | |
| Stérilisateur à billes chaudes | Outils scientifiques fins | 18000-45 | |
| Suture en soie Perma-Hand | Ethicon | K833H | |
| Pince Graefe | Outils scientifiques fins | 11051-10 | |
| Olympus SZX16 Stéréomicroscope | Chasse Optique et imagerie | ||
| 6 MV Accélérateur linéaire | Elekta | ||
| Bolus - Sans peau ; | Lampe | chauffante Civco MTCB410 | |
| Braintree Scientific | HL-1 ; 110 V |
Références
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Réimpressions et autorisations
