July 16th, 2014
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.
L’objectif global de cette procédure est de réaliser avec succès une chirurgie de greffe de muqueuse hétérotrophe pour administrer des composés dans le cerveau. Pour ce faire, on isole d’abord une greffe de cloison nasale d’une souris donneuse. La deuxième étape consiste à transplanter la membrane muqueuse du septum sur une anomalie du crâne sur une souris receveuse.
Ensuite, le cerveau est dosé à travers le greffon pendant une période de temps souhaitée. La dernière étape consiste à analyser les conséquences de la procédure de dosage cérébral en utilisant la fluorescence, la microscopie ou l’immunohistochimie pour montrer la diffusion des composés délivrés dans le cerveau. Parenchyme. L’utilisation des produits pharmaceutiques neurop est très limitée en raison de la présence de la barrière hémato-encéphalique.
Nous avons mis au point une technique basée sur la chirurgie transnasale endoscopique humaine où nous pouvons tracer une muqueuse dans un trou dans la barrière hémato-encéphalique et l’utiliser comme conduit pour l’administration de médicaments directement au cerveau. Ici, Richie Komen, étudiant postdoctoral dans le laboratoire de Han à l’Université de Boston, va démontrer cette technique dans un modèle murin. Commencez cette procédure en enlevant la peau autour de la région nasale d’une souris euthanasiée pour exposer le crâne.
Marquez ensuite trois lignes avec la perceuse pneumatique. Deux des lignes flanquent latéralement la région nasale, et la troisième est alignée avec les yeux, ce qui relie les deux lignes perpendiculairement. Ensuite, creusez ventralement.
Afin de séparer la cloison nasale des tissus environnants, coupez la cloison nasale de tout tissu qui y adhère. Ensuite, conservez-le dans une solution saline stérile au microscope, nettoyez le greffon et retirez tout tissu connecté. La situation idéale est de réussir à retirer tout le tissu conjonctif sans endommager les muqueuses présentes des deux côtés du septum cartilagineux.
Après avoir anesthésié une souris à l’aide d’interventions chirurgicales standard en miroir aseptique montées dans un cadre théologique, appliquez une pommade sur les yeux pour prévenir la sécheresse. Ensuite, exposez le crâne et nivelez la tête. Ensuite, découpez un trou circulaire de 1,25 millimètre de diamètre sur le crâne à l’aide d’une perceuse pneumatique.
Lorsque vous ciblez l’atu, mouillez la zone percée avec une solution saline stérile et utilisez une lame de rasoir pour retirer le crâne. Après cela, retirez manuellement la dure-mère à l’aide de la pointe d’une aiguille de calibre 30. Par la suite, placez la membrane muqueuse au-dessus de la surface du cerveau, en prenant un soin extrême de garder le côté épithélial à l’opposé de la plaie.
À l’aide de la pointe d’une paire de ciseaux chirurgicaux, maintenez la membrane hors du cartilage et sur la surface du crâne et du cerveau pour chevaucher généreusement tous les bords osseux du site de craniotomie. Ensuite, recouvrez le greffon d’un morceau stérile de nitrile. Celui-ci agit pour empêcher l’adhérence de la peau au greffon lors de la cicatrisation.
Coupez l’excédent de membrane si nécessaire, et évitez tout mouvement du nitrile une fois qu’il est entré en contact avec le greffon. Fermez ensuite la peau avec une suture et laissez la souris récupérer pendant trois à sept jours avant de passer à l’étape suivante. Assurez-vous que des traitements post-chirurgicaux appropriés sont effectués et que des analgésiques réguliers sont administrés pour doser l’animal.
Après avoir fixé la souris anesthésiée dans le cadre stéréotaxique, coupez la suture avec des ciseaux et retirez l’excès de peau autour du crâne. Retirez la barrière en nitrile et nettoyez la surface du crâne. Utilisez une solution saline stérile et des cotons-tiges pour nettoyer la zone jusqu’à ce que la greffe soit visible.
Il peut être nécessaire de couper le greffon avec le rasoir s’il est plus grand que la surface souhaitée. Ensuite, placez le puits au-dessus du greffon de manière à ce que les bords soient en contact avec le crâne. Appliquez ensuite de l’adhésif cyanoacrylate à la jonction entre le puits et le crâne.
Remplissez le puits de solution saline stérile et assurez-vous qu’il n’y a pas de fuites. Par la suite, appliquez du ciment sur le crâne pour fixer le puits en place. Ensuite, retirez la solution saline du puits à l’aide d’une pipette.
Lavez le puits plusieurs fois pour vérifier que l’adhésif n’a pas fui. Ajoutez ensuite 50 microlitres de dextran fluorescent. Fermez le haut du puits à l’aide d’un morceau circulaire de nitrile fixé au sommet avec un adhésif cyanoacrylate, et assurez-vous que l’adhésif n’entre pas en contact avec le contenu du puits.
Une fois que le temps souhaité s’est écoulé, euthanasiez l’animal et retirez l’implant et le cerveau. Attention à bien garder la greffe en place. Une fois retiré, flashez, congelez le cerveau Dans une solution d’isobutane refroidie dans un bain de glace sèche, encastrez le cerveau dans une solution OCT et coupez à 50 micromètres.
Placez les tranches souhaitées directement sur une lame de microscope. Ensuite, imagez la tranche à l’aide d’un microscope fluorescent dès que la solution OCT est sèche. Il s’agit d’une image au microscope fluorescent d’une tranche de cerveau de souris après un dosage transmuqueux.
Avec 40 kilodaltons de dextran conjugué au tétraéthyle Rumine pendant 24 heures, la greffe de muqueuse est visible à la surface du cerveau. Une fois maîtrisée, cette technique devrait prendre un total de quatre heures de chirurgie pour fonctionner correctement. Après avoir regardé cette vidéo, on devrait être en mesure d’isoler une cloison nasale et de transférer la membrane muqueuse sur un site de craniotomie dans le but d’administrer le médicament au cerveau.
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Cette étude présente un nouveau modèle murin pour la reconstruction endoscopique de la base du crâne chez l'homme, utilisant des greffes de muqueuse nasale pour créer une interface semi-perméable entre le cerveau et le nez. Cette approche innovante facilite l'investigation de l'administration de thérapeutiques de haut poids moléculaire au système nerveux central, surmontant les limitations imposées par la barrière hémato-encéphalique.
Overcoming the blood-brain barrier remains a critical challenge in CNS drug development, limiting the translation of high molecular weight therapeutics. This murine mucosal engraftment model provides a semipermeable interface for direct brain delivery, enabling preclinical evaluation of compounds otherwise excluded by BBB impermeability. The approach supports mechanistic de-risking and predictive confidence in early discovery by validating brain exposure of therapeutic candidates.
The method integrates into early discovery workflows by enabling direct compound delivery to the brain, bypassing BBB-dependent absorption limitations.